Veruit het meest gebruikte type isolator is de zogeheten glaskap-isolator. Hoewel het een zwaar ding is, bezitten ze enkele eigenschappen waardoor ze zeer handig in gebruik zijn, ook bij maatwerkoplossingen.

Kijk eens omhoog als je onder een hoogspanningslijn staat. (Altijd een goed idee, maar wie zijn wij om je dat te vertellen?) De kans is zeer groot dat je de draden aan de mast bevestigd ziet door een kortere of langere rij van een soort groene of witte kralen. Iedere kraal is een glaskap-isolator. Je kan wel nagaan dat er in Nederland en België miljoenen in gebruik zijn.

Glaskap-isolator: schakelbare elementen met een glazen kap

Glaskap-isolators voldoen precies aan wat de naam suggereert: het zijn isolators die voorzien zijn van een doorzichtige glazen kap in de vorm van een soort paraplu met ribbels aan de onderzijde. 

Glaskap-isolators met rillen en een gesprongen exemplaar Ketting glaskap-isolators

Glaskap-isolators zijn schakelbaar: in feite zijn de kettingen allemaal losse isolators die onder elkaar worden gehangen. Hoe langer de ketting, hoe meer isolatie en hoe hoger de spanning die kan worden tegengehouden. En als die glazen kap kapot springt zoals op de linkerfoto? Geen nood, ook dan blijft de isolator nog op 80% van zijn ontwerpsterkte, en hij blijft zelfs nog een beetje isoleren. Foto's door Michel van Giersbergen.

Over de hele wereld zijn glaskap-isolators veruit het meest populair. Het zijn schakelbare elementen waarmee kettingen van de juiste lengte kunnen worden gemaakt: ieder exemplaar heeft een zekere isolatiewaarde. Hoe meer je er achter elkaar bevestigt, hoe hoger de spanning die ze kunnen tegenhouden. Het harde staal zorgt voor een geringe uitslijting en grote sterkte, terwijl een vulling van keramiek en een glazen kap zorgen voor elektrische isolatie. De schakelbaarheid maakt maatwerk voor iedere spanning mogelijk zonder van tevoren iets op maat te moeten laten maken.

        doorsnede van een glaskap

Wanneer we er eentje doormidden zouden zagen, kunnen we zien dat zowel de kunsthars als de glazen kap zelf binnenin de klok zorgen voor de elektrische isolatie. De ribbels kunnen verschillen per type glaskap. In gebieden met nat weer en vervuilde, industriële mist zijn grote ribbels noodzakelijk. Maar in woestijngebieden kan de glazen kap soms ook helemaal zonder ribbels zij uitgevoerd.

De markt voor dit type isolator is enorm en deze markt wordt in West-Europa gedomineerd door één enkel bedrijf, het Franse Sediver (Seves). Vrijwel alle Nederlandse glaskap-isolators zijn van deze fabrikant. Glaskap-isolators zijn relatief zwaar maar ook relatief goedkoop, universeel inzetbaar en ze gaan zelfs in de ergste condities minstens dertig jaar mee (maar meestal nog veel langer). Glaskap-isolators hebben een soort afdak of paraplu van gehard glas om het isolerend materiaal in hun binnenste zo droog mogelijk te houden (op de foto hierboven wittig). De ribbels aan de binnenzijde vergroten de lengte van het oppervlak van de glazen kap. Als de isolator nat wordt, ontstaat er lekspanning over de buitenkant omdat regenwater stroom geleidt. De ribbels verminderen de gelekte spanning aanzienlijk doordat ze de zogeheten kruiplengte vergroten.

glaskap-isolators

Glaskap-isolatorkettingen bestaan uit losse exemplaren die aan elkaar geschakeld kunnen worden. Hoe meer exemplaren, hoe meer isolatiewaarde. Zoals je ziet zijn ook de losse elementen zelf in verschillende afmetingen verkrijgbaar. 

Een van de grootste voordelen is de reeds genoemde schakelbaarheid van glaskap-isolators. Elke losse isolator heeft een vast isolatievermogen (bijvoorbeeld 20 kV) en door er meer onder elkaar te bevestigen kan de gewenste isolatiewaarde eenvoudig worden verkregen, zonder van tevoren allerlei dingen op maat te laten maken – iets dat bij alle andere types isolators wel moet gebeuren. Maar ze hebben ook een aantal nadelen. Glaskap-isolators kunnen bijvoorbeeld alleen trekkrachten aan. Ze zijn verder behoorlijk zwaar: de twee exemplaren op de foto hierboven wegen respectievelijk vier en zeven kilo. Je kan wel nagaan dat er aan zware hoogspanningsmasten een flink gewicht aan glaskappen hangt. (Een standaard donau- of dubbelvlag-hoekmast heeft dubbele kettingen aan beide zijden van de traversen. 24 kettingen met circa dertig exemplaren per ketting is 720 maal zeven kilo – ruim vijf ton aan glaskappen. Dat extra gewicht moet allemaal door de mast gedragen worden.)

De losse elementen worden in elkaar gehaakt en geborgd door een koperen of roestvrijstalen inslagpin. Die voorkomt dat de klepelvormige pin uit de klok van het volgende exemplaar kan schieten als de draad beweegt. Maar deze pin kan met een speciale tang ook in een wip weer losgetrokken worden. Glaskap-isolators zijn daardoor zeer eenvoudig in gebruik. Maarwerk kan ter plekke gefabriceerd worden door er eentje meer of minder te gebruiken.

glaskappendetail van de klok

klepelpinnenklepelpin detail

Hierboven zien we een paar detailopnamen van glaskap-isolators uit een privéverzameling. Deze isolators kunnen als een ketting geschakeld worden door de zogeheten 'klepelpin' in de klok van een volgend exemplaar te schuiven en daarna de roestvrijstalen borgpin naar binnen te slaan. Zo ontstaan de lange strengen die onder de masten hangen. Ook vervanging van een exemplaar is op deze manier eenvoudig te doen door de borgpin weer een stukje los te trekken en het geheel terug uit elkaar te schuiven. 

Zeer sterke dingen

Glas klinkt breekbaar, zeker in contrast tot de taaie en robuuste componenten waarmee de rest van de hoogspanningslijn wordt gebouwd. Dat is slechts schijn. De glazen kap is van gehard glas gemaakt, ook wel bekend als veiligheidsglas. In de praktijk is er heel wat nodig voordat de kap springt: tijdens onderhoudssituaties kunnen de monteurs er zelfs op gaan staan om op de draden te klimmen. Voordat zo'n ketting glaskap-isolators breekt, is er heel wat meer nodig dan het gewicht van een fasedraad – een drooggewicht dat overigens ook niet te verwaarlozen isn, want bij zware AMS-vierbundels kan het eigengewicht van de fasedraad oplopen tot drie ton per vierbundel per spanveld. Maar de glaskappen worden berekend op het dragen van een veelvoud van het eigengewicht van de draad, zodat storm, ijzel of zelfs een calamiteit niet tot breuk leidt.

In de praktijk kunnen de zwaarste maten glaskappen per stuk ruim twintig ton gewicht aan voordat ze zouden bezwijken. De dubbele kettingen die je bij sommige manieren van ophanging tegenkomt zijn dan ook vooral extra zekerheid. Tot zover bij HoogspanningsNet bekend is, hebben we het in Nederland en België zelfs nog nooit meegemaakt dat een ketting glaskap-isolators het begaf, onder welke conditie dan ook.

De glazen kap blijft echter van glas: dat kan desondanks toch kapot. Maar ook als deze kap ontbreekt werkt de isolator nog steeds: hij breekt dan niet. In klimaten zoals het onze, waar het kan vriezen en dooien, wil het soms wel eens gebeuren dat er lekwater tussen de glaskap en het metaal dringt. Hat kan in uitzonderlijke gevallen voorkomen dat de kap kapotvriest of stuk springt. Technisch is het geen urgent probleem. In het vrije veld kom je zo nu en dan wel eens een kapotgevroren exemplaar tegen als je goed om je heen kijkt. Zie de foto bovenaan deze pagina maar eens. Het gevaar van vallende scherven is er ook niet: als gehard glas kapot springt, valt het niet uiteen in scherven maar in kleine korrels, net zoals zijruiten van auto's dat doen.

Sterk ingezoomd op glaskappen in gebruik Glaskappen op een afspanportaal (ET)

Glaskap-isolators moeten altijd zo hangen dat de ribbels onderaan de kap of paraplu omlaag hangen, omdat er anders water in blijft staan. Maar zijwaarts afspannen is ook geen probleem, ook al isoleren ze dan wel iets slechter als ze nat zijn. Foto's door Michel van Giersbergen en ET.

Geen verborgen geheimen

Dat de glazen kappen verschillende kleuren hebben (donkergroen, lichtgroen, bleek, bruinig of in Duitsland zelfs blauw) komt omdat de grondstof van het geharde glas (jawel) gewoon recycle-glas is. Daarnaast heeft gehard glas nog een voordeel: door zijn doorzichtigheid en de eigenschap kapot te springen wanneer er iets verkeerd gaat, kan men bij deze isolators eigenlijk altijd in één oogopslag zien of ze nog deugen. Dat scheelt een heleboel klimwerk, out-of-servicetijd van de circuits en ook onveilige capriolen van mensen die anders in de masten moeten klimmen. Je kan dit type isolators ook krijgen met een keramische kap, maar die heeft dat voordeel niet. Wanneer daar een probleem mee ontstaat kunnen er smeltkanaaltjes ontstaan waardoor de isolator zijn isolatiewaarde verliest zonder dat er iets aan te zien is aan de buitenkant. Daadwerkelijk glas, waar de zon mooi doorheen kan schijnen, heeft dus niet met esthetiek te maken. Het heeft een echte functionele reden.

Glaskap-isolators op Hessenweg

 Begeerlijk groene glaskap-isolatorsMeestal zijn glaskap-isolators licht- of donkergroen, vanwege de kleur van het recycle-glas. Maar je hebt ze ook in wit, bruinwit en zelfs in blauw. Die laatste kleur treffen we helaas niet in de lage landen aan, maar wel in Duitsland. Hoewel groen het ook wel goed doet tegen een blauwe lucht. Foto door Hans Nienhuis.

Glaskap-isolators hebben door hun doorzichtige groene glazen kap en hun schijnbare contrast met het grijze staal van de hoogspanningsmasten enigszins een aantrekkingskracht op iedereen met interesse in hoogspanningstechniek. Het zal dan ook niet verbazen dat tweedehands exemplaren bij hobbyisten wel eens hun weg naar de huiskamer vinden. Isolators zijn bij een kleine maar fanatieke groep mensen gewild als objecten om een verzameling van aan te leggen.
Dubbele exemplaren in zo'n verzameling kunnen nuttig worden gebruikt in de huiskamer zelf: zo heeft een van de beheerders van deze site er eentje in gebruik als chipsbak – op de kop met de ribbels omhoog, de borrelnoten in de binnenring, chips in het midden, de dipsauzen in de buitenste ring en de uitgetrokken borgpin als flessenwipper voor de bierdoppen. 
 


Omhoog