PDF 236 kB - Vattenfall

Kompasspåverkan från HVDCkablar 

mellan Kriegers flak och 

Svenska kusten 

VATTENFALL POWER CONSULTANT 

Kriegers flak, mindre uppdrag 

Anna Karin Renström 

2006-09-13

Dokumenttyp Dokumentidentitet Rev. nr. Rapportdatum Uppdragsnummer 

RAPPORT 2006-09-13 2262900 

Författare 

Uppdragsnamn 

Anna Karin Renström Kriegers flak, mindre uppdrag 

Beställare Granskad av 

Vattenfall Produktion 

Göran Loman 

Jan-Olov Sjödin 

Godkänd av 

Anders Gustafsson 

Delgivning Antal sidor Antal bilagor 

10 

Kompasspåverkan från HVDC-kablar mellan Kriegers 

flak och Svenska kusten 

SAMMANFATTNING 

Denna rapport beskriver hur kompassvisningen kommer att påverkas hos fatyg som passerar 

de HVDC-kablar som för ström från Kriegers flak in till svenska kusten. 

Först beskrivs det jordmagnetiska fältet. Därefter följer en beskrivning av hur magnetfälten 

som alstras av HVDC-kablar påverkar det jordmagnetiska fältet, följt av en beräkning av hur 

stor missvisningen kommer att bli vid olika typer av förläggning och förläggningsdjup. 

När kablarna förläggs med ett avstånd som motsvarar djupet kommer kompassen att visa 

upp mot 40° fel på grundare vatten. Vid buntad förläggning blir motsvarande missvisning 

endast någon grad. 

RAPPORT 1 (10) Vattenfall Power Consultant

INNEHÅLLSFÖRTECKNING 

1 INLEDNING .......................................................................................................... 3 

1.1 Syfte............................................................................................................. 3 

1.2 Bakgrund ..................................................................................................... 3 

2 BESKRIVNING AV MAGNETFÄLT....................................................................... 3 

2.1 Jordens magnetfält ...................................................................................... 3 

2.2 Hur påverkas kompasser............................................................................. 4 

3 KABELFÖRLÄGGNING........................................................................................ 6 

4 BERÄKNINGAR AV KOMPASSMISSVISNING.................................................... 7 

5 SLUTSATS ......................................................................................................... 10 

6 REFERENSER ................................................................................................... 10 


1 INLEDNING 

1.1 Syfte 

Syftet med rapporten är att beskriva hur kompasser kommer att påverkas av HVDC-kablar 

förlagda mellan den planerade vindkraftparken vid Kriegers flak och Svenska kusten. 

1.2 Bakgrund 

Vattenfall planerar att bygga en havsbaserad vindkraftpark på den svenska delen av Kriegers 

flak. Parken planeras för en märkeffekt om 640 MW samt en märkspänning om 300 kV, 

Från parken måste kraften transporteras in till Sverige. Ett av alternativen för detta är att 

konvertera till likström och lägga ut likströmskablar på botten. Likströmskablar alstrar ett 

magnetfält som i sin tur påverkar det jordmagnetiska fältet och i och med detta även vanliga 

kompasser. För kabelförläggningen finns två alternativ. Antingen lägger man kablarna 

separerade med avståndet lika med djupet, eller så lägger man kablarna i hopbuntade. 

2 BESKRIVNING AV MAGNETFÄLT 

2.1 Jordens magnetfält 

Magnetfältet orsakas av elektriska strömmar i jordens inre. Vid jordytan liknar det fältet från 

en stavmagnet i Jordens centrum. De elektriska strömmarna som orsakar magnetfältet är 

konstanta under långa tidsperioder - flera tusen år - men ibland sker plötsliga förändringar 

som leder till att fältet ändrar riktning och styrka. För närvarande befinner vi oss i en period 

där magnetfältet är riktat in mot Jordens centrum på norra halvklotet och ut från Jordens 

centrum på södra halvklotet. Vid de magnetiska polerna är fältets riktning vertikal och där är 

fältstyrkan störst. Vid den magnetiska ekvatorn är fältet horisontalt och betydligt svagare. 

De magnetiska polerna sammanfaller nästan med de geografiska, dvs. Jordens rotationsaxel. 

Magnetfältet har alltså både en riktning och en storlek. Riktningen mäts med hjälp av två 

vinklar, den magnetiska deklinationen som är vinkeln i horisontalplanet mätt från norr 

österut (motsvarar kompassens naturliga missvisning) och inklinationen som är vinkeln 

nedåt från horisontalplanet. I Sverige varierar deklinationen mellan 

-1º och +6º (1990). Magnetfältets inklination varierar mellan 70º i söder och 78º i norr. 

Fältets styrka mäts i enheten Tesla (T). Magnetfältets storlek varierar mellan 49,6 µT i söder 

och 52,6 µT i norr. 


2.2 Hur påverkas kompasser 

Visningen hos en magnetisk kompass påverkas av strömmen i en HVDC-kabel. Strömmens 

inverkan beror av strömmens storlek och kabelns riktning relativt de magnetiska fältlinjernas 

riktning, dvs. relativt ”magnetiskt norr”. 

Kablar som går i nord – sydlig riktning vrider kompassnålen åt öster eller åt väster för ett 

fartyg, som passerar direkt över kabeln beroende på strömriktningen. Går kabeln i östvästlig 

riktning, med strömriktning från öst till väst så kommer magnetfältet från kabeln att 

förstärka kompassens visning, men inte vrida den, vid motsatt strömriktning så kommer 

kompassens visning att försvagas. Kompassen får däremot ingen missvisning. Detta beror på 

att den horisontella komposanten från kabelns magnetfält har samma riktning som det 

jordmagnetiska fältets horisontella komposant, varför den förstärker eller försvagar fältet 

som ger visningen på kompasser. 

Det fält från kablarna som inverkar på det jordmagnetiska fältet och påverkar kompasser, 

avtar ju större avståndet till kabeln är. Det beror med andra ord på hur djupt det är där 

kabeln ligger. Avståndet mellan kablarna påverkar även det hur stort fältet blir. Ju närmare 

varandra kablarna är förlagda ju mer tar de respektive kablarnas fält ut varandra och 

kompasspåverkan blir därmed mindre. 

När ett fartyg passerar kablarna kommer först den ena kabeln att ge en missvisning åt ena 

hållet och därefter ger den andra kabeln motsvarande vridning åt andra hållet. Erfarenheten 

av liknande kablar i svenska vatten under femtio år säger att kompassmissvisningen inte är 

något problem. Under denna tid har magnetkompasserna spelat större roll för navigeringen 

än de gör idag. Numera används modernare instrument, gyrokompasser och 

satellitnavigering, som är okänsliga för magnetfältet. 

För att räkna ut hur stor missvisningen blir behöver man veta storleken och infallsvinkeln 

för det jordmagnetiska fältet. I vattnen söder om Skåne ligger dessa värden på 49,75 μT och 

70º mot horisontalplanet. Från kablarna kommer ett magnetfält som ”går runt” varje kabel. 

B1 

Bres 

Bg 

B2 

Kabel 1 Kabel 2 

Bg = Jordmagentiska fältet 

B1 = Magnetfält från Kabel 1 


Bres= Det resulterande magnetfältet 

Fig: 1 Ett tvärsnitt genom kablarna sett från Kriegers flak visande hur 

magnetfältet från kablarna samverkar med det jordmagnetiska fältet. 


Den del av magnetfältet från kablarna som påverkar kompassvisningen är den komposant 

som ligger i horisontalplanet, det ger att den största påverkningen sker rakt ovanför kabeln 

där hela magnetfältet ligger i horisontalplanet. Påverkan på kompasser är även beroende av i 

vilken riktning kablarna ligger eftersom magnetfältet från kablar alltid ligger vinkelrätt mot 

kablarnas förläggningsriktning. Hur kompassnålen kommer att visa beror på i vilken 

riktning det resulterande horisontella fältet pekar. 

Kablarnas riktning för Kriegers flak är nord-sydlig, vilket innebär att kompasserna kommer 

att visa fel när de passeras. I beräkningarna har antagits att betraktaren står ute på flaket och 

tittar in mot land. Den kabel som ligger till vänster har strömriktning från land, och kabeln 

till höger har strömriktningen in mot land. Missvisningen är även beroende på hur långt 

avståndet är mellan kablarna. Skillnaderna visas i figurerna nedan 

Bres 

B1 

Bg 

Kabel 1 

B2 

B1 

Kabel 2 

Bg 





Fig 2: Här visas det resulterande fältet i horisontalplanet när kablarna ligger 

med ett större avstånd från varandra. Kompassvisningen (Bres) påverkas mest 

av den kabel som är närmast. 

RAPPORT 5 (10) Vattenfall Power Consultant 

Bres 

B2

B1 

Bg 

Bres 

Kabel 1 Kabel 2 

B2 





Fig 3: Här visas det resulterande fältet i horisontalplanet när kablarna ligger 

nära varandra. Kompassvisningen (Bres) påverkas i det närmaste lika mycket av 

båda kablarna. 

3 KABELFÖRLÄGGNING 

Vid förläggning av kablar på havs- och sjöbottnar finns det två olika sätt som det kan utföras 

på. Det ena är att bunta ihop kablarna på jämna avstånd så att de alltid ligger tillsammans 

med ett största avstånd av 0,1 m från varandra. Erfarenhetsmässigt lägger sig kablarna 

horisontellt utan att vrida sig. En fördel med detta är att båda kablarna kan läggas samtidigt. 

Den andra varianten är att lägga kablarna var för sig. Här måste man ta hänsyn till 

möjligheten att ta upp, reparera och lägga tillbaka den ena kabeln utan att skada den andra. 

På grund av detta lägger man kablarna med ungefär samma avstånd från varandra, som 

djupet är på den aktuella platsen. Fördelen med detta är att man bara behöver lyfta en kabel 

om det blir aktuellt med en reparation. 


4 BERÄKNINGAR AV KOMPASSMISSVISNING 

För att visa hur kompasser kommer att påverkas har beräkningar på det resulterande 

horisontella magnetfältet gjorts. Vi har tittat på fyra fall, i samtliga beräkningar är strömmen 

satt till 1067 A vilket är den ström som blir vid märkspänning 300 kV och märkeffekt 640 

MW. 

För området mellan Kriegers flak och den Svenska kusten ser bottenprofilen ut enligt 

figuren. Djupen 30 respektive 10 m har valts utifrån denna. 

Fall/Bild Kabelriktning Avstånd mellan 

kablarna 

Förläggningsdjup 

1 0º (nord-sydlig) 10 m 10 m 

2 0º (nord-sydlig) 30 m 30 m 

3 0º (nord-sydlig) 0,1 m 10 m 

4 0º (nord-sydlig) 0,1 m 30 m 

Bilderna visar hur kompassen påverkas på olika avstånd från kablarna sett från Kriegers 

flak. Om strömriktningarna är motsatt den antagna så ändras riktningen på avvikelsen. 

Kurvorna kommer att speglas i x-axeln. 


Missvisning i grader 


40 

30 

20 

10 

0 

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 

-10 

-20 

-30 

-40 

Avstånd i m där 0 ligger mitt emellan kablarna 

Bild 1: Missvisning då kablarna ligger på 10 m djup och 10 m från varandra, 

Den maximala missvisningen blir ca 35º, och området som berörs är ca 80m 

brett. 

15 

10 

5 

0 

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 

-5 

-10 

-15 


Bild 2 Missvisning då kablarna ligger på 30 m djup och 30 m från varandra. 

Den maximala missvisningen blir ca 13º, och området som berörs är ca 160m 

brett. 




1,5 

1 

0,5 

0 

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 

-0,5 

-1 

-1,5 


Bild 3 Missvisning då kablarna ligger på 10 m djup och 0,1 m från varandra. 

Den maximala missvisningen blir knappt 1º, och området som berörs är ca 

60m brett. 

0,15 

0,1 

0,05 

0 

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 

-0,05 

-0,1 

-0,15 


Bild 4 Missvisning då kablarna ligger på 30 m djup och 0,1 m från varandra. 

Den maximala missvisningen blir 0,1º, och området som berörs är ca 80 m brett. 


5 SLUTSATS 

Kompassvisningen påverkas av det magnetfält som alstras av likströmskablar förlagda på 

havsbottnen. Hur stor inverkan blir beror dels på hur djupt kablarna ligger, vilket avstånd det 

är mellan kablarna, vilken ström som flyter i dem, samt i vilken riktning kablarna ligger i. 

Kabelförbindelsen mellan Kriegers flak och Svenska kusten ligger i nord-sydlig riktning, 

vilket ger att påverkan på kompasser blir som störst. Vid beräkningarna har vi tittat på fyra 

fall, två med olika förläggningsdjup, 10 resp 30 m, samt två med olika förläggningssätt, ett 

där kablarna läggs på samma avstånd från varandra som djupet är och ett där de oavsett djup 

läggs tillsammans. 

Kompasspåverkan blir större ju grundare kablarna ligger, men å andra sida så blir påverkan 

lägre om kablarna läggs tillsammans. 

Avstånd mellan 

kablarna 

6 REFERENSER 

Förläggningsdjup Max missvisning 

i grader 

10 m 10 m 35 

30 m 30 m 13 

0,1 m 10 m Knappt 1 

0,1 m 30 m 0,1 

[1] Sveriges National Atlas; Berg och Jord.

PDF 236 kB - Vattenfall

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?