BILAGA 3 BESKRIVNING AV KABELKONSTRUKTION OCH FÖRLÄGGNINGSMETODER

Transkript

1 BILAGA 3 BESKRIVNING AV KABELKONSTRUKTION OCH FÖRLÄGGNINGSMETODER

2 Dnr 2011/1200 Planerad likströmsförbindelse mellan Gotland och fastlandet Beskrivning av kabelkonstruktion och förläggningsmetoder Anna Käller och Helene Boström, Svenska Kraftnät

3

4 Innehåll Sammanfattning Inledning Tekniska förutsättningar Översiktlig systembeskrivning Planerade omriktarstationer Kabelkonstruktion Allmänt Markkabel Markkabel med polyetenisolation Markkabel med pappersisolation Sjökabel Sjökabel med polyetenisolation Sjökabel med pappersisolation Övergångsskarvar Markkabelförläggning Allmänt Arbetsområdet Elsäkerhet och kabelskydd Förläggning i jord och skogsmark Bergschakt Förläggning i åkermark Knackning Passage av mindre vattendrag och diken Schakt i sankmark Skarvar... 21

5 4.11 Jordning av HVDC-markkablar Skarvning mot sjökabel Schaktfria kabelförläggningsmetoder Korsning av väg Förläggning i torvområde Fastlandet landfäste Gotland klintpassage Sjökabelförläggning till havs Allmänt Arbetsområdet Kabelläggningsfartyg Kabelläggning och skydd av kabel två moment Elsäkerhet och kabelskyddsmetoder Spolning Plogning Fräsning Grävning Övertäckning av kabel Jämförelser av alternativa tekniker Metodval kabelskydd Skarvar Korsning av annan kabel Jordning av HVDC-sjökablar Skyddsåtgärder under förläggningsarbetet Uppskattad byggtid... 42

6 Sammanfattning Svenska Kraftnät planerar en elförbindelse mellan Gotland och fastlandet för att möjliggöra en storskalig utbyggnad av vindkraft på Gotland. Gotlandsförbindelsen planeras utgöras av två parallella likströmsförbindelser med vardera två parallella mark- och sjökablar, med en driftspänning på 300 kv DC. Gotlandsförbindelsen planeras i två steg och det är enbart det första utbyggnadssteget, det vill säga en likströmsförbindelse bestående av två parallella kablar, som behandlas i denna tekniska beskrivning. Från planerat stationsläge Forse på Gotland planeras landkablar om cirka 5,5 km förläggas fram till Lillklint. Där skarvas landkablarna mot de cirka 100 km långa sjökablarna som planeras att läggas ned på botten mellan Gotland och fastlandet. På fastlandet, söder om Simpevarp, skarvas sjökablarna mot de cirka 7 km långa landkablarna som ansluter till planerad station Misterhult. Planerad sträckning redovisas i figur 1. I huvudsak planeras markkablarna förläggas i ett, med grävmaskin, uppschaktat kabeldike. Där detta inte är möjligt, beroende på de omgivande förutsättningarna, kommer bergschakt eller schaktfria metoder att tillämpas. I huvudsak planeras sjökablarna att förläggas i havsbotten genom nedspolning. Där detta inte är möjligt, beroende på de omgivande förutsättningarna, kommer plogning, grävning eller övertäckning med till exempel sten eller betongmattor att tillämpas. För att ansluta sjökablarna till markkablarna kommer styrd borrning att genomföras från landtagningspunkterna, cirka meter från vattenlinjen, till ingångspunkterna på havsbotten, cirka meter ut till havs. Kabelförläggningen behöver genomföras under år 2017 för att inte förseningar i projektet ska uppstå. Drifttagningen av den första likströmsförbindelsen mellan Gotland och fastlandet är planerad till slutet av år /43

7 1 Inledning Svenska Kraftnät planerar en elförbindelse mellan Gotland och fastlandet för att möjliggöra en storskalig utbyggnad av vindkraft på Gotland. Fullt utbyggd planeras Gotlandsförbindelsen bestå av två parallella likströmsförbindelser med vardera två parallella mark- och sjökablar. I ett första steg byggs en förbindelse. Denna tekniska beskrivning utgör en bilaga till den koncessionsansökan som omfattar det första utbyggnadssteget, det vill säga en likströmsförbindelse bestående av två parallella kablar. I figur 1 illustreras den planerade elförbindelsen, som är cirka 113 km lång. Figur 1. Planerad elförbindelse mellan Gotland och fastlandet. 6/43

8 2 Tekniska förutsättningar 2.1 Översiktlig systembeskrivning Den planerade elförbindelsen mellan Gotland och fastlandet kommer att utgöras av en cirka 113 km lång 300 kv högspänd likströmsförbindelse, även benämnd HVDC (High Voltage Direct Current). Förbindelse kommer att ha kapacitet att överföra en effekt på cirka 500 MW. Elförbindelsen planeras att förläggas dels som markkabel och dels som sjökabel. Sjökabeln läggs antingen skyddad i havsbotten, eller där detta inte är möjligt, på havsbotten och eventuellt skyddad genom övertäckning. Markkabeldelen är cirka 5,5 km på Gotland och cirka 7 km på fastlandet. Systemförbindelsen kommer att utgöras av två parallella mark- och sjökablar (±300 kv), vilket innebär att ingen ström kommer att ledas genom mark eller vatten. Så kallade omriktarstationer, där växelström (AC) omvandlas till likström (DC) och vice versa, kommer att finnas på Gotland såväl som på fastlandet. Genom styrning av likspänningen i omriktarstationen kan elenergin styras i valfri riktning. Tekniken i omriktarstationerna kallas Voltage Source Converter (VSC) och baseras på spänningsstyrda transistorer för lik- och växelriktningen. Markkablarna kommer att förläggas cirka 5,5 km från planerad omriktarstation på Gotland till området vid Lillklint i anslutning till Tofta skjutfält, se figur 2. Förbindelsen övergår där till en cirka 100 km lång sjökabelförbindelse som når en landtagningspunkt söder om Simpevarp, i Oskarshamns kommun. Därefter förläggs markkablar cirka 7 km till en planerad omriktarstation sydost om Misterhult, se figur 3. 7/43

9 Figur 2. Föreslagen kabelsträckning på Gotland. Figur 3. Föreslagen kabelsträckning på fastlandet. 8/43

10 2.2 Planerade omriktarstationer På Gotland planeras den nya stationen, som består av omriktarstation, växelströmsställverk, manöverbyggnad och mindre komplementbyggnader, att förläggas intill en befintlig 70 kv-ledning vid Forse, se figur 4. Det gotländska elnätet ansluts till det nya växelströmsställverket, som i sin tur ansluts till omriktarstationen. På fastlandet placeras den nya stationen i närheten av två befintliga luftledningar (400 kv respektive 130 kv), se figur 5. Den befintliga 400 kv-ledningen kommer att anslutas till stationens växelströmsställverk, som i sin tur ansluts till omriktarstationen. En omriktarstation består i huvudsak av en större byggnad, uppskattningsvis upp till cirka 20 meter hög, som innehåller huvudkomponenter som strömriktartransistorer och annan omformarutrustning med mera. Intill den större byggnaden kommer en kontrollbyggnad att anläggas. I anslutning till byggnaderna placeras transformatorer, reaktorer och elektrisk filterutrustning. Vid en utbyggnad av ytterligare en länk mellan Gotland och fastlandet tillkommer en omriktarbyggnad vid respektive station. Figur 4. Förslag till utformning av station på Gotland. 9/43

11 Figur 5. Förslag till utformning av station på fastlandet. 3 Kabelkonstruktion 3.1 Allmänt Den teknik som valts för styrning av strömriktarna är som ovan nämnts VSC. Det innebär att två olika typer av kabel kan användas. Antingen kommer en plastisolerad kabel (PEX-kabel) av enledartyp att användas, eller också kommer en oljeimpregnerad pappersmassakabel (MI-kabel) av enledartyp att användas, se vidare beskrivning längre ned. Likvärdiga kablar från olika kabeltillverkare innehåller i huvudsak samma material. Det är valet av isolationsmaterial (PEX eller MI) som kommer att utgöra den huvudsakliga skillnaden, såväl tekniskt som med avseende på miljöaspekterna. Pappersisolerade kablar innehåller mineralolja. De ger till följd av sin mer omfattande konstruktion en högre investeringskostnad än motsvarande plastisolerade kablar, men har av erfarenhet mycket lång teknisk livslängd. PEX-kablar för AC-tillämpningar (växelström) har funnits ett antal decennier på marknaden och livslängdsstatistiken för dessa har förbättrats avsevärt de senaste åren. Detta gäller inte för PEX-kablar för HVDC-tillämpningar som inte funnits så länge på marknaden. De som finns har 10/43

12 installerats på 2000-talet, vilket medför att livslängdsstatistiken för dessa i praktiken är obefintlig och driftstatistiken är mycket begränsad. När det gäller kabel för HVDC är det av elektrotekniska skäl möjligt att välja en något mindre ledararea än för motsvarande växelströmskablar, vilket innebär något mindre materialåtgång för den dyra ledaren. Aluminiumledare kräver större ledararea än motsvarande ledare av koppar. Det slutgiltiga valet av ledararea och material beror på val av installation, vilka termiska förutsättningar som kommer att gälla där kabeln ska förläggas, vilka förluster som kan tillåtas och på ekonomiska aspekter. Grövre kabel ger lägre överföringsförluster men medför en dyrare investering. 3.2 Markkabel Förläggningstekniskt och ur ekonomisk synpunkt är PEX-kabel att föredra som markkabel framför MI-kabel. PEX-kabeln har en lägre vikt per meter och kan fraktas ut i längre längder, vilket ger färre skarvar och därmed också färre skarvplatser Markkabel med polyetenisolation En typisk plastisolerad markkabel har ofta en principiell konstruktion enligt figur 6. Ingående materialkomponenter kommer att kunna material- och energiåtervinnas i framtiden. Kabeln kommer inte att innehålla något flytande ämne (t.ex. olja) som kan läcka ut till omgivningen. Ledare Isolation Längsvattentätning Skärm Längs/tvärvattentätning Yttermantel Ytterdiameter, vikt Aluminiumledare med axiell vattentätning (koppar används normalt inte p.g.a hög kostnad) HVDC-anpassad tvärbunden polyeten (DC-XLPE) Svällband eller motsvarande Koppartrådar eller motsvarande Svällband och metallisk barriär Högdensitets Polyeten (HDPE) Cirka mm, cirka 9-12 kg/m Figur 6. Principkonstruktion för PEX-isolerad HVDC-markkabel. 11/43

13 3.2.2 Markkabel med pappersisolation En typisk pappersisolerad markkabel har en principiell konstruktion enligt figur 7. Ingående materialkomponenter kommer att kunna material- och energiåtervinnas i framtiden. Kabelns isolationssystem består av oljeimpregnerat papper. Oljan är av typ mineralolja med hög viskositet och har svårt för att läcka ut till omgivningen i händelse av skada på kablarna. Ledare Aluminium eller koppar Isolation Oljeimpregnerat papper Skärm/vattenspärr Blymantel Tryckarmering Stålband Yttermantel Polyeten (PE) Ytterdiameter, vikt Ca mm, ca kg/m Figur 7. Principkonstruktion på pappersisolerad HVDC-markkabel. 3.3 Sjökabel Sjökabeln kommer att vara uppbyggd efter samma princip som landkabeln, men det finns några skillnader. Den största är att sjökabeln ska klara betydligt större dragkrafter vid installationen och därmed måste den förses med längsgående dragarmering. Sjökabeln måste också förses med en inre mantel av bly för att uppnå ett hundraprocentigt skydd mot att vatten tränger in till de känsliga delarna av kabelkonstruktionen. Sjökablar är tillverkade på ett sådant sätt att de är underhållsfria och upphandlas normalt för att klara en drifttid på år. Vad som kan finnas behov av att bevaka i samband med sjökabelförläggning är de yttre förutsättningarna för den kabel som skall installeras. Transportbottnar är ett exempel på miljöer som kan medföra konsekvenser för kabeln, då den initialt kan vara begravd i sand, men senare bli 12/43

14 hängandes fritt i vattnet mellan stenar och påverkad av vattenströmmar etc. Andra parametrar som kan ändras och som bör bevakas är fartygstrafik och fiske Sjökabel med polyetenisolation En typisk PEX-isolerad sjökabel har en principiell konstruktion enligt figur 8. Ingående materialkomponenter kommer att kunna material- och/eller energiåtervinnas vid eventuell upptagning i framtiden. Beroende på kabelns skick, samhällsekonomiska aspekter och påverkan på botten är det ibland fördelaktigt att lämna kabeln i botten efter drifttidens slut. Ledare Isolation Längsvattentätning Tvärvattentätning Innermantel Armering Yttermantel Ytterdiameter/Vikt Koppar- eller aluminiumledare med axiell vattentätning HVDC-anpassad tvärbunden polyeten (DC-XLPE) Svällband eller motsvarande Blymantel PE-mantel (eller motsv.) Galvaniserade ståltrådar Asfaltimpregnerat polypropylengarn (PP) alternativt heltäckande PPmantel Cirka mm, cirka kg/m, beroende på bl.a. ledarmaterial Figur 8. Principkonstruktion för PEX-isolerad HVDC-sjökabel Sjökabel med pappersisolation En typisk pappersisolerad sjökabel har en principiell konstruktion enligt figur 9. En skillnad jämfört med PEX-isolerad sjökabel, förutom skillnaden i isolationsmaterialet, är att den oljeimpregnerade sjökabeln behöver förses med en tryckarmering för säkring och mekaniskt skydd av isolationssystemet, se figuren nedan. Det kan också bli behov av dubbla lager av dragarmering enligt figuren. Ingående materialkomponenter kommer att kunna material- och/eller energiåtervinnas vid eventuell upptagning i framtiden. Beroende på kabelns skick, samhällsekonomiska aspekter och påverkan på botten kan det ibland vara tillämpligt att lämna kabeln i botten efter drifttidens slut. 13/43

15 Ledare Isolation Längsvattentätning Tvärvattentätning Innermantel Tryckarmering Dragarmering Yttermantel Ytterdiameter/Vikt Koppar med axiell vattentätning Oljeimpregnerad cellulosa (papper) Svällband eller motsvarande Blymantel PE-mantel (eller motsv.) Galvaniserade stålband Galvaniserade ståltrådar, ett eller två lager Asfaltimpregnerat polypropylengarn (PP) alternativt heltäckande PPmantel Cirka mm, cirka kg/m Figur 9. Principkonstruktion för pappersisolerad HVDC-sjökabel. 3.4 Övergångsskarvar För att skarva ihop två kablar med olika isolationsmaterial, eller för att skarva ihop markkabel med sjökabel krävs att man använder så kallade övergångsskarvar. Dessa skarvar är något större och mer komplicerade än normala markkabelskarvar, och kräver ett något större utrymme. Beroende på teknikvalet kan de färdiga skarvarna delvis komma att ligga i ett slutet utrymme med olja. Oljemängden kan beroende på teknisk lösning för skarven och leverantör uppgå till ca 100 liter olja per skarv. Skarvar med alla nödvändig kringutrustning kommer grävas ned och kommer inte att vara synliga ovan jord. Åtgärder vidtas för att förhindra oljeläckage till omgivningen vid eventuellt haveri. 4. Markkabelförläggning 4.1 Allmänt I normalfallet förläggs kablarna i ett, med grävmaskin, uppschaktat kabeldike. Där så är möjligt kommer befintliga luftledningsgator, vägar, fastighetsgränser och andra naturliga gränser i landskapet att följas för att minimera påverkan på omgivningen. 14/43

16 Snarast efter det att en delsträcka schaktats kommer skyddsfyllning i form av speciell kabelsand att läggas i botten på diket, kablarna förläggas och kabeldiket mer eller mindre omgående fyllas igen för att undvika skador på exponerade kablar, kantras, långvarig trafikavstängning, stölder etc. I vissa fall måste en schaktfri metod användas, exempelvis vid korsningar av större vägar och vattendrag samt i torvområden. Vid schaktning på platser med berg täckt av ett jordlager avtäcks berget och borrning med efterföljande sprängning utförs med konventionell utrustning. För transport av maskiner, material och massor anläggs i initialskedet tillfälliga tillfartsvägar till och från arbetsområdet om inte befintliga skogsvägar, skogsgator eller större stigar helt eller delvis kan utnyttjas. Vägarna behöver ha en bredd på cirka 4-5 meter vilket innebär att breddning av befintliga vägar i vissa fall kan vara nödvändigt. På platser med ytliga organiska jordlager schaktas dessa upp separat och sparas till återställningen, därefter schaktas de underliggande oorganiska massorna upp. 4.2 Arbetsområdet I arbetsområdet inräknas, förutom själva kabeldiket, även den arbetsväg som behövs för maskiner och annan utrustning samt det utrymme som behövs bredvid diket för att tillfälligt lägga upp återanvändbara schaktmassor, se figur 10. Arbetsområdet kommer variera på sträckan men nominellt vara cirka meter brett. En minskning av bredden kan vara aktuellt på speciella platser till exempel vid skyddsvärda områden, smala passager etc. I dessa fall kommer massorna att transporteras bort till en tillfällig upplagsplats. Detta leder dock till en längre byggtid samt ökade transporter för delsträckan. I undantagsfall kan arbetsområdet behöva breddas, till exempel om schakt och arbetsväg behöver separeras för passage av exempelvis fasta hinder, natureller kulturvärden. Arbetsområde Arbetsområde 15/43

17 Figur 10. Arbetsområde (principbilder) 4.3 Elsäkerhet och kabelskydd Elsäkerhet handlar om att skydda personer och egendom från att skadas av el. Markkabeln utformas och anläggs enligt de säkerhetsföreskrifter för kraftledningar som återfinns i bland annat ellagen (SFS 1997:857), starkströmsförordningen (SFS 2009:22) och Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda (ELSÄK-FS 2008:1-3 samt ändringsföreskrifterna 2010:1-3). Markkablarna kommer normalt att vara förlagda i ett kabeldike med ett fyllnadsdjup på minst 1,2 m. Ovanför kablarna placeras kabelskydd och strax under markytan (djupare i åkermark) placeras varningsband och varningsnät. Dessa och kabelskyddet ska vid framtida markarbete varsla om kablarnas existens och skydda kablarna mot grävskador orsakade av grävmaskiner eller handverktyg. Vid schaktning eller andra markarbeten ska kabelutsättning ske innan arbeten kan påbörjas. 4.4 Förläggning i jord och skogsmark Markkablarna kommer att förläggas i ett kabeldike som grävs till ett bottendjup på cirka 1,5 meter vilket gör att kablarna skyddas med ett fyllnadsdjup på minst 1,2 meter. Bottenbredden i kabeldiket uppskattas till cirka 0,9 meter och bredden i markplanet till 1,5-2,0 meter vid normala markförhållande, se figur 11. Lösare mark ger i allmänhet bredare dike för att undgå kantras. I kabeldiket kommer även jordlina förläggas direkt på marken samt optokabel i ett separat rör. Skyddsfyllningen runt kablarna i diket kommer bestå av sand eller en blandning av sand och stenmjöl. Skyddsfyllningen skall skydda kablarna mekaniskt 16/43

18 och transportera bort förlustvärmen från kablarna. Vid blöta partier samt partier med mycket block läggs fiberduk i botten på schaktet för att undvika erosion av skyddsfyllningen. I samband med återfyllning av kabeldiket placeras kabelskydd och varningsband/-nät ovanför kablarna som vid framtida schakt ska varsla om kablarnas existens. Exempel på återfyllning, se figur 12. Schaktprofilens principiella utformning visas i figur 13. Figur 11. Exempel på dikesschakt. Figur 12. Återfyllning med siktskopa. 17/43

19 MATERIALTABELL NR BENÄMNING TYP NOTERING 1 HVDC-kabel, 300 kv Jordlina, följeledare Kopparlina 50 mm² 3 Kontrollkabel 48 fibers Ø16 mm 4 Skyddsfyllning Termisk sand - 5 Kabelskydd SPN 3 st 3x300 mm 6 Återfyllning Bef. material - 7 Varningsnät PE 1800 mm 8 Markeringsband PE 125 mm 9 Återställningslager Bef. vegetation ca 150 mm 10 Geotextil duk Markklass 2-11 Kabelskyddsrör PE Ø200 mm 12 Kabelskyddsrör, jordledare PE Ø50 mm 13 Kabelskyddsrör OPTO PE Ø50 mm 14 Bentonitblandning Termisk massa - Figur 13. Schaktprofil i jord och skogsmark med materialtabell. 18/43

20 4.5 Bergschakt Vid schaktning på platser med berg övertäckt med ett jordlager avtäcks berget och borrning med efterföljande sprängning utförs med konventionell utrustning, se figur 14. Därefter schaktas sprängstensmassorna upp och transporteras bort. I speciella fall kan massorna användas som ett undre lager för att jämna ut nivåskillnader inom arbetsområdet eller tillfartsvägarna. Massorna kan även komma att placeras som en höjning av andra delar av arbetsområdet eller användas som t.ex. utfyllnad för byggande av banker för kablarna i sankmark. Viss del av sprängsten kan komma att krossas med mobilt eller stationärt krossverk för att sedan användas i återfyllningen utmed kabelschakten. Ej användbar sprängsten kommer, efter eventuell mellanlagring, att transporteras till en slutlig deponi. Fyllnadsdjupet i bergig terräng kan komma att uppgå till som mest 3 till 4 meter vid kortare passage över mindre bergskammar. Schaktbotten blir även i berg cirka 0,9 meter bred, i markplan minskar schaktbredden ju grundare berget ligger. Figur 14. Borrning inför sprängning i skogsmiljö och utmed väg. 4.6 Förläggning i åkermark Det nominella fyllnadsdjupet 1,2 meter anses även vid förläggning i åkermark räcka till för att undvika kabelskador p.g.a. plogar, tunga maskiner etc. I åkermark förläggs dock varningsbanden/-nätet i återfyllningen på ett större djup, cirka 0,8 meter, för att undvika att dessa rivs upp vid plogning och liknande. Beroende på hur lös marken är kan schaktets bredd i markplan öka för att förhindra kantras. 4.7 Knackning På Gotland finns möjligheten att på vissa sträckor använda så kallad knackning av berg som alternativ till sprängning. Metoden innebär att berget spräcks med pneumatiska eller hydrauliska verktyg, ofta på en grävmaskin. Denna metod kan 19/43

21 användas i mjukare och skiktade bergarter tillsammans med konventionell utrustning för att skapa ett kabelschakt. Arbetsområdet förändras inte med denna metod. 4.8 Passage av mindre vattendrag och diken För passage av mindre vattendrag och diken kommer skyddsrör att förläggas under dessa. Ett kabeldike schaktas upp tvärs över vattendraget/diket i vilket skyddsrören förläggs min 0,5 meter under väl rensad botten på diket/vattendraget. Förläggs inte kablarna samtidigt som rören förseglas dessa och ändarna tätas och markeras så att det blir möjligt att lokalisera ändarna när kablarna ska installeras. Se figur 15. Figur 15. Kabelskydd under mindre vattendrag. 4.9 Schakt i sankmark Långsträckta sankmarker undviks om det är möjligt. På fastlandssidan finns sådana områden där denna typ av mark inte kan undvikas och då blir följande förläggningsmetoder aktuella: - Styrd borrning med rör i vilka kablarna dras in, se beskrivning i kapitel Schaktning med speciella flytande grävmaskiner, se figur /43

22 Figur 16. Grävmaskin med speciella pontoner för schakt i sankmark Skarvar Kablarna kommer att levereras i nominella längder på cirka meter vilket innebär att en skarvgrop med två skarvar kommer att anläggas ungefär varje kilometer, eller något glesare. Antalet skarvar styrs av bl.a. kabelns diameter, vikten på kabel med kabeltrumma och transportmöjligheter. Skarvtypen för polyetenisolerade kablar kommer att vara av en förtillverkad typ med inre delar av gummi som rutinprovats hos tillverkaren innan leverans och har ett principutseende enligt figur 17. Vissa av skarvarna kommer vara försedda med skärmseparation. Det innebär att skärmen på kablarna förbinds i en kopplingslåda som är åtkomlig för eventuell framtida felsökning av kablarna. Kopplingslådan placeras i skarvgropen. Skarvning av pappersisolerad kabel görs i regel genom att linda upp isoleringen lager för lager, dessa skarvar blir längre och tar längre tid att göra. Storleken på skarvgropen uppskattas till cirka 4x8 meter, se bild 18. Vid övergång mellan sjökabel och markkabel kan skarvgropen bli något längre. Då skarvgropen är grävd kommer den att omgärdas av ett tillfälligt stängsel. I skarvgropen skyddas skarvarna i princip på samma sätt som kablarna, d.v.s. med skyddsfyllning, kabelskydd och varningsband/-nät i återfyllnadsmassorna. Med jämna mellanrum behöver även optofiberanslutningen skarvas, vilket görs i separata skarvlådor. Skyddslådan för dessa placeras i kablarnas skarvgrop eller på lämplig plats i anslutning till kabeldiket. 21/43

23 Figur 17. Principexempel på kabelskarv för polyetenisolering. Figur 18. Exempel på skarvgrop för högspänningskablar Jordning av HVDC-markkablar Kablarnas skärmar jordas ned cirka var annan skarv via en kopplingslåda för att underlätta eventuell felsökning i framtiden. Vid skarvplatserna utförs jordtag med spett som slås ner i marken och som förbinds med jordlinorna. Dessa kommer vara helt övertäckta efter återfyllning. Jordlinorna består koppar och är två till antalet. Dessa kan antingen förläggas längs hela kabelsträckan, i samma kabelgrav som HVDCkablarna, och kallas då följeledare. Det är också möjligt att göra så kallade lokala jordtag där jordlinorna förläggs bitvis längs med kabeln. Fördelen med följeledare är ett starkt jordsystem i anläggningen. Följeledare minimerar även risken för att skadliga okontrollerade jordfelsströmmar fortplantar sig ut i omgivningen. Lokala jordtag har fördelen att underlätta korsning av andra kablar eller till exempel järnvägsspår. En mindre mängd koppar behövs för denna metod, vilket ur miljösynpunkt är en fördel. 22/43

24 4.12 Skarvning mot sjökabel Markkablarna skarvas med sjökablarna både på fastlandet och på Gotland. Cirka 70 meter från strandkanten på fastlandet grävs en skarvgrop, cirka (LxBxD) 10x4x2 meter i botten. Borrningen ut mot havet startar cirka 3 meter före skarvgropen mot vattnet. För hålen som borras behöver ett startschakt tas upp, cirka (LxBxD) 2x4x2 meter i botten. Därifrån borras ett eller flera hål som mynnar ut cirka meter ut i Östersjön. För detaljerad beskrivning av borrningen se kapitel 5.3. Sjökablarna dras sedan upp på land genom hålen och fram till skarvplatsen. Sjökablarnas armeringstrådar låses mekaniskt fast vid ett betongfundament som placeras nedgrävt i kanten på skarvgropen. Fundamentets storlek uppgår till cirka 2x1x1 meter. Detta förhindrar att skarvarna utsätts för mekanisk belastning från till exempel ankare och större fiskeredskap nära stranden. På Gotland borras hålet från cirka 130 meter upp på land till cirka meter ut i Östersjön. För detaljerad beskrivning av borrningen se kapitel 5.4. Skarvproceduren mellan sjökabel till markkabel är i stort sett samma som på fastlandet, det som skiljer är att borrpunkterna är separerade med cirka 10 meter. Då kablarna kommer ut ur borrhålen ska dessa gå in i skarvgropen som är cirka 4 meter bred i botten. Detta gör att kablarna behöver snedda in i var sitt grävt schakt mot den punkt i skarvgropen de ska ansluta till. Sträckan mellan borrpunkten och skarvgropen uppskattas då till cirka 8-12 meter (beroende på i vilken vinkel och djup ur marken sjökablarna kommer upp). Tiden för hur länge skarvgropen behöver stå öppen är beroende på om landkablarna är installerade fram till punkten för skarven vid den tidpunkten sjökablarna ska dras i land. Om det kan förutsättas att landkablarna är installerade planeras skarvgropen vara öppen under cirka 4 veckor inkluderat skarvarbete mot landkablar. Om landkablarna inte är installerade vid tidpunkten då sjökablarna dras i land kommer ett dike grävas till bortre ände på skarvgropen sett från vattnet plus ytterligare 2-3 meter. Detta kabeldike beräknas då stå öppet cirka 2 veckor. Efter landtagning kapas eventuell överlängd på kablarna och diket återfylls för att skydda kablarna i avvaktan på skarvning. Vid skarvarbete kommer då området grävas upp till full storlek för skarvgrop och vara öppen ytterligare cirka 2 veckor. Diket och skarvgropen kommer att omges av ett stängsel så länge som det står öppet. 23/43

25 5. Schaktfria kabelförläggningsmetoder Schaktfri teknik har med tiden blivit ett allt vanligare alternativ framför traditionell grävning. Anledningen till detta är främst de tekniska, ekonomiska och miljömässiga fördelar tekniken för med sig. I vissa fall är det ett krav att korsningar skall utföras schaktfritt (till exempel korsning av statliga vägar samt järnväg). Tekniskt besvärliga passager kan ibland undvikas genom att passagen utförs schaktfritt. Kostnadsmässigt och tidsmässigt kan schaktfri teknik i många fall vara att föredra jämfört med traditionell grävning. Miljömässigt - avseende trafikmiljö, ingrepp i naturen och utsläpp av koldioxid - är schaktfri teknik ett betydligt skonsammare sätt att ta sig fram via än med traditionell grävning. Ett antal vägkorsningar har valts att utföras schaktfritt, dels på grund av ekonomiska och tekniska skäl, men framförallt av trafikmiljöskäl - inga avstängningar eller omläggningar av trafiken behövs, mindre risker för fotgängare och cyklister samt inga kvarstående sättningar i vägbanor. Flera torvområden kommer att utföras schaktfritt, vilket medför att många miljövärden beaktas. Ingen torv kommer att ersättas med annat fyllnadsmaterial som hade varit fallet vid schakt. En avskärande schakt hade dränerat ut torvområdet och stört det naturliga flödet i området. En schaktfri lösning påverkar området ytterst lite och behåller torvområdet orört. Ilandtagningen av sjökabel på fastlandsidan kommer att utföras schaktfritt, detta innebär att de strandnära berghällarna kommer att passeras helt orörda. Platsen där kabeln skall gå från sjöförläggning till landförläggning har valts cirka 70 meter in på land där en något högre berghäll finns och där övergången sker på ett naturligt och obemärkt vis. Detta innebär att en sprängd schakt med betydliga sår i berghällarna undviks. Dessutom medför det en bättre teknisk lösning och fördelar både tidsmässigt och ekonomiskt. Även på Gotlandssidan har en schaktfri lösning valts där kabeln övergår från sjöförläggning till landförläggning. Den höga klintkanten begränsar valet av ilandtagningspunkt vid traditionell schakt, detta är dock inget hinder vid en schaktfri 24/43

26 lösning. Ilandtagningsplatsen har valts där kalkberget har en homogen och väl sammansatt struktur och där fortsatt kabelförläggning är lämpligast. Övergången (borrningen) startar cirka 130 meter in från klintkanten, anledningen till detta är dels tekniskt (lägsta borradie) och dels att de stora naturvärden som finns vid klintkanten undviks och passeras orörda. Alternativet till ilandtagningsmetod hade varit en schakt med sprängning, detta hade inneburit väldiga sår i naturen och stor påverkan på naturvärden och grundvattnet. Nedan följer en genomgång av de schaktfria metoder som planeras tillämpas i projektet. 5.1 Korsning av väg På Gotland passeras en större väg och på fastlandssidan två större vägar där korsningen behöver utföras schaktfritt, se figur 19 samt figur 20. Då markbeskaffenheten i dessa korsningslägen är antingen kalkberg (Gotland) eller stenig morän rekommenderas hammarborrning som schaktfri metod, se figur 21. Figur 19. Vägpassage på Gotland, inringat. 25/43

27 Figur 20. Vägpassager på fastlandet, inringade. Hammarborrning En tryckluftsdriven slaghammare får borrkronan att krossa allt i sin väg. Ringborrkronan drar med sig ett foderrör av stål som fungerar som skyddsrör. Borrkaxet borras ut genom skyddsröret och hamnar i startgropen. Figur 21. Principskiss hammarborrning under väg. 26/43

28 5.2 Förläggning i torvområde Ledningsträckningen passerar flera områden med torv och lös jordlagerföljd. Dessa områden är mycket svåra att passera med traditionell grävning (dålig bärighet och hög vattennivå) och medför stora kostnader och stor miljöpåverkan. Styrd borrning som schaktfri förläggningsmetod är därför lämplig vid dessa passager, se figur 22. Styrd borrning Styrd borrning sker i två steg, dels en framborrning (pilotborrning) till slutpunkten, därefter en upprymning (förstoring av hålet) och tillbakadragning av skyddsröret. Borrstången borras fram i marken efter en projekterad linje. Borrhuvudets läge kontrolleras med en sändare i fronten och styrs med en vinklad sked. Efter framborrning till slutpunkten monteras en rymmare (konformad borrkrona) som överrymmer (utvidgar) hålet till lämplig storlek och drar med efterföljande skyddsrör/mediarör. Borrvätskans (bentonitslurry) funktion är att minska friktionen samt att stabilisera borrhålet. Figur 22. Principskiss styrd borrning genom våtmark. 27/43

29 5.3 Fastlandet landfäste Passagen av landfästet på fastlandsidan går via fast berg (flata berghällar). Då dessa passager utförandemässigt tekniskt sett är väldigt svåra att klara med traditionell gräv/sprängteknik samt har en väldigt stor miljöpåverkan har en schaktfri förläggning bedömts vara det bästa förläggningssättet vid passagen. Detta innebär att de strandnära berghällarna kommer att passeras helt orörda. Borrningen kommer att starta cirka 70 meter in från strandkanten och avslutas cirka meter ut i havet. Som förläggningsmetoden rekommenderas styrd borrning i berg, se figur 23. Styrd borrning i berg (StyroRock Navigator eller likvärdig) Den tryckluftsdrivna borrkronan (rullborrkronan) krossar och pulveriserar berget. Borrningen styrs genom att det första borröret är svagt vinklat (dog-leg) och kan ställas i olika lägen. Borrhuvudets läge följs med en inbyggd radiosändare. Metoden liknar SBR-borrning (styrd borrning med borrkrona istället för styrsked) men är till skillnad från den avsedd för borrning endast i homogent berg. När pilotborrningen är klar ryms (förstoras) berghålet i ett eller flera steg upp till önskad dimension. Rymmarkronan (uppförstorande borrkrona) med sina hårdmetallbestyckade rullar mal berget då den dras tillbaka genom pilothålet. Mediaröret (skyddsröret) dras tillbaka samtidigt med uppförstoringen av borrhålet. 28/43

30 Figur 23. Principskiss styrd borrning vid landfäste. 5.4 Gotland klintpassage Passagen av klintkanten på Gotlandssidan går precis som på fastlandssidan via berg (kalkberg). Precis som på fastlandssidan är passagen tekniskt svår och har vid grävning/sprängning stor miljöpåverkan, därför bedöms även här att passagen bör utföras schaktfritt. Borrningen startar cirka 130 meter in från klintkanten och avslutas cirka meter ut till havs. Då bergmaterialet är ett mjukare berg (kalkberg) och eventuellt med inslag av lerskikt rekommenderas styrd borrning med en borrkrona istället för styrsked som schaktfri förläggningsmetod, se figur 24. SBR-borrning (Styrd borrning rullborrkrona) Pilotstången borras fram efter förutbestämd/projekterad linje. Pilotstången har dubbla rör varav det inre roterar och driver, med hjälp av en invändig drivaxel, själva borrkronan. Rullborrkronan borrar sig igenom sten och hårdare material. Borrkronans riktning styrs genom att ändra läge på den första vinklade borrstången (dog-leg). Borrhuvudets läge följs med en inbyggd radiosändare. Efter framborrning dras borrstången tillbaka med en monterad rymmare (borrkrona som förstorar borrhålet) som rymmer upp hålet och drar med sig skyddsröret/mediaröret tillbaka. 29/43

31 Borrvätskans (bentonitslurry) funktion är att minska friktionen och stabilisera borrhålet. Vid uppförstoring av borrhålet och indragning av skyddsröret vandrar borrslammet i spalten utanför skyddsröret ut till indragningspunkten. När ledningen är installerad kommer en eventuell spalt mellan borrhål och skyddsrör att vara bentonitfylld. Figur 24. Principskiss styrd borrning genom klint. 6. Sjökabelförläggning till havs 6.1 Allmänt Planeringen av en sjöförlagd kabel omfattar ett flertal olika typer av studier, vars syfte är att kabelsystemet skall bli så ekonomiskt fördelaktigt som möjligt att bygga, samtidigt som driftsäkerheten säkerställs och miljöpåverkan minimeras. Det innebär att den rutt som slutligen väljs, är ett resultat av viktning mellan ett antal påverkansfaktorer. Viktiga faktorer vid val av rutt är bottentopografi, geologiska egenskaper, miljö, arkeologi, farleder, hamnar, ankringsplatser, fiske etc. När det gäller driftsäkerheten visar erfarenheten att de största riskerna för kabeln är skador som uppkommer i samband med fiske med bottentrål, samt ankringsskador. 30/43

32 En förläggning nere i bottensedimenten skyddar kablarna, samtidigt som det möjliggör annan bottenverksamhet, som till exempel bottentrålning. När skyddsmetod och skyddsnivå planeras och senare bestäms tas hänsyn till sjöbottens egenskaper, samråddiskussioner, teknisk och ekonomisk riskanalys etc. Allt för att anpassa skyddet längs sträckan utifrån de olika förutsättningarna som råder och förväntas under kablarnas livstid. Kablarna förläggs på ett djup av 0,5 1,5 meter under havsbottnen. Målsättningen är att nå ett djup om minst 1 m, där detta är möjligt. Dessa förläggningsdjup ger normalt tillräckligt skydd mot fiskerelaterade skador, men inte alltid mot ankringsskador. En djupare förläggning bedöms inte motiverat då kostnaderna ökar markant och mer bottenmaterial behöver förflyttas. Även vid förläggning på ett par meters djup kan kablarna fortfarande skadas av nödankrande fartyg (ankare på större fartyg kan gå ner upp till 10 meter i bottensedimenten). De platser där nedspolning inte är möjligt, till exempel på grund av hård botten eller ytnära berg, kan andra typer av kabelskydd bli aktuella, till exempel plogning eller övertäckning med sten eller betongmattor. Förläggning av kablarna till havs planeras att utföras i första hand mellan april och oktober. Under denna tid infaller de mest gynnsamma väderförhållandena för arbete till havs. De osäkrare väderförhållandena under vinterhalvåret innebär stora risker för långa och kostsamma stopp i anläggningsarbetet. 6.2 Arbetsområdet Arbetsområdets bredd vid förläggning av sjökabel är beroende av omgivningens förutsättningar med avseende på bottentyp, eventuellt närliggande skyddsintressen samt vald kabelläggnings- och skyddsmetod. Målsättningen är att anpassa arbetsområdet efter rådande förutsättningar och att inte uppta ett större område än vad som är nödvändigt utifrån de metoder som tillämpas. 6.3 Kabelläggningsfartyg De fartyg som används för kabelförläggning är normalt stora, och kan vara över 130 meter långa och 30 meter breda, se figur 25. Stora fartyg kan lasta mycket kabel, och således kan förläggningen ske med färre avbrott för omlastning. Fartyget och förläggningen sköts av besättning och en mängd experter, till exempel undervattensrobot-piloter, kabelexperter, kranmaskinister och så vidare. Det är inte ovanligt att en sådan besättning är större än 50 personer. 31/43

33 Sjökablarna installeras från ett kabelförläggningsfartyg där de vanligtvis buntas samman i ett paket bestående av två stycken armerade kraftkablar och en armerad optokabel. Andra möjligheter kan vara att förlägga kablarna var för sig med ett inbördes avstånd eller att kablarna är paketerade redan i fabriken. Det finns idag några få stora fartyg som kan förlägga hela sträckan mellan fastlandet och Gotland i en sektion, vilket är en fördel då arbetstiden hålls nere och att skarvar undviks. Förhoppning är att kunna använda ett av dessa fartyg. Närmare land kan det bli aktuellt att använda mindre fartyg som kan arbeta på grundare vatten. De tar hjälp av så kallade arbetsbåtar med ett djupgående på bara någon meter. Figur 25. Exempel på kabelläggningsfartyg. 6.4 Kabelläggning och skydd av kabel två moment Kabeln läggs ut enligt en koordinatlista för sträckningen. Precisionen i förläggningen är mycket hög, tack vare sensorer, kameror och hydroakustiska instrument som följer förläggningsarbetet på havsbotten och ständigt kommunicerar med fartyget. Logistiken vid förläggning av sjökabel kan variera mellan olika projekt, men normalt läggs kabeln först ut av ett kabelläggningsfartyg. När väl kabeln är på plats, anländer ett annat, ofta mindre, fartyg som är utrustat med utrustning för att spola eller gräva ner kabeln i havsbottnen alternativt skydda den genom täckning av till exempel sten eller betongmattor. Under den period som kabeln är oskyddad är det normalt att man använder bevakningsbåtar för att undvika onödiga risker. Slutligen sker normalt en inmätning av förläggningsdjupet längs hela sträckan för att säkerställa att ingen del av kabelsystemet är oskyddad. Därefter är aktiviteterna på 32/43

34 havsytan över, och därmed även alla restriktioner för sjöfart. Systemet kan testas och driftsättas utan att det påverkar verksamheten i området. 6.5 Elsäkerhet och kabelskyddsmetoder Precis som markkablarna utformas och anläggs sjökablarna enligt de säkerhetsföreskrifter för kraftledningar som återfinns i bland annat ellagen (SFS 1997:857), starkströmsförordningen (SFS 2009:22) och Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda (ELSÄK-FS 2008:1-3 samt ändringsföreskrifterna 2010:1-3). Det finns flera metoder att skydda sjökablarna. De vanligaste metoderna; spolning, plogning, grävning samt övertäckning beskrivs närmare i kapitel Svenska Kraftnät planerar att ansöka om ankringsförbud för sträckningarna inom svenskt territorial vatten. Trots skyddsåtgärder skulle sjökablarna kunna skadas vid till exempel nödankring. Vid ett eventuellt brott på förbindelsen bryts strömöverföringen på en bråkdels sekund. Kabeln blir då strömlös och utgör ingen risk för omgivningen Spolning Spolning (på engelska water jetting) används då vattendjupet är mer än cirka 12 meter. Vid förläggning i grundare områden används en mindre spolutrustning alternativt grävning från pråm. Nedspolning görs i ett separat arbetsmoment, efter det att kablarna lagts ut på sjöbotten. Spolning genomförs med en spolmaskin som normalt väger ton. I maskinen finns hydrauliska högtryckspumpar som trycker sjövatten genom ett dubbelsidigt spolsvärd som sitter under maskinen. När maskinen är nedsänkt över kablarna sänks svärden ner med ett svärd på var sida om kablarna. Avståndet mellan svärden anpassas till tjockleken på kablarna. Sjövatten pumpas med högt tryck genom dysor (munstycken) som sitter bakåtriktade på svärden. Vattenstrålarna löser upp bottenmaterialet och håller det fluidiserat så att kabeln hinner sjunka ner i det spolade diket. Bottenmaterialet som därefter sjunker ner på botten återfyller delvis diket. Framdrivning av spolmaskinen kan antingen ske med banddrift på havsbotten eller genom bakåtriktade vattenstrålar beroende på vald utrustning. Graden av spoldjup och återfyllnad beror på typ av bottenmaterial. Återfyllnad av resterande delar av diket 33/43

35 sker därefter gradvis genom naturliga processer som sedimentation och strömdriven bottentransport. Spolningsmetoden är en för kabeln mycket skonsam metod, då maskinen är lätt att applicera på och ta bort från kabeln samt att framdriften sker med hjälp av vattentrycket. Risken för att kabeln, eller andra kablar, skadas under operationen är minimal. Exempel på utrustning som kan användas vid nedspolning visas i figur 26. Figur 26. Exempel på spolningsutrustning. Bredden på kabeldiket beror på bottenförhållandena. Vid sandbotten kan den bli runt 5 meter. Vid hård, men ändå spolbar botten blir kabeldiket cirka 1 meter. Bredd på botten av kabeldiket i lera uppgår till cirka 0,6-0,8 meter. Graden av omedelbar återfyllnad varierar med sammansättningen på bottenmaterialet. I figur 27 nedan redovisas tvärsnitt på kabeldiket vid spolning i olika bottenmaterial. 34/43

36 Figur 27. Tvärsnitt kabeldike vid spolning Plogning Plogning (på engelska plowing) är en rent mekanisk nedgrävningsmetod. Plogen väger mellan ton, se figur 28. Kabeln leds igenom plogen som dras efter fartyget. Plogning av kabeldiket och nedläggning av kabeln sker således i ett gemensamt arbetsmoment. Dragkraften som behövs för att dra fram plogen beror på typ av bottenmaterial och hur djupt kabeln ska plogas ner, men kan antas ligga på ton. Det innebär att ett fartyg med stor dragkraft måste väljas vid plogning. Det innebär också en större bränsleåtgång. Fördelen med plogning jämfört med spolning är att nedläggning går att utföra i hårdare bottenmaterial, dock inte i berg. Metoden grumlar inte lika mycket som spolning. Nedläggning med plog kan vara riskfyllt för kabeln. Framför plogen kan det byggas upp ett slack (överskott av kabel) som medför att kabeln fastnar i ingången till plogen. Med de stora dragkrafter som behövs för nedplogning kommer kabeln då att skadas och en reparation måste utföras. I och med att sikten på botten är begränsad är det svårt att kontrollera hur maskinen uppför sig i områden där blockig morän nås. Även detta är ett riskmoment eftersom plogen kan fastna och kabeln skadas. Kabeln är också trädd genom plogen, vilket medför att plogen inte enkelt kan lyftas utan att riskera att skada kabeln. 35/43

37 Figur 28. Exempel på plogutrustning. Plogning måste ske simultant med läggning och därför går det inte att i efterhand byta till plogning om inte spolning uppnått det förväntade skyddet. Vidare är tidsåtgången för simultan förläggning och plogning större än vid endast läggning vilket medför att ett längre väderfönster krävs och därmed ökad risk. Vid plogning varierar bredden på kabeldiket starkt med typen av utrustning. Metoden kan antingen ge ett smalt kabeldike liknande spolning i lera, eller ett bredare kabeldike liknande spolning i sand, se figur 27 ovan. Detta är beroende på i vilken grad den valda utrustningen förflyttar materialet uppåt under plogningsoperationen Fräsning Fräsning (på engelska wheel trenching) är en mekanisk nedgrävningsmetod som kan användas på mycket hårda bottnar, som homogent berg. Utrustningen som används för fräsning kan liknas vid en bandgående vinkelslip. Dessa maskiner arbetar vanligen med en roterande klinga eller en kedja med monterade skärstål. Maskinerna kan fräsa upp hela dikesbredden och djupet i en operation. Diket behöver sedan fyllas med material separat. Diken utförda med denna metod kan bli upp till 50 cm breda och ett par meter djupa. Beroende på det geologiska materialet kan det vara en mycket långsam och därmed kostsam process att tillämpa fräsning. Då det är en dyr metod används den bara på kortare passager där särskilda problem annars kan uppstå, till exempel strandnära klippområden där övertäckning inte kan utföras på ett godtagbart sätt. 36/43

38 6.5.4 Grävning Grävning används på områden som är för grunda för de fartyg som används vid spolning eller plogning. En grävmaskin gräver ett dike i botten från en flotte. Kabeln dras sedan in på flytbojar mot strandkanten från kabelläggningsfartyget och sänks ner i det grävda diket som sen kan återfyllas. Direkt vid strandkanten kan en grävmaskin även köras direkt på botten. Då påverkas inte bara bottenmaterialet vid kabeldiket utan även i grävmaskinens bandspår. Flotte/pråm används därför så grunt som möjligt för att minimera omgivningspåverkan, se figur 29. Vid grävning uppgår botten på kabeldiket till cirka 2 meter. Bredden i dagöppningen uppgår till cirka 4 meter. Då förläggning av sjökabeln planeras till 2016 är det möjligt att alternativ till grävning för förläggning vid grunda områden har kommit fram på marknaden. Exempelvis spolmaskiner som går på larvfötter och då kan ta sig in i grundare områden än de spolmaskiner som används vid förläggning på öppet hav. Vid tiden för förläggning kommer en utvärdering av möjliga tekniker att göras. Den tekniskt och miljömässigt lämpligaste tekniken kommer att väljas för förläggning. Alternativ till grävning vid grunda områden är bara aktuellt om omgivningspåverkan blir mindre än vid grävning. Figur 29. Exempel på grävning från pråm Övertäckning av kabel I områden där det inte är möjligt att skydda kabeln genom förläggning i sjöbotten, enligt ovan beskrivna metoder, används övertäckning med till exempel stora mängder sten (på engelska rock dump) eller betongmattor. Övertäckning används av 37/43

39 kostnadsskäl mest på mycket utsatta platser, till exempel i närheten av hamnar, ankringsplatser och landtagningsplatser. För att få stenarna exakt där man vill ha dem används långa rör vari sten hälls igenom som kan styras från fartyget ned till mynningen strax ovanför botten. En annan skyddsmetod är att använda undervattenskameror och lyftkranar för att placera ut betongmattor från fartyg, se figur 30. Det finns även andra mekaniska skydd såsom betongrörshalvor och cementsäckar som installeras utifrån samma princip för förbättrat skydd för kabeln. Figur 30. Exempel på betongmatta Jämförelser av alternativa tekniker Vid jämförelse mellan de olika teknikerna kan konstateras att grumlingen bedöms vara större vid spolning jämfört med till exempel plogning på grund av att spolning innebär en större omfördelning av sediment. Plogning däremot bedöms medföra en risk för att andra sjökablar som korsas plogas av (förutom den risk som finns för kablarna som förläggs). För att undvika detta måste kablarna lämnas oskyddade vid korsningsområden. Detta är en stor skillnad i jämförelse med spolning där det är möjligt att spola ända fram till den korsande kabeln och därefter lyfta över spolmaskinen och fortsätta. En kabelreparation tar 1-4 månader och kostar miljoner kronor beroende på kabeltyp, förutsättningarna på platsen och tillgång på resurser. Till reparationskostnaden ska läggas kostnaden för sen idrifttagning av förbindelsen som kan uppstå. Den kostnaden blir betydligt högre än själva reparationskostnaden. Att täcka över kablarna med sten eller betongmattor väljs vanligen när andra metoder inte är möjliga eller för kostsamma. Det kan till exempel vara på berg där spolning eller plogning inte fungerar och där utplacering av stenar eller betongmattor är mer 38/43

40 fördelaktiga. Skydd med sten eller betongmattor kan också användas som kompletterande skydd när spolning eller plogning inte uppnått förväntat skydd eller i områden som kräver extra mycket skydd. Generellt är övertäckning en dyr metod och den används normalt enbart över kortare sträckor. Där övertäckning av någon inte bedöms ge ett tillräckligt skydd och där ingen annan mekanisk metod är möjlig kan det bli aktuellt med s.k. fräsning. Fräsning innebär att ett dike fräses i bergbotten med hjälp av en stor klinga med samma bredd som det slutliga kabeldiket. Metoden är dock mycket dyr och tillämpas bara i vissa fall. 6.6 Metodval kabelskydd Med hänsyn till kostnaderna och riskerna vid förläggning kommer sannolikt spolning att väljas som förläggningsmetod längs huvuddelen av kabelsträckningen vid Gotlandsförbindelsen. De undersökningar som gjorts i samband med utredningsarbetet visar att 92 procent av kabelsystemet kan förläggas nere i bottensedimenten genom nedspolning. Vid de platser där nedspolning inte kommer att fungera på grund av att havsbottnen är för hård kommer sannolikt plogning eller övertäckning med till exempel sten eller betongmattor att tillämpas. Vilken metod som väljs beror ofta på vilken verksamhet som bedrivs på platsen. I hamninlopp och vid korsning av intensivt trafikerade farleder vill man ofta gärna skapa ett så kraftigt skydd som möjligt, medan man vid passage av områden med mindre aktivitet ofta nöjer sig med ett tillräckligt skydd. Vad som är tillräckligt beror både på vilka risker som är aktuella, och vilka egenskaper havsbottnen har. Från 10 meter upp på stranden och ut i havet, till ett vattendjup på cirka 4 meter, finns risk att is påverkar havsbotten. För att minska risken för att isen gräver fram och skadar kablar inom detta vattendjup bör isskydd i form av till exempel betongmattor eller betongsäckar tillämpas. En tänkbar metod är att använda en grävmaskin på flotte för att placera ut dessa skydd. Beroende på vilken typ av skydd som används kan de placeras direkt över sjökablarna, alternativt så fylls ledningsgraven först igen och skydden placeras därefter ut ovanpå graven. 6.7 Skarvar Det finns två huvudsakliga metoder för att skarva sjökablarna, antingen skarvning med hjälp av så kallad stel skarv eller skarvning med flexibel skarv. Vid utförande med stela skarvar används större skarvboxar som omsluter kablarna och görs ombord på fartyget till havs. Vanligtvis sker skarvning i linje ombord på förläggningsfartyget där en tidigare förlagd kabelbunt tas upp från botten och skarvas med nästa längd 39/43