Elektrotechniek op festivals

Beoordeling 5.8
Foto van een scholier
  • Werkstuk door een scholier
  • 3e klas mbo | 2878 woorden
  • 20 december 2012
  • 21 keer beoordeeld
Cijfer 5.8
21 keer beoordeeld

ADVERTENTIE
Overweeg jij om Politicologie te gaan studeren? Meld je nu aan vóór 1 mei!

Misschien is de studie Politicologie wel wat voor jou! Tijdens deze bachelor ga je aan de slag met grote en kleine vraagstukken en bestudeer je politieke machtsverhoudingen. Wil jij erachter komen of deze studie bij je past? Stel al je vragen aan student Wouter. 

Meer informatie

INLEIDING

A live concert to me is exciting because of all the electricity that is generated in the crowd and on stage. It's my favorite part of the business, live concerts.

-          Elvis Presley

Wie heeft ten tijde van de originele blues muziek ooit kunnen denken dat de muziek als amusementvorm zou kunnen evolueren tot de festivals die we tegenwoordig kennen? Van één enkele man, zingend met alleen een gitaar en misschien een mondharmonica voor een publiek van enkele tientallen, via een band die tienduizenden fans trok, waar ze ook speelden zoals de Beatles,  naar bijvoorbeeld een groep DJ’s, live op het podium gemixt met akoestische instrumenten zoals drums zoals tegenwoordig tot de mogelijkheden behoort.

Als vervent festivalganger die ik ben heeft de elektrotechniek achter festivals en evenementen mij altijd al geïntrigeerd, het is immers zo’n beetje het vak waarvoor ik studeer. Hoewel ik tot nog toe alleen bij de kleinste festivals binnen mijn stage heb meegedraaid in de productie ga ik me in dit werkstuk ook verder verdiepen in de grotere festivals, deze blijven natuurlijk complexer en dus interessanter om te analyseren.

DE BRON

Als we het over de bron hebben, hebben we het over de bron van de stroomvoorziening. Deze verschilt uiteraard van situatie op situatie door verschillende factoren, bijvoorbeeld of er een aansluiting op het lichtnet voorhanden is. Deze is uiteraard zo goed als altijd voorhanden bij poppodia en theaters binnen. Bij buitenfestivals wordt dit

moeilijker en wordt er dus vaak gebruik gemaakt van aggregaten.

Aggregaten zijn generatoren voor het opwekken van elektriciteit, aangedreven door een (meestal) verbrandingsmotor. Dieselmotoren zijn de meest gebruikte motoren bij aggregaten aangezien diesel goedkoper is dan benzine en aangezien er nogal veel doorheen gaat en festivals grotendeels commerciële evenementen zijn, dit de meest logische keus is. Er zijn ook verschillende types aggregaten waaronder de fluisteraggregaten welke veel stiller zijn dan hun ‘’gewone’’ variant. Deze zijn ook logischer te gebruiken bij festivals aangezien al het bespaarde, onnodige en hinderlijke omgevingsgeluid een bonus is voor de kwaliteit van het concertgeluid.

Aggregaten kunnen variëren van 2kVa tot wel 2500kVa, dus voor één enkel festival is in principe maar één aggregaat nodig. Dit zal in de praktijk echter niet te vinden zijn aangezien er stroom nodig is op meer dan een paar plekken op een festival terrein, te denken aan bij het podium zelf maar ook voor de catering en de backstage activiteiten. Ook met oog op de hoeveelheid aansluitingen en de back-up is het handiger verschillende aggregaten te gebruiken. Aggregaten zijn veelal ook mobiel en dus in te zetten waar nodig. De krachtigste aggregaten kunnen wel zijn verankert.

Aggregaten zijn echter niet de enige mogelijkheid tot stroomvoorziening. Aansluiting op het lichtnet is ook mogelijk. Niet bij particulieren uit het doodgewone stopcontact uiteraard, maar bij speciaal aangelegde krachtstroomaansluitingen wel. Het elektriciteitsbedrijf blijft altijd eigenaar van de elektriciteitsmeter en alles daaromheen. Krachtstroom is bedoeld voor bedrijven waaronder poppodia en theaters om apparatuur zoals gebruikt bij festivals te kunnen gebruiken.

BEKABELING

Krachtstroom kent andere aansluitingen dan de huis, tuin en keuken aansluiting thuis, officieel Shuko genaamd. Naast de Shuko is er namelijk ook een variant van aansluitingen bekend als de CEE stekkers (in de volksmond: C-vorm). Deze stekkers behoren tot de internationale norm bepaald door het IEC technisch subcomité 23H genaamd IEC 60309. De aansluitingen in deze norm variëren van 2- tot 5-polig. 2-polige aansluitingen is dus de normale Schuko aansluiting met 1 fase en 1 nuldraad. Bij een 3 polige aansluiting, zijnde de bekende blauwe stekker die ook wel gebruikt wordt op bijvoorbeeld campings, hebben we een aardingdraad en 2 fasespanningen. De 2e fasespanning kan echter ook een nuldraad zijn. De rode 4-polige aansluiting bestaat uit 1

aarding en 3 fasespanningen en de 5-polige uit hetzelfde plus een nuldraad.

Onderstaand de kleurcodes zoals bepaald door het IEC:

  •  Geel: AC-net 110V
  • Blauw: AC-net 230V
  •  Rood: AC-net 400V
  •  Zwart: AC-net 480 tot 690V (of voor 400V op het toneel, omdat zwart minder     opvalt dan rood)
  • Paars: AC-net <25V (veiligheidsspanning)
  •  Groen: andere frequentie dan de gebruikelijke 50/60Hz
  •  Wit: DC-net 40-50V

Ook zijn de contactdozen en contactstoppen verkrijgbaar voor verschillende stroomsterkten, namelijk in 16A, 32A, 63A, 125A en hoger. Krachtstroom bekabeling wordt logischerwijs door zijn zware doeleinden ook stukken weerbarstiger gemaakt dan particuliere ‘’gewone’’ bekabeling. Dit omdat het langer mee moet gaan, veiliger en betrouwbaarder moet zijn aangezien het gebruikt wordt door bedrijven en er dus zoals bij festivals meer op het spel staat dan dat er thuis bijvoorbeeld een ventilator uitvalt. Krachtstroom is uiteraard zelfs zo potent dat het levensgevaarlijk kan zijn indien er verkeerd mee wordt omgegaan.

BEVEILIGING

Krachtstroom verbindingen zijn beveiligd tegen het verbinden van 2 verschillende stekkertypes door de behuizing, welke allemaal verschillen in diameter en de hoek die ze moeten

maken ten opzichte van de nok.

Verder zijn ze via de behuizing standaard beschermt tegen spatwater en hebben de ingangen een klepje om onbedoelde penetratie van iets anders dan de stekker te verhinderen.

In de bovengenoemde IEC norm is de IP code verwerkt. De IP code is een aanduiding voor de mate van beveiliging van de constructie van elektrische of elektronische apparatuur tegen eigen schade door gebruik in omgevingen waarin het aannemelijk is er schade kan ontstaan en tegen eventueel gevaar voor de gebruiker.

Het werkstuk gaat verder na deze boodschap.

Verder lezen
Gids Leraar worden

Alles wat je moet weten over leraar worden

De IP-aanduiding bestaat uit 2 cijfers, het eerste cijfer geeft de beschermingsgraad tegen aanraken en indringen van voorwerpen aan, het tweede de beschermingsgraad tegen vocht. Het eerste cijfer loopt van 0 (geen bescherming) tot 6 (stofvrij; aanrakingsveilig doordat de behuizing geheel dicht is. Volledige bescherming tegen stof.) met tussenin 3 (kleine voorwerpen; bescherming tegen aanraking met een werktuig. Aanraakveilig enkel voor meetapparaten. Beschermd tegen indringen van vaste voorwerpen

groter dan 2,5 mm)

Het tweede cijfer gaat van 0 (geen bescherming) tot 9 (vochtigdicht; Blijft bruikbaar bij een vochtigheidsgraad van meer dan 90% of besproeien onder hoge druk) met tussenin 5 (Sproeidicht Geen schade indien bespoten (12,5 l/min) onder eender welke hoek.)

Uiteraard zijn de standaard beveiligingen die je thuis ook tegenkomt van essentieel belang bij festivals. Zoals de aardlekschakelaar.

Een aardlekschakelaar meet die een installatie via de fase opneemt en de hoeveelheid stroom die via de nul weer terugkomt. Mocht deze verschillen, dan betekend dat dat er een lekstroom plaatsvindt in de stroomkring die gevaarlijk kan zijn voor de mens. In de Nederlandse wet is vastgelegd dat er geen aardlekschakelaars met een aanspreekstroom van meer dan 300mA mogen worden toegepast als bescherming tegen indirect aanrakingsgevaar. Met de moderne technologie zal een kleinere waarde ook genoeg weerstaan. Door de vochtige omstandigheden is de aardlekschakelaar extra belangrijk op festivals, aangezien er dus een grotere kans is op elektrocutie.

Belangrijke zaken met betrekking tot kabels om rekening mee te houden als het gaat om festivals zijn de volgende:

Festivals worden doorgaans buiten gehouden. Hierdoor is het handig rekening te houden met weersomstandigheden zoals zon en regen. Aangezien festivals meestal ook meerdere dagen zijn zal veel van de apparatuur ook ‘nachts buiten blijven staan. Ook krijgt de bekabeling door de enorme massa mensen veel te verduren, dit wordt tegengegaan met bijvoorbeeld speciale matten of omleiding maar vaak is dit helaas onmogelijk waardoor mensen alsnog over de kabels heen kunnen lopen. Vooral bij kleinere festivals is dit het geval.

Regen kan een ander probleem zijn bij festivals. Een tip die ik ooit voorbij heb horen komen is om verbindingen juist niet af sluiten met plastic om het droog te houden hoewel dit logisch klinkt om te doen. De reden om het niet te doen is simpel: hoewel het vocht van de regen tegengehouden wordt, treedt na verloop van enige tijd wel condens op binnenin het plastic waardoor de verbinding alsnog nat wordt en voor beschadiging kan zorgen.

Het is belangrijk goed op te passen met het monteren van elektriciteitskabels in trussen. Als er een lek ontstaan kan de gehele trus onder stroom komen te staan, dit kan op zijn beurt weer vonken geven waardoor bijvoorbeeld doeken of decor vlam kunnen vatten. Als dit het geval is moet de kabel vervangen worden en wellicht de oorzaak van het defect worden opgelost. Aan de hand van de situatie zou de kabel ook gerepareerd kunnen worden met isolatietape. Een oorzaak die vaak voorkomt is dat de kabel achter een scherp object zoals een bout blijft steken terwijl er aan getrokken wordt of als er een oversteek is gemaakt tussen twee bewegende trussen waarvan er naderhand een wordt verplaatst.

Als een artiest veel instrumentaria en of effectapparatuur gebruikt kan dit gezamenlijk veel warmte produceren. Het is dus wij om geen vlambare attributen etc. in de buurt te plaatsen. Ook moet de bekabeling hiervan goed weggewerkt worden in verband met struikelgevaar.

Een ander punt van aandacht is om altijd alle kabels volledig uit te rollen. Het probleem dat kan ontstaan als dit niet gebeurd is dat er in de onuitgerolde kabel een spoelwerking kan ontstaan. Na verloop van tijd kan dit warmte opwekken en dus kan er brandgevaar ontstaan. Daarnaast kan de kabel door de warmte de bekende, onherstelbare kronkel krijgen. Ook kan er een brom optreden in het geluidssignaal als de kabel is gebruikt om geluidsapparatuur van stroom te voorzien. Een andere handige manier om de kabel niet helemaal uit te hoeven rollen en dus ruimte te besparen is om de kabel in een 8-vorm neer te leggen. Haspels zijn ook niet beveiligd tegen dit probleem en dienen dus ook altijd helemaal uitgerold te worden.

Natuurfenomenen zijn een onmiskenbaar onderdeel bij buiten festivals. Onweer is een zeer belangrijke factor om rekening mee te houden bij de beveiliging van de apparatuur. Hoewel het belangrijk is om een goed dekkende verzekering af te sluiten op de apparatuur, voorkomen is altijd beter dan genezen. Door de trussen te aarden en een bliksemafleider te installeren is alle apparatuur beschermt tegen blikseminslag. Wettelijk is bliksembeveiliging verplicht ‘’als een mogelijk verlies ten gevolge van blikseminslag onoverkomelijk is, denk hierbij aan verlies van mensenlevens, openbare diensten en culturele erfgoederen’’, ‘’in omgevingen met ontploffingsgevaar (ATEX)’’ en ‘’wanneer de economische schade (direct of indirect door het wegvallen van functionaliteit) in kans en waarde groter is dan de kosten van de te nemen maatregelen’’. Aangezien dit altijd het geval is bij festivals is bliksemafleiding dus verplicht bij festivals volgens de wet: NEN-EN-IEC 62305.

VERMOGENSBEREKENING

Bij een festival komt meer kijken dan alleen de muziek. Ook is er podiumlicht nodig, de betere toilethuisjes moeten licht hebben, de catering heeft stroom nodig voor kookapparatuur zoals frituurpannen en elektrische ovens en gasstellen, wellicht is er een radiostation aanwezig met een live uitzending zoals vaak bij Pinkpop het geval is en professionele camera’s en regisseurcabines werken ook niet op lucht.

Bij de planning van een festival wordt uiteraard rekening gehouden met de elektriciteitsvoorziening. Voor elk apart onderdeel van een festival wordt uitgerekend hoeveel vermogen nodig is en aangezien alles uit elkaar ligt op een festivalterrein worden dikwijls meerdere aggregaten ingezet. Onderstaand probeer ik een ingeperkte, passende situatie te schetsen en aan de hand daarvan het benodigde vermogen uit te rekenen.

GELUID:

Als geluidstafel gebruik ik de Yamaha PM3500, een bekende 52 kanaals mengtafel en dus uitermate geschikt voor grotere festivals. In de handleiding van de PM3500 heb ik gevonden dat het standaard model van de PM3500 een aansluiting nodig heeft op 230V met een wisselspanning van 50Hz en heeft een maximaal vermogen van 1250 Watt = 1,25 kWh.

Als geluidstafel gebruik ik de Yamaha PM3500, een bekende 52 kanaals mengtafel en dus uitermate geschikt voor grotere festivals. In de handleiding van de PM3500 heb ik gevonden dat het standaard model van de PM3500 een aansluiting nodig heeft op 230V met een wisselspanning van 50Hz en heeft een maximaal vermogen van 1250 Watt = 1,25 kWh.

Als versterkers voor de luidsprekers gebruik ik L-Acoustics RK-124 en voor het gemak gebruik ik dezelfde voor het monitorsysteem. Een enkele set verbruikt (maximaal) 2200 Watt per uur en samen dus 4400 Wh = 4,4 kWh.

Als speakerset gebruik ik ook L-Acoustics. Namelijk de SB218 als subwoofers. Voor het formaat festival neem ik er 10 op in mijn berekening à 2200 Watt per uur per stuk wat het totale verbruik aan stroom van de subwoofers tot 8800 Wh = 8,8kWh brengt. 

Voor de Mid en High frequenties gebruik ik L-Acoustics KUDO line-arrays. 20 stuks voor het Mid, wat 312 Watt per stuk kost = 6240 Wh (6,24 kWh) en 10 voor het High wat 75 Wh per stuk kost. Keer tien is dit dus 750 Wh en dus 0,75 kWh. De relatief kleine waarde is natuurlijk omdat het weinig energie kost om de kleine tweeter conussen in beweging te brengen die nodig zijn om de kleine trillingen in de lucht te produceren waaruit hoge tonen bestaat.

Voor het monitor systeem gebruik ik, indien de band geen in-ear systeem gebruikt, 5 Macpherson LPX15 bi-amp monitor speakers. Deze verbruiken maximaal 1000 Watt wat 5 stuks op 5000 Watt brengt wat weer gelijk staat aan 5000 Wh en dus 5 kWh.

Als equalizer voor het PA systeem gebruik ik een Klark Teknik 360. Met 27,6 Watt is de benodigde stroom echter te verwaarlozen, net als de benodigde stroom voor andere randapparatuur. Dit betekend uiteraard niet dat het niet essentieel is.

In totaal heb ik voor mijn festival wat betreft geluid dus opgeteld 26467,6 Watt nodig, wat gelijk staat aan afgerond 26,5 kW. Aangezien er altijd vraag naar stroom bijkomt, bijvoorbeeld voor meer randapparatuur en voor de backline, reken ik er 1 kW aan stroom bij voor dit onderdeel waardoor het totaal uitkomt op 27,5 kW.

LICHT

Buitenfestivals beginnen zo goed als altijd overdag. Dit betekend dat er veel zonlicht aanwezig zal zijn en er dus zeer veel belichting nodig is om indruk te kunnen maken met een lichtshow, meer zelfs dan bij een show binnen.

Om te beginnen is er natuurlijk een lichttafel nodig. Hiervoor kies ik de MA Lightcommander 24/6 Lighting Deck. Aangezien deze werkt op 240 Volt en het aggregaat op 230 zal er wel een omvormer nodig zijn om deze te gebruiken. De mengtafel heeft een maximaal vermogen van 1000 Watt en dus 1 kW per uur verbruikt.

De grootste energieconsumptie bij een festival en soortgelijke evenementen is altijd te vinden bij de spots zelf, vooral omdat er ontzettend veel lampen nodig zijn en dus worden gebruikt om een indrukwekkende lichtshow

te maken.

Ik gebruik in deze situatie 10 Admiral 64 MFL sixbar parren, wat in totaal dus 60 parren zijn. Elke spot heeft een maximaal vermogen van 1000 Watt wat het totale verbruik aan parren 60000 Watt per uur  maakt en dus 60 kWh.

Ook gebruik ik 10 ETC Source Four spotlights, de 750 Watt versie. In totaal dus goed voor 7500 Watt, wat weer 7,5 kWh betekend om rekening mee te houden.

Ook een standaard festivaleffect, en ook showeffect zijn blinders. Zoals de naam al doet vermoeden zijn deze bedoeld om het publiek te verblinden en vragen dus voor een korte periode veel stroom. Ik gebruik 10 6000 Watt Hungaro Flash stroboscopen wat in totaal 60000 Watt en dus 60 kWh zal vragen. Dit zal in het totale verbruik echter niet zwaar meetillen aangezien ze kort en incidenteel gebruikt worden.

Als laatste wat betreft licht gebruik ik 10 Showtec Explorer 575 moving head spots. Deze hebben een maximaal vermogen van 850 Watt. In totaal komt dit dus uit op 8500 Watt en 8,5 kWh.

Al met al is de verwachting dus 137 kW nodig te hebben voor het licht. Aanzienlijk meer dan aan geluid.

BEELD

Aangezien grotere festivals door veel publiek wordt bezocht is het altijd wijs om beeldschermen te plaatsen die de band of visuele effecten weergeven. Om dit te doen heb ik gekozen voor 2 LC 70 beeldschermen. Deze beeldschermen van 70 m2 verbruiken per stuk maximaal 51875 Watt en in totaal dus 103,75 kW.

De camera werken met accu’s wat niet zo heel veel vermogen kost. Voor dit en alle andere benodigde apparatuur plan ik een extra 5 kW. Vooral de regisseursapparatuur zal redelijk veel stroom kosten.

Voor het onderdeel beeld is het totaal gepland benodigde vermogen dus 108,75 kW.

CATERING

Ook consumpties zijn onmisbaar op festivals en de apparatuur om de grote hoeveelheid voedsel en dranken te bereiden vraagt een niet te onderschatten hoeveelheid vermogen.

Professionele ovens vragen al snel een paar kWatt aan vermogen. Voor dit voorbeeld ga ik uit van een oven van 9 kW. Hiervan reken ik er 3 wat in totaal dus 27kW vraagt.

Aan de andere kant is er natuurlijk ook koeling nodig voor de enorme hoeveelheid die gedronken wordt op festivals evenals het koude voedsel enzovoorts. Hiervoor reken ik 20 koelunits van elk 500 Watt. In totaal is dit 10 kW.

Voor de catering heb ik dus in totaal 37 kW nodig. Niet gek door het enorme vermogen waar ovens om bekend staan nodig te hebben, vooral de professionele modellen.

CONCLUSIE

Een groot festival als Pinkpop of Lowlands kan tegenwoordig wel zoveel verbruiken als        10 MWatt. Als het festival 3 dagen duurt van 13:00 tot 23:00 uur betekend dit dat er zo’n 30.000 kWh aan energie verbruikt wordt (1.000.000W·30h=30.000.000/1.000=30.000kWh.). Uiteraard komt er bij zo’n groot professioneel festival veel meer kijken dan bij mijn basis rekenvoorbeeld waaronder radio, een grotere lichtshow en secundaire activiteiten.

Het benodigde vermogen van geluid, licht, beeld en catering is in mijn voorbeeld van een simpel festival dus 310,25 kW. Het is wel zeer belangrijk er rekening mee te houden dat ik in dit rekenvoorbeeld uit ben gegaan van maximale belasting wat uiteraard in de praktijk niet zal gebeuren. Toch is het verstandig niet ver onder deze waarde aggregaten te gaan bestellen aangezien er toch pieken zullen voorkomen waarbij er enorm veel stroom in een keer wordt verbruikt. Om te zorgen dat dit niet voor problemen zorgt is het altijd verstandig een aggregaat te bestellen met meer vermogen dan je uitgerekend hebt nodig te hebben.

REACTIES

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.