Zoals we in de St(r)oomcursus geleerd hebben bestaat iedere hoogspanningsverbinding uit een of meer circuits. Of ze nu ondergronds of bovengronds zijn aangelegd, het is van het grootste belang ze goed uit elkaar te kunnen houden
Met hoogspanningscircuits wil je geen risico nemen. Als er eentje is afgeschakeld (of juist nog in bedrijf is!) moet te allen tijde duidelijk zijn welk circuit dat is. Wanneer circuits als luchtlijnen zijn uitgevoerd, moet ook duidelijk zijn aan welke zijde van de mast het circuit hangt. Dat lijkt simpel, maar door de geschiedenis heen zijn er door verschillende netbeheerders vele methoden gebruikt. Soms zeer inventief, maar niet allemaal even succesvol…
Een buitengewoon efficiënte en foolproof manier om circuits herkenbaar te houden is door ze simpelweg een kleur toe te kennen als naam. Het is echt zo simpel als het lijkt: het ene circuit noem je ZWART en het andere WIT.
Circuitbordjes met een egale kleur en een stansletter (de eerste letter van de kleur). Ze zijn een zeer robuuste oplossing: de letter is uniek voor die kleur, zodat zelfs een verroest bordje waar alle verf vanaf is gebladderd nog bruikbaar is. Bovenin de mast worden ze ook nog eens extra herhaald. Kleuren zijn in Nederland landelijk toegepast, maar deze robuurste bordjes zien we het meest in het 220- en 380 kV-net. Onderliggende netten gebruiken andere methoden om kleur te bekennen. Naast de circuitbordjes zien we ook klokgetallen. Foto's door Hans Nienhuis en Bart Sondaar.
Bij complexe netsituaties zoals inlussingen, vermaasde netten of combinatieverbindingen pakken we dan gewoon een andere kleur erbij. Blauw, Geel, Paars, Oranje… Op die manier zijn er genoeg unieke kleuren voorhanden om per mastpositie alle circuits (eigenlijk nooit meer dan acht) een eigen kleur toe te kennen.
Alle negen toegestane circuitkleuren binnen de concessie van Tennet in Nederland. De letters zijn uitgestanst en zijn altijd de beginletter van de betreffende kleur. Bij Grijs en Groen volgt ook de eindletter in een kleiner formaat. Dit is de basislijn, maar in de praktijk zijn er soms voorbeelden te vinden die niet helemaal consistent zijn met deze hoofdrichtlijn, zoals GR in plaats van GS (grijs) of een extra E achter de G van Geel.
Er zijn binnen de concessie van Tennet in Nederland negen circuitkleuren mogelijk, waarvan er zeven probleemloos kunnen worden toegepast. Een klein probleem speelt op bij Geel, Grijs en Groen – die hebben dezelfde beginletter, zodat de kans op verwarring toch nog zou kunnen ontstaan bij een volledig verroest of bemost stansbordje. Omdat ook de tweede letter van GRoen en GRijs nog gelijk zijn, heeft men gekozen voor de eindletter. Zo ontstaan G (Geel), GN (Groen) en GS (Grijs). Helemaal consistent is Tennet overigens niet, want er zijn ook grijze bordjes in omloop met GR erop, en er bestaan ook gele bordjes met GE.
Een interessant geval zijn de groene bordjes. Groene circuits zijn betrekkelijk zeldzaam. De reden daarvoor is een combinatie van dezelfde beginletter G, maar ook een vals gevoel van veiligheid dat een groen circuit zou kunnen wekken. Temeer omdat afschakelvlaggen (zie vlaghaakjes) ook een groen kleurvlak hebben.
Voorbeelden van de robuustheid van geverfde stansbordjes. Ook als je iets fout doet, werkt het nog steeds. Links zien we Zwolle-Hengelo ZWART. Het klokgetalbordje rechts is van kunststof, maar het (belangrijkere) circuitbord is van ijzer. Oeps, op de kop vastgeschroefd, zo verraadt het dompelbadgaatje aan de verkeerde zijde… Maar de herkenbaarheid is nog steeds prima. Midden en rechts: onjuist gebruik van stansletters. GE voor Geel (mag maar is niet nodig) en slechts een enkelvoudige G voor grijs (is eigenlijk verboden). Nu is het juist de kleur van het bordje die de dag weer weet te redden. Op die manier is circuitherkenning net zo redundant gemaakt als de hoogspanningslijnen zelf. Foto's door Gerard Nachbar.
Naast de kleur is er ook een zogeheten stationsafkorting. Dat zien we met name in Nederland, delen van Duitsland en in Denemarken. Het zijn meestal twee of drie letters. Wie een beetje gevoel heeft voor taal, kan uit die afkortingen meestal wel een soort acroniem voor de trafostations herleiden. Astad – Zetdorp zal bijvoorbeeld AST – ZDP opleveren, maar het kan ook ASD – ZET zijn. Net hoe de naam zich het beste laat samenballen in enkele letters die de lettergreep of de karakteristiek het beste vangen en die niet gevoelig zijn voor snelle verwarring met een gelijkende plaatsnaam. Zeer korte namen (Ede, Ens) staan er dan in hun geheel op. Zo ontstaat een hoogspanningslijn tussen Astad en Zetdorp met twee circuits, aan te duiden als AST – ZDP ZWART en AST – ZDP WIT.
Circuitbordjes met stansletters zijn van metaal: ongevoelig voor hitte, hangjeugd met aanstekers, vuurwerk of barsten (immers, ijzer buigt in plaats van te barsten). Roesten kunnen ze wel, maar dan blijven ze zelfs in het ergste geval nog steeds leesbaar. De stansletter is ook voor kleurenblinden duidelijk. Verder worden de bordjes niet zomaar met het huismerkverf van de plaatselijke doe-het-zelfzaak geschilderd. De verf wordt erop uitgezocht kleurvast te blijven, ook na een paar decennia UV-licht in de buitenlucht. Verder worden de bordjes niet met een kwast geverfd, maar vooraf gedompeld. Dat is ook de reden van het extra gaatje middenboven: daaraan wordt het bordje opgehangen wanneer men hem in de verf laat zakken.
Doordat de letter een stansletter is, zijn deze bordjes nog robuuster dan zogeheten randstaafschildering. Overigens hebben de huidige methode en randstaafschildering veel met elkaar gemeen. Maar over randstaafschildering (een methode met een interessante geschiedenis) hebben we een aparte pagina.
Het systeem met stansbordjes is al veel ouder dan Tennet. Bijna de hele 20e eeuw was het elektriciteitsnet in Nederland in handen van provinciale elektriciteitsbedrijven die ieder voor zich het wiel leken uit te vinden. Het gevolg is niet alleen een hoogspanningsnet dat bol staat van de mastsoorten, maar ook van manieren om een circuit te kunnen herkennen. En in het buitenland wordt het alleen nog maar gekker: in de oude concessie van het Duitse Transpower worden een soort gekleurde kerstballen aan de traversen gehangen. Laten we eens kijken naar verouderde methoden om circuits te herkennen en die nog steeds op de masten te vinden zijn. Alleen randstaafschildering behandelen we niet, want die manier heeft een aparte pagina nodig.
Sommige netbeheerders (zoals de PGEM) waren er vroeg bij met kleurcoderingen van circuits. Hun manier was licht afwijkend van de huidige manier die Tennet gebruikt. In plaats van rechthoekige borden gebruikten ze kleinere, ruitvormige bordjes die altijd geel waren en waarin de stansletter zelf de kleur aangaf. Ze werden zelfs herhaald hoger in de mast, iets wat Tennet uiteindelijk heeft overgenomen in het hele koppelnet. De ruitvormige bordjes zijn nog steeds in dienst, hoewel Tennet bij revisie van de verbinding wel een kleine extra wijziging aanbrengt: ze worden nu ook nog eens in kleur overgeverfd.
Ongewijzigd behouden gebleven circuitbordjes van de PGEM/Nuon in verbindingen die nog niet gereviseerd zijn. De gestanste bordjes waren altijd geel, zodat alleen de letter aangaf of het circuit WIT, ZWART of een andere kleur droeg. Dit systeem kan samen met randstaafschildering worden gezien als de voorloper van de huidige aanduidingsmethode, die eigenlijk gewoon een doorontwikkeling van dit idee is. Foto's door Hans Nienhuis.
Waarschijnlijk is dit systeem samen met randstaafschildering de opmaat geweest tot het huidige systeem. Het lijkt er het meeste op en was het beste doorontwikkeld qua foolproofheid en simpelheid. We zien dan ook dat de verbindingen met dit systeem sinds ze in bezit zijn van Tennet bij opwaarderingen niet worden gestript van deze bordjes: in plaats daarvan verft men de bordjes nu ook in de kleur die het aanduidt, samen met het toevoegen van randstaafschildering. (Inderdaad, ook die methode is aan zijn zoveelste terugkeer bezig, hoe oud hij ook lijken mag.)
Oude PGEM-circuitkleurbordjes op hoogspanningslijnen in bezit van Tennet, maar nu wél na een periodieke revisie. Het oorspronkelijk gele bordje zoals de PGEM (en later Nuon) die gebruikte is van plek veranderd (zie links de nieuwe bout) en als extra veiligheid ook in de kleur van de letter geschilderd, waarmee de circuitaanduiding met een kleur en een stansletter net zoals op de grotere stansborden is geworden. Foto's door Gerard Nachbar.
Je kan circuitkleuren ook met bordjes aangeven waar geen kleur én geen stansletter in zit. Wat daar de meerwaarde van is? Het is goedkoper te maken. Zo gebruikte de PLEM (Limburg) bordjes die sterk lijken op hoe men kentekens maakt: je neemt een aluminium plaatje, perst daar een naam en de beginletter van de circuitkleur in en verft de letters dan. Door de letters erin te persen ontstaat reliëf en net als gestanste letters zorgt dat ervoor dat het bordje altijd leesbaar blijft, ook zonder verf. Maar om nu te zeggen dat deze methode uitblonk in duidelijkheid…
Geperst circuitbordje voor Beek-Limmel PAARS. Duidelijk is het niet, maar ook nu is er gebruik gemaakt van kleuren en de beginletter. Foto door Gerard Nachbar.
Een methode die in principe afgeschaft is, zijn kompasroosbordjes (weinig gebruikt) en lijnnummerbordjes (meer gebruikt) waar geen kleuraanduidingen op staan. Op kompasroosbordjes werd gebruik gemaakt van het verwarrende noord en zuid (of oost en west) om circuits te onderscheiden. Je kan wel nagaan dat dit bij masten met drie circuits lastig was en dat het op een levensgevaarlijke manier interfereerde met stansbordjes voor kleurcodes. O en W, zijn dat nu ORANJE en WIT of Oost en West? En bij drie circuits: wat is nu het middelste circuit? Zuid of Noord? En als de lijn een stevige bocht maakt, wat dan? Kompasroosbordjes hebben het daarom al vrij lang geleden afgelegd tegen randstaafschildering, een methode die net als de ruitvormige stansbordjes ook als een voorloper van de huidige methode kan worden gezien. Maar soms zijn de bordjes nog wel aanwezig op de masten.
Zeldzaam gezicht: kompasroosbordjes in de concessie van Liander. In de praktijk is de later aangebrachte randstaafschildering nu de heersende identificatiemethode en zijn de overgebleven kompasroosbordjes er nog slechts voor extra duidelijkheid. Foto door Ot Lesley.
Veiliger dan kompasroosbordjes is het toepassen van codes en afkortingen. Maar deze codes waren (en zijn) nog complexer om te doorgronden. En erg veilig was dit ook al niet, want het komt weer eens neer op opgeschilderde letters die kunnen verbleken of onleesbaar kunnen worden.
Lijnnummerbordjes en circuitnaambordjes, uit de tijd voor de WON/Splitsingswet, hadden dezelfde ruitvorm als de stansbordjes van Nuon. De kenner weet genoeg (Woudhuis – Dronten), maar de kans op verwarring en ongelukken was veel groter dan met kleuren. Zoals we zien is er later randstaafschildering bijgekomen in de vorm van randstaafschildering en een (zeldzaam) groen circuit. Foto's door Gerard Nachbar.
Weer een andere methode was het toepassen van piepkleine bordjes met de circuitafkortingen als een soort plakkers. Ook die methode wordt nog steeds gebruikt, zoals we kunnen zien op de klokgetallen. Maar om alléén op afkortingen te vertrouwen bij de aanduiding van hoogspanningscircuits, dat wordt tegenwoordig als onveilig en onvertrouwd gezien. De kleur moet er wel bij worden vermeld. (Als je een redundante verbinding hebt tussen twee stations, dan zouden ze beiden dezelfde afkorting dragen wanneer er niet met nog een ander kenmerk zou worden gewerkt.) In de praktijk werden deze kleine bordjes dan ook meestal samen met ruitvormige stansbordjes of soms met randstaafschildering gebruikt.
Afkortingenbordjes met daarop de stations waartussen de verbinding is gelegen. maar je kan niet van iedereen verwachten dat die alle afkortingen zomaar uit het hoofd weet. Rechts hetzelfde idee, maar nu van de Brabantse PNEM. Die gebruikte zelfs nog veel kleinere vierkante plaatjes in plaats van ruitvormige bordjes, hoewel zij wel weer het idee van kleuren kenden. Foto's door Gerard Nachbar en Ot Lesley.
In de concessies van de IJsselmij en het EGD waren kleine vierkante bordjes die op de randstaaf kunnen worden geschroefd een gangbare methode, meestal samen met randstaafschildering. Hoewel de teksten erg klein zijn, is het altijd nog beter dan de methode die de PNEM (Noord Brabant) in zijn laatste dagen hanteerde en die Essent uiteindelijk half-half heeft overgenomen in heel noord- en oost Nederland. Dezelfde kleine plastic naamplaatjes… vastgemaakt met lijm! Soms op het mastbord, maar soms ook gewoon letterlijk vastgelijmd op een metalen lat van de mast zelf. Beetje superlijm eronder en klaar. Deze ondeugdelijke methode werd zelfs volgehouden tot midden jaren 00, toen uiteindelijk de Splitsingswet er als bijkomstig gevolg voor zorgde dat Essent geen eigen transportnet meer diende te bezitten.
Vastgelijmd circuitbordje zonder enige kleurcode-aanduiding die tevens vrij slordig is vastgelijmd. Het lijkt wel een scheef geplakte pleister. Maar nee, dit is toch echt hét circuitbordje voor deze zijde van de hoogspanningsmast. Foto door Michel van Giersbergen.
Dit wordt nog steeds veelvuldig gezien in onder andere de oude concessie van het EGD. Maar eh.. lijmen? De bordjes op de foto's waren eraf gevallen en dus is hij links maar met groene(!) tape vastgemaakt, terwijl de randstaafschildering zo smerig is dat die ook wel groen lijkt… Ook op de foto rechts is het bordje vastgetaped – met elektrisch isolatietape. Veiligheid gegarandeerd tot 6000 volt, aldus de fabrikant. Foto's door Gerard Nachbar.
De huidige methode die Tennet hanteert voor het Nederlandse koppelnet blinkt uit in eenvoud en robuustheid. Des te vreemder is het dan dat men juist weer lijkt af te stappen van metalen stansbordjes. De herkenning met de negen kleuren blijft gehandhaafd, maar het uiterlijk van de bordjes lijkt te moeten gaan veranderen. Toch kunststof, soms wel een stansletter en soms juist weer niet, en ook geen volledig gekleurd bordje. In plaats daarvan komt een soort oplossing die wel door iemand bedacht lijkt te zijn met meer verstand van hippe grafische vormgeving dan van robuuste gebruiksveiligheid.
Blik op de nieuwste generaties circuitkleurbordjes van Tennet. Links een geïntegreerd exemplaar met stansletter en circuitnaam. Leuk, maar productie ervan is nu maatwerk terwijl in de oude stijl gewoon een Z van de plank kon worden gepakt. De montage had trouwens ook beter gekund. De rechtse is de allernieuwste. Geen stansletter meer, kunststof materiaal, niet bestand tegen graffiti, minder sterk gemonteerd en ook slechter leesbaar bij mos of verwering. Een jammerlijke stap terug. Foto's door Gerard Nachbar.
We hebben op dit moment een uitstekend systeem op het Nederlandse koppelnet hangen. Dit systeem vervangen door de nieuwste methode lijkt onveilig en onnodig. Maar zoals we aan mastverrommeling en met name aan afspanophanging vanwege de NEN-50341-1 kunnen zien, soms legt logica het af tegen discutabele procedures en ambtelijke molens.
We zien dat veiligheid prioriteit heeft: duidelijke randstaafschildering en circuitherkenning gaan zelfs vóór het groot onderhoud van de mast links, die nogal een roestbak is geworden. Rechts zien we de meerwaarde van stansgaatjes in het circuitbord: de P verraadt dat het een paars circuit is, ondanks het slechte contrast met grijs. Des te vreemder dat Tennet deze bijzonder veilige manier misschien wel verlaten wil. Foto's door Gerard Nachbar.
Of deze nieuwste methode de huidige geforceerd zal gaan vervangen of dat hij gewoon slechts vanaf dit moment wordt toegepast in toekomstige verbindingen zonder dat de bestaande bordjes vervangen worden is nog een open vraag. Maar wanneer het eerste het geval is, zou blijken dat de stokoude, verguisde, gerehabiliteerde en uiteindelijk gevierde methode van randstaafschildering met kleurcodes misschien wel alle andere methoden zal overleven. De toekomst zal het leren.
Tegenwoordig is heien de meest gebruikte fundatiemethode. Hoogspanningsmasten met vier poten (een broekstuk) worden dan vastgemaakt op vier heipalen die schuin de grond in zijn geslagen.
Tot ongeveer midden jaren zestig waren zwaartekrachtsfundamenten oppermachtig. Tegenwoordig zijn dit soort fundaties grotendeels verdrongen door heipalen. Meestal zonder een betonnen plaat. De reden daarvoor is pragmatisch: een heipaal is veel sneller, eenvoudiger (en goedkoper) aan te brengen en hij kan in veel meer bodemsoorten worden gebruikt dan een zwaartekrachtsfundament.
Ook in de zompige bodems van westelijk Nederland, waar een zwaartekrachtsfundament metersdiep graven zou vereisen tot op een vaste grondlaag (en dan waarschijnlijk alsnog langzaam zou gaan verzakken) kan men met heipalen tot tientallen meters diepte een stevige standplaats creëeren voor eigenlijk ieder formaat mast. Verder zijn de meeste hoogspanningsmasten voorzien van een broekstuk: een onderstel dat uitloopt in vier poten. Die laten zich uitstekend bevestigen op een (eveneens dunne) heipaal die onder de juiste hoek schuin de grond in is geslagen.
Een fundatie met heipalen vertrouwt op andere krachten dan een zwaartekrachtsfundament. Vergeleken met een plaat beton is een heipaal maar een klein, ijl dingetje dat het niet van zwaartekracht moet hebben. Stel dat de heipalen ieder drie ton wegen terwijl er een hoogspanningsmast van vijftien ton op staat. Maar die mast staat met zijn poten nog altijd vrij dicht bij elkaar in verhouding tot zijn hoogte: bij een zware storm dwars op de hoogspanningslijn kan het gebeuren dat de zijwaartse drukkracht tegen het mastlichaam zo groot wordt dat de mast als het ware over zijn evenwicht heen raakt: wanneer hij niet vastgeschroefd zou zitten aan het fundament, zou hij omwaaien. Wanneer deze omhoog trekkende kracht zo groot wordt dat deze ook het gewicht van de heipalen overwint, zal de heipaal losgetrokken worden waarna de mast omvalt. Toch?
Metalen buizen als heipaal zijn voor grote masten momenteel de norm. Na het slaan giet men ze vol beton en de poer (de zware hoekstaaf waarop de rest van de mast wordt gemonteerd) wordt meteen mee ingegoten. In andere gevallen kan men betonnen heipalen slaan en deze 'koppensnellen' om ze daarna via een stuk beton te verbinden. Op die manier kan men per poot meerdere heipalen gebruiken, zoals bij versterkingen of buitengewoon zompige bodems. Foto's door Gerard Nachbar.
Het antwoord is gelukkig nee. Het omvallen van een mast doordat het fundament faalt is uiterst zeldzaam, ook bij masten met heipalen. Dat komt door een verschijnsel dat 'kleef' of 'plak' wordt genoemd. Heipalen die de grond in worden geslagen steken tot diep in het grondwater en ze maken contact met miljoenen bodemdeeltjes. Het idee wat je dan krijgt is gelijk aan waarom je een tentharing zo lastig uit de grond krijgt: het kleine ding heeft zelf een gewicht van niets, maar het komt geregeld voor dat je hem met blote handen niet eens meer los krijgen kan na een weekje in de Ardennen.
Een heipaal is in feite weinig anders dan een uit zijn krachten gegroeide tentharing. Er komt zelfs nog iets anders bij, want wanneer de heipaal de grondwaterspiegel doorsteekt (en dat is vrijwel altijd) zit hij ook vastgezogen.
Dat heipalen niet snel worden losgetrokken zien we hier bewezen door de Downburst van Vethuizen in 2010. Het mastlichaam bezweek, maar de heipalen (kokervormige exemplaren met een betonvulling en ingegoten poer) zaten nog stevig in de grond. Foto door Hans Nienhuis.
Hoe vast is vast? Heel erg vast. Een heipaal die eenmaal plak heeft verkregen komt daar niet zomaar meer vanaf. Heipalen zitten soms zelfs zo vast dat men ze bij het afbreken van een hoogspanningsmast meestal niet eens meer los kan krijgen. Soms helpt het om onder hoge druk water vlak langs de heipaal te injecteren, of door de heipaal te laten trillen. Maar wanneer dat allemaal niet werkt, kan men niets anders doen dan de heipaal doorzagen. In dat geval graaft men een kuil om de heipaal heen en wordt de paal op twee meter diepte afgezaagd, zo diep dat toekomstig gebruik van de grond er niet door gehinderd wordt. De kuil wordt weer opgevuld en het land hersteld, maar het restant van de heipaal laat men noodgedwongen diep in de grond achter…