Op een fasewisselmast, meestal kortweg wisselmast of fasewissel genoemd, worden de fasedraden van fysieke positie gewisseld. Dit type mast komt in België niet voor.

Wisselmasten zijn herkenbaar aan hun doorgaans iets zwaardere constructie (net als hoekmasten), maar een markanter kenmerk is de schijnbare wirwar van kabels die tussen de fasedraden onderling lopen. De fasedraden worden bij een wisselmast onderbroken en aan de andere kant van de mast weer hervat, maar nu op een andere fysieke positie. Tussen deze twee posities in worden de fasedraden doorverbonden met korte verticale draadstukken of met gekruiste bretels.

wisselmast

Wisselmasten, zoals deze exemplaren (een PGEM-tonmast), wekken in eerste instantie de indruk van een knoop op een toren. Maar wie beter kijkt ziet dat in feite de zes fasen van fysieke positie verplaatst worden.

Waarom wisselmasten?

De functie van wisselmasten is primair om de drie fasen van elk circuit onderling van positie (of draad)  te laten wisselen. Dit wordt gedaan om het elektrische gedrag (impedantie, zelfinductie, invloed van de aarde) van iedere fasedraad zo identiek mogelijk te houden. 

Gelijk gedrag in de drie fasedraden is belangrijk vanwege twee verschillende redenen. De spanning en weerstand van een hoogspanningsverbinding wordt continu bewaakt en zodra er iets niet in de haak is wordt de stroom uitgeschakeld. Fasewisseling was het verleden een noodzaak, omdat oude bewaak- en regelapparatuur op trafostations alleen zijn bewaakfunctie kon vervullen wanneer de drie fasen zich zo gelijkvormig mogelijk gedroegen. 
De andere reden heeft te maken met netstabiliteit, impedantie en rendement van de hoogspanningslijn. Wie naar een hoogspanningslijn kijkt die niet in de vlakke configuratie hangt (hamerkop, tweevlak) ziet dat de ene fasedraad dichter bij de grond hangt dan de andere. Een geleider die op grotere afstand van de grond hangt wordt er minder door beïnvloed, waardoor deze zich elektrisch iets anders gedraagt dan een geleider die er dichter bij hangt. Door een hoogspanningslijn te voorzien van drie fasewissels zal gedurende de hele afstand iedere geleider iedere positie aangenomen hebben. De fasen gaan zich hierdoor identieker gedragen dan zonder fasewissels het geval zou zijn geweest.

Dat er ook bij vlakke configuraties zoals bij hamerkoppen en tweevlaksmasten wisselmasten te vinden zijn heeft ermee te maken dat de geleiders niet alleen ten opzichte van de aarde maar ook ten opzichte van elkaar kunnen verschillen in capacitieve eigenschappen. Naast impedantie is er immers ook inductie.

Erfenis uit het verleden?

Wisselmasten lijken dus nuttig. Maar de wisselmast is een bedreigd fenomeen. Heden ten dage is de nieuwere, moderne regel- en bewaakapparatuur geen hardwarematig gebeuren meer. De opkomst van vermogenselektronica in de jaren 80 en 90 heeft ervoor gezorgd dat de hoogspanningsverbinding tegenwoordig ook elektronisch bewaakt kan worden. Voor impedantie en capaciteitsverschillen is ook een oplossing gevonden. Door blindstroomcompensatiespoelen toe te passen kan er ook voor het elektrisch gedragsverschil op de stations zelf gecorrigeerd worden zonder dat er fasewisseling in de hoogspanningslijn noodzakelijk is.

Omgeschoolde wisselmast vlakbij Vierverlaten

Wisselmasten worden tegenwoordig niet meer gebouwd en bij opwaarderingen of grote revisies van bestaande hoogspanningslijnen wordt de wisselfunctie van wisselmasten soms verwijderd, zoals hier in de 220 kV-lijn Vierverlaten-Zeyerveen. De constructie van de mast verraadt echter nog zijn vroegere taak.

Wisselmasten worden daarom niet meer gebouwd in hoogspanningslijnen. Je treft ze daarom met name aan in de wat oudere hoogspanningsverbindingen van (ruwweg) voor 1980 en je ziet ze meestal in de wat lichtere hoogspanningslijnen van 110 kV- en 150 kV. In gemoderniseerde 220 kV-lijnen zijn de wisselmasten niet langer meer als zodanig in gebruik (zie foto hierboven) en in de 380 kV-lijnen zijn wisselmasten alleen aanwezig in verbindingen van voor 1980.

Herkenning:

  • Meestal een iets zwaardere constructie dan de draagmasten
  • Soms gecombineerd met een hoekmastfunctie (maar daarmee is het nog geen combinatiemast!)
  • De kabels zijn onderbroken en ze zijn in een wisselmast verbonden met een fasedraad op een andere plek binnen hetzelfde circuit
  • De klokgetallen op de circuitbordjes veranderen