Op sommige trafostations staat in de hoek een grote, hoge toren van staal of beton met allemaal schotels eraan die meestal al vanaf enige afstand de aandacht trekt. 

Deze torens worden de communicatietorens genoemd. Ze worden voor twee verschillende dingen gebruikt. Het voornaamste doel is communicatie met andere stations.

De communicatietoren van Dodewaard. Bovenop staan schotels en antennes die op andere stations gericht zijn. Foto door Hans Nienhuis.

Overdracht van data en commando's

Het nadeel aan een hoogspanningslijn is dat er heel veel stroom op staat. Dat klinkt stom, maar voor datacommunicatie is het een direct probleem: het veroorzaakt inductiestromen in andere geleiders. Het simpelweg even erbij inhangen van een telefoonkabel in de hoogspanningslijnen werkt dus niet: de fasedraden zouden inductiespanningen van meer dan duizend volt veroorzaken in de telefoondraad wanneer die parallel aan de verbinding loopt. Het is wel mogelijk om een klein datasignaal over de fasedraden zelf te zenden (zogeheten TF-signalen waarmee bijvoorbeeld de lantaarnpalen of het nachttarief aangestuurd kunnen worden), maar dat signaal kan weinig informatie dragen. Je kunt er zogezegd een SMS mee versturen, maar het is volstrekt onbruikbaar voor precisie-apparatuur.

Men kan er natuurlijk voor kiezen om dan maar ruimte in te kopen op het commerciële telefoonnet, maar wanneer er daar een storing optreedt zouden ook de trafostations getroffen worden. Het is daarom belangrijk dat het elektriciteitsnet op zichzelf staat en volledig onafhankelijk is van enig andere vorm van infrastructuur. Als het ene net faalt, mag een andere niet meegetrokken worden, en zeker de stroom niet. Wat er dan nog als optie overblijft is een geheel eigen communicatienetwerk. Draadloos met radiosignalen. 

De toren van Hengelo-Oele lijkt vanwege zijn gegoten betonen bouw enigszins op een schoorsteen. Merk op dat de toren ook halverwege onder de radiobakens hangt. Dat zijn later ingehangen GSM-ontvangers. Foto door Peter Schokkenbroek.

De communicatietorens zijn eigenlijk zendmasten en ontvangers die uitsluitend gebruikt worden voor interne communicatie binnen het stroomnet. Tegenwoordig hangen er ook wel eens GSM-ontvangers aan, maar de oorspronkelijke bedoeling is die van een toren die hoog genoeg moet zijn om het volgende exemplaar te kunnen 'zien' over de horizon. Wanneer het landschap glooit of heuvelt (zoals de Veluwe) is een hoge toren benodigd. 

Hoogspanningsstations zijn onbemand. De signalen die verstuurd worden lijken niet op telefoongesprekken tussen medewerkers van het netbeheer. Het zijn volautomatische codes of datastromen. Deze data is essentieel om het net te kunnen bedienen. Er wordt continu data over de netspanning, stroomsterkte, richting van de loadflow en de weerstand van de verbindingen uitgewisseld. Wanneer er in een verbinding of op een station een storing optreedt en de vermogensschakelaar een verbinding afschakelt, moeten de trafostations in de directe omgeving van dit tripcommando op de hoogte worden gesteld zodat de machinerie op die plekken niet raar opkijkt als de load op de alternatieve verbinding opeens verdubbelt. Maar ook bij bewuste beslissingen, zoals het afschakelen van een rail of een verbinding of bij het online komen van een productie-eenheid, is het nodig om stations te laten communiceren met elkaar over wat er gaande is. 

De hoogste communicatietoren van Nederland en België staat bij Harculo, vlakbij Zwolle. Hij is meer dan honderd meter hoog. Dat is nodig omdat er over de Veluwse heuvels heen moet worden gestraald naar Dodewaard en Diemen. Het vlaggetje bovenop is een geintje van de ontwerpers geweest. Foto door Ruben Schots.

Verouderd?

Begin jaren 80 deed vrij plotseling een geheel nieuwe manier van datatransport zijn intrede. Een manier die wel door een draad kan, maar die niet op stroom is gebaseerd. Optische communicatie door glasvezels. Omdat een optisch signaal niet uit een elektriciteit maar uit (zichtbaar) licht bestaat wordt het amper beïnvloed door een elektrisch veld. Glasvezel is dus heel geschikt om in een hoogspanningslijn te hangen.

Het zal geen verrassing zijn dat men dat ook is gaan doen. Een steeds groter deel van de bestaande hoogspanningslijnen (en vrijwel alle nieuwe verbindingen van na 1990) zijn uitgerust met een of twee bliksemdraden waar binnenin zich optische glasvezels bevinden. Omdat de glasvezels in de hoogspanningslijnen zelf hangen zijn de netbeheerders niet afhankelijk van andere netten voor hun communicatie. De glasvezelverbindingen zijn inmiddels onmisbaar geworden en ze hebben de rol van de communicatietorens bijna helemaal overgenomen. Een goed voorbeeld hiervan zijn moderne, relatief jonge trafostations zoals Wateringen, Bleiswijk en Hessenweg. Deze stations hebben niet eens meer een communicatietoren. Op andere stations, zoals Dodewaard, Hengelo en Krimpen worden beide vormen van communicatie gewoon naast elkaar gebruikt.

Hessenweg heeft ondanks zijn grote formaat en strategisch belang geen communicatietoren. Die is er ook nooit geweest, want Hessenweg is een relatief nieuw station dat pas na de introductie van glasvezel in de bliksemdraden werd gesticht. Ook andere nieuwe stations zoals Bleiswijk en Wateringen doen het zonder. Foto door Ot Lesley.

Voorkeursplek voor blikseminslag

Naast communicatie heeft de toren nog een extra bijbaantje tijdens onweersbuien. Hoogspanningslijnen en stations zijn zeer aantrekkelijk voor bliksem. Het is onbegonnen werk om te proberen bliksem daarbij weg te houden. Wat men daarom doet is de delen die niet beschadigd raken door een inslag zo aantrekkelijk mogelijk maken, in de hoop daarmee bliksem weg te lokken van kritische onderdelen. Op een hoogspanningsmast doet men dat met een topstuk en een of meer bliksemdraden, maar op een hoogspanningsstation worden er hoge, scherpe metalen bliksempieken voor gebruikt. Hoe scherper de punt, hoe aantrekkelijker ze zijn. Over die bliksempieken of spijlen kan je elders op deze site meer lezen. De communicatietoren heeft bij onweer deels hetzelfde idee.

Spijlen of bliksempieken (links op de portalen) trekken bliksem aan. Maar de top van de communicatietoren heeft hetzelfde doel en zoals je ziet staat daar ook een flinke spijl op. Foto door Hans Nienhuis.

De hoge communicatietoren is een aantrekkelijk object voor bliksem. Meestal is de toren hoger dan de hoogspanningsmasten in de buurt en wanneer men zorgt voor een goede aarding zal de toren zelfs aantrekkelijker zijn dan de spijlen of de hoogspanningsmasten zelf. Bovenop de toren wordt dan een hoge, spitse spijl geplaatst die recht omhoog wijst. Een inslag op de toren vindt dan plaats op een plek waar deze erop ontworpen is zodat de communicatie gewoon door kan gaan. Een eventueel afketsend bliksemkanaal (de weg van bliksem is soms ondoorgrondelijk) zal alsnog op de bliksempieken bovenop het trafostation slaan en op die manier veilig de grond in geleid worden, weg van de hoogspanningsinstallaties.