Wat is een ondergrondse kabel?

Stel je eens voor hoeveel rommelige draden er vroeger boven onze straten hingen. Stel je nu een wereld voor waar elektriciteit veilig en verborgen onder onze voeten stroomt! Dat is de verbazingwekkende taak van ondergrondse kabels . Deze kabels zijn als het ware geheime wegen voor elektriciteit, die ervoor zorgen dat huizen, scholen en fabrieken elke dag van stroom worden voorzien.

Waarom leggen we ze onder de grond? Nou, bovengrondse kabels kunnen knappen bij zware stormen, of er lelijk uitzien boven onze steden. Ondergrondse kabels beschermen tegen slecht weer zoals wind, regen en bliksem, en ze maken onze steden veel mooier! Maar hier is het addertje onder het gras: ze kosten veel meer geld om aan te leggen en te repareren als er iets misgaat.

In deze gids duiken we dieper in de materie. We leren over de verschillende soorten ondergrondse kabels, waar ze van gemaakt zijn, hoe ze koel blijven, hoe ingenieurs ze in de grond leggen, hoe ze ze repareren en waar we rekening mee moeten houden voor onze planeet.

Hoe wij ondergrondse kabels sorteren

Ingenieurs hebben slimme manieren om kabels te groeperen, bijna zoals boeken sorteren in een bibliotheek. Dit helpt hen om voor elke klus precies de juiste kabel te kiezen. We bekijken drie belangrijke manieren waarop ze dit doen.

Hoeveel draden zitten er in?

Laten we eerst eens kijken naar het hart van de kabel: de draden die de elektriciteit transporteren. Hoeveel hoofddraden heeft een kabel?

• Enkeladerige kabels: Stel je een kabel voor met slechts één hoofddraad erin. Dat is een enkeladerige kabel! Deze kabels zijn vergelijkbaar met een supersnelle enkele rijstrook op een snelweg, ideaal voor het transporteren van grote hoeveelheden stroom. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt om grote elektrische apparaten aan te sluiten of om elektriciteit over lange afstanden te transporteren. Wat is er zo geweldig aan? Ze zijn niet te zwaar en gemakkelijk te buigen, maar vergeet niet dat ze slechts één hoofdstroom transporteren.
• Drie-aderige kabels: Stel je nu drie hoofddraden voor, samengebundeld in één sterke kabel. Dit is een drie-aderige kabel. Waarom drie? Omdat de meeste van onze grote elektrische systemen (zoals in fabrieken of hele wijken) het beste werken met een driefasenstroomsysteem, wat superefficiënt is. Deze kabels zijn steviger en netter dan drie losse, enkelvoudige draden. Het zijn net drie rijstroken op één snelweg, die allemaal samenwerken!
• Meeraderige kabels: Wat als je nog meer aparte verbindingen nodig hebt? Meeraderige kabels hebben vier of zelfs meer hoofddraden . Deze worden gebruikt wanneer je veel verschillende apparaten tegelijk moet aansturen in een complex elektrisch systeem. Ze vormen een soort geheim netwerk van paden binnen één kabel!

  Hoe sterk de elektriciteit is (voltage)

  Vervolgens sorteren ingenieurs kabels op basis van de hoeveelheid "duwkracht" (wat wij spanning noemen) die de elektriciteit heeft. Vergelijk het met een kleine tuinslang en een gigantische brandslang: beide voeren water, maar met een heel verschillende sterkte!

  • Laagspanningskabels (LV): Deze kabels kunnen elektriciteit tot 1 kV verwerken. Ze zijn overal! Je vindt ze in huis, op school en in winkels, waar ze verlichting, computers en alledaagse dingen van stroom voorzien. Dit zijn de kabels die je het vaakst in steden ziet.
  • Middenspanningskabels (MV): Deze zijn robuuster! Ze werken met elektriciteit van 1 kV tot wel 35 kV. Ze zijn vergelijkbaar met de hoofdwegen die grote elektriciteitscentrales verbinden met grote gebouwen of industrieterreinen. Ze vormen een superbelangrijke schakel in ons elektriciteitsnetwerk.
  • Hoogspanningskabels (HV): dit zijn de echte reuzen! Ze verwerken elektriciteit van 35 kV, soms zelfs honderdduizenden volt! HV-kabels zijn een soort supersnelwegen voor elektriciteit, ze vervoeren enorme hoeveelheden elektriciteit over zeer lange afstanden, van de plek waar het wordt opgewekt (zoals een grote elektriciteitscentrale) naar grote steden.

  Door hoe ze in de grond worden gestopt

  En tot slot, hoe krijgen ingenieurs deze kabels eigenlijk onder de grond? Er zijn verschillende methoden, elk met zijn eigen voor- en nadelen.

  • Direct begraven kabels: Dit is de meest eenvoudige manier. Ingenieurs graven een greppel, leggen de kabel direct in de grond en bedekken hem vervolgens. Eenmaal begraven, zie je ze helemaal niet meer, wat mooi is! Het is goedkoper om het op deze manier te doen. Maar hier is het addertje onder het gras: als een kabel later breekt, is het vinden van de exacte plek als zoeken naar een speld in een hooiberg, en hem weer opgraven is een enorme klus.
  • Installatie in een trog: Stel je voor dat je kabels in een lange, open betonnen doos op de grond legt. Dit is een troginstallatie. Deze kabels zijn zichtbaar en gemakkelijk te bereiken, dus het controleren of repareren ervan is niet zo moeilijk. Dit is handig als je denkt dat je later misschien meer kabels moet toevoegen.
  • Tunnelinstallatie: Voor echt grote projecten, zoals het aanleggen van stroom onder een rivier of door een enorm stadscentrum, bouwen ingenieurs soms zelfs echte ondergrondse tunnels, speciaal voor de kabels! Dit kost in eerste instantie veel geld. Maar als het eenmaal gebouwd is, is het controleren, repareren of toevoegen van kabels binnenin veel, veel eenvoudiger. Het is alsof je je eigen privé ondergrondse stroompad hebt, wat best gaaf is!

  Waarvan zijn ondergrondse kabels gemaakt?

  Stel je een ondergrondse kabel voor als een zeer sterke ui, met vele lagen. Elke laag heeft een superbelangrijke taak: ervoor zorgen dat de elektriciteit veilig stroomt en de kabel lang meegaat.

  • Kernen of geleiders: Dit is het hart, de motor, het belangrijkste onderdeel dat de elektriciteit transporteert. Het bestaat meestal uit een heleboel dunne koperen of aluminium draden die in elkaar zijn gedraaid. Waarom gedraaid? Omdat het de kabel buigzaam maakt, waardoor hij makkelijker te plaatsen is! Soms krijgen koperdraden een dun zilverachtig laagje tin om ze beter te laten verbinden en roesten te voorkomen.
  • Isolatielaag: Deze laag is een superbelangrijke veiligheidsdeken rond elke draad. Hij is gemaakt van speciaal plastic of rubber. Zijn functie? Om te voorkomen dat de elektriciteit ontsnapt (dat heet een lekkage!) en om te voorkomen dat de draden elkaar raken, wat kortsluiting of zelfs brand zou veroorzaken. Hoe dikker deze laag, hoe sterker de elektriciteit die hij veilig kan vasthouden.
  • Metalen mantel: Over de isolatie bevindt zich een sterke metalen laag, meestal gemaakt van lood of aluminium. Deze laag is als het ware het pantser van de kabel! Het voorkomt dat water, gassen en nare chemicaliën uit de grond de belangrijke binnenste delen bereiken. Deze metalen mantel is essentieel om ervoor te zorgen dat de kabel vele, vele jaren meegaat in zijn verborgen ondergrondse behuizing.
  • Bedding: Direct bovenop het metalen schild bevindt zich een zachte laag, vaak gemaakt van stevig materiaal zoals jute. Wat is het doel ervan? Het dient er simpelweg om het metalen schild te beschermen tegen krassen of pletten wanneer de volgende, veel stevigere laag wordt toegevoegd. Zie het als een beschermende vulling.
  • Pantser: Dit is waar de kabel zijn supersterkte aan ontleent! Het bestaat uit een of twee lagen sterke staaldraden of tape die om de kabel gewikkeld zijn. Deze laag beschermt de kabel tegen fysieke schade – bijvoorbeeld als er tijdens de installatie per ongeluk iets scherps in prikt, of als iemand er later in de buurt graaft. Sommige kabels hebben deze laag niet nodig als ze op een zeer veilige plek liggen.
  • Serveren: Tot slot de allerbuitenste laag, vaak ook weer van jute. Deze 'server' is als het ware de buitenste schil van de kabel. Het beschermt de sterke stalen pantsering tegen roest en weersinvloeden. Het is de laatste verdedigingslinie!

  Moderne isolatiematerialen

  • Cross-Linked Polyethylene (XLPE): Dit materiaal is een ware isolatie-superheld! Het is fantastisch bestand tegen hitte, mengt zich goed met chemicaliën en houdt water fantastisch buiten. Dit maakt het perfect voor hoogspanningskabels. XLPE kan ook in veel warmere omstandigheden werken, wat betekent dat kabels met dit materiaal nog meer elektriciteit kunnen transporteren!
  • Ethyleenpropyleenrubber (EPR): Nog een fantastische optie! EPR is superflexibel en kan grote temperatuurschommelingen uitstekend aan. Dus of de grond nu superheet wordt in de zomer of ijskoud in de winter, EPR-kabels blijven perfect werken. Dit is een echte gamechanger voor plekken met extreem weer!

  Deze geavanceerde kunststof isolatoren zorgen ervoor dat kabels veel langer meegaan, minder reparaties nodig hebben en veel beter werken dan de oude materialen. Het is alsof je van een oude, trage auto overstapt op een gloednieuwe, supersnelle sportwagen voor elektriciteit!

  Conclusie

  Dus, wat hebben we geleerd over deze fantastische, verborgen ondergrondse kabels? Ze zijn een superslimme en belangrijke manier om ons allemaal van elektriciteit te voorzien. Ze geven onze steden een mooiere uitstraling, beschermen onze stroomvoorziening tegen zware stormen en zijn veel, veel veiliger voor de mensen. Het is een fantastische oplossing!

  Ja, ze kosten meer geld om te installeren en zijn moeilijker te repareren als er iets misgaat. Maar ingenieurs hebben slimme manieren bedacht om ze te groeperen (op basis van het aantal draden, de stroomsterkte en de manier waarop ze zijn geïnstalleerd), en nieuwe materialen zoals XLPE en EPR maken ze sterker en gaan ze langer mee dan ooit tevoren.

  Het allerbelangrijkste voor ingenieurs is omgaan met hitte. Te veel hitte kan grote problemen veroorzaken! Ze moeten dus altijd rekening houden met het type grond rond de kabel, hoe diep deze begraven ligt en hoeveel kabels er gebundeld zijn. Deze details vormen de kern van de veiligheid van onze elektriciteitsvoorziening.

  Nu steeds meer steden wereldwijd ervoor kiezen hun elektriciteitskabels te verbergen voor een veiligere en mooiere toekomst, moeten we blijven leren. We moeten blijven bestuderen hoe deze kabels onze aarde op de lange termijn beïnvloeden. Zo kunnen we blijven verbeteren en ervoor zorgen dat onze energietoekomst zowel veilig voor ons als goed voor onze planeet is. Het is een enorme klus, maar een klus waar toegewijde mensen elke dag aan werken!