Draden dragen en afspannen
Een hoogspanningsdraad moet onder de isolators worden gedragen en in afspanmasten worden vastgesjord.
Het vastmaken van draden vraagt om speciale klemmen die de draad niet beschadigen of verpletteren, omdat het geleidend materiaal (aluminium) meestal relatief zacht is terwijl de taaie kern van staalvezels of carbonvezel binnenin de draad zit. De draad moet dus sterk worden vastgehouden, maar wel zonder dat de delicate buitenzijde wordt geplet. Daarvoor worden draagklemmen gebruikt bij eenvoudigweg verticaal dragen, en afspanklemmen in de hoekposities.
Om de draden zitten draagklemmen waar in dit geval een harde rubberen ring in zit waarin de draad wordt vastgeklemd. De bevestigingsspiralen zorgen voor trekbestendigheid en voorkomen slip. Deze klemmen bestaan in bijna oneindig veel varianten. Foto door Bart Sondaar.
Draden dragen zonder afspanning : klem, brug en fixatiespiralen
De onderdelen gemaakt die een draad zachtjes maar toch stevig vasthouden en die ervoor zorgen dat de kabel enerzijds mee kan deinen in een lekker briesje, maar anderzijds niet verschuiven kan wanneer dat briesje in een storm verandert, bestaan in bijna oneindig veel varianten. Maar meestal is het principe gelijk. Een enkelvoudige draad hangt meestal in een U-vormige draagklem of een klem uit twee helften waarin een rubberen slab is opgenomen. Zo ligt de draad beschermd tegen het harde snijdende ijzer van de klem zelf. Als de klem uit twee helften bestaat, wordt er een roestvrijstalen strip omheen geklemd die de beide helften aan de onderzijde aan elkaar houdt.
De draad hangt nu, maar hij mag niet verschuiven in de draagklem. Daarvoor gebruikt men bevestigingsspiralen. Die worden om de draad en om de rubberen slab gewikkeld, maar zitten binnenin de klem. De spiralen hebben een groot contactoppervlak met de draad en zorgen ervoor dat trekkrachten, als die zich voordoen, over een grote lengte op de draad worden afgeleid. Bij trekkracht vernauwen de spiralen zich zelfs zodat de draad extra vast komt te zitten. Het is hetzelfde principe als een Chinese vinger, zoals die door grondkabelleggers gebruikt wordt.
Draagklemmen bij een enkelvoudige geleider. Het principe wordt er weinig anders van, maar wel missen de bruggen en schommels. Rechts: oude draagklem met zichtbaar de rubberen slab waar de draad in wordt gelegd. De afdrukken van de bevestigingsspiralen zijn nog goed zichtbaar. Foto door Bart Sondaar.
Bij gebundelde geleiders werkt het weinig anders, behalve dat er dan wat meer hang- en sluitwerk nodig is om de draden in evenwicht te dragen. Deze metalen platen zijn onder meerdere namen bekend, ook in het Engelse jargon en bij Cigre, maar in het Nederlands treffen we vrij vaak de aanduiding brug aan. Meestal zijn het twee gelijke platen met bouten in de hoeken, waar dan weer haakse of rechte klemmen in kunnen worden vastgemaakt. Bij verticale tweebundels is een brug niet nodig, maar bij horizontale tweebundels begint de noodzaak ertoe al.
Die brug mag klein lijken, maar net als met boomtakken: je schrikt je een hoedje van het formaat wanneer er eentje op de grond ligt of wanneer je in een demonstratie-opstelling eentje op ooghoogte kan bekijken. Foto links door Ot Lesley en rechts een schermafbeelding uit een oude voorlichtingsfilm.
Afspanning: keilklemmen of persklemmen
Maar dan komen we bij de eerste de beste hoekmast. Daar moeten de draden niet alleen gedragen worden, maar ook gefixeerd worden. Dat is heel andere koek dan wat je bij steunmasten aantreft, met name bij bundelgeleiders. Bij afspanningen daarvan neemt de hoeveelheid bruggen schrikbarend snel toe en voor je het weet heb je een heel staketsel van bruggen, klemmen en wantspanners nodig om de draden op correcte wijze te verankeren.
De aluminium mantel van de draden kan niet zelfstandig alle trekkracht opnemen, zelfs niet met een bevestigingsspiraal. Daarom worden de draden op afspanuiteinden vastgemaakt met klemmen. Die zijn er in hoofdzaak in twee soorten: keilklemmen en klemmen die uit een persmof met een oog bestaan. Keilklemmen, voluit keilafspanklemmen, werken allemaal volgens hetzelfde principe. Een aluminium blok met een gat wordt om het draaduiteinde geschoven. Het gat is iets wijder dan de draad, maar door er een spie- of keilwig bij in te slaan wordt de draad klemgeslagen tussen het blok en de wig. Omdat de keilwig meer grip heeft op de draad dan op het aluminium blok komt de draad alleen maar strakker klem te zitten als de trekkracht toeneemt. Het materiaal moet wel zo worden gekozen dat het de relatief zachte mantel van de kabel niet beschadigt, maar wel stevig vasthoudt.
Aan het aluminium blok worden twee metalen trekplaten vastgemaakt die aan de achterzijde bij elkaar komen. Daaraan kan de hele klem dan worden afgespannen aan een brug of direct aan de isolator wanneer het om een enkelvoudige draad gaat.
Keilklemmen trekken alleen maar vaster als de trekkracht toeneemt. Rechts zien we er eentje op een houten krat liggen op de open dag van Tennet Hoogeveen in 2011, het papiertje op de krat laat ins nog net zien dat het gaat om een keilafspanklem voor het draadtype Grackle. Foto’s door Bart Sondaar en Hans Nienhuis.
Het voordeel aan keilklemmen is dat de draad niet wordt onderbroken en toch van zijn mechanische spanning wordt ontdaan. Hij kan direct een bretel in worden geleid zonder dat er extra klemmen of schroeven nodig zijn. Ook kan een keilklem weer los worden gemaakt als de mechanische spanning op de draad wordt opgeheven, hoewel dat niet wil zeggen dat je de draad zomaar kan opschuiven. Een keilwig maakt natuurlijk wel deuken en butsen in de draad.
Achter de bruggen zitten meestal grote wantspanners waarbij een schroefoog met draadeind in een buis zit geschroefd, terwijl aan de overzijde een tegendraadse schroefdraad wordt gebruikt zodat draaien aan de buis de spanner langer of korter maakt. Met die wantspanners kan de draadlengte na het vastmaken van de klemmen nog nauwkeurig worden ingeregeld.
Rocket Sockets en persmofklemmen
Een variant op een keilafspanklem is een zogeheten rocket socket. Die werkt wel met een doorgesneden draad, maar het mechnisme dat de draad klemvast trekt is bijna gelijk. Het uiteinde van de draad wordt in een aluminium blok met een ronde, conische opening gestoken en de vezels worden daarna uit elkaar geplozen. In de achterzijde wordt een ronde wig ingeslagen die de vorm heeft van een kogel of een raketneus. De klem dankt zijn naam hieraan. De losse vezels vreten zich in in het aluminium blok. Ook nu komt de klem alleen maar vaster te zitten als de trekkracht groter wordt. Voor zware draden zijn er varianten die zelfs een concentrisch tweede rocket socket bieden om bij draden met een stalen kern te gebruiken.
Er bestaan naast keilklemmen en/of rocket sockets nog andere manieren. Zo zien we links een versie die op persmoffen is gebaseerd en dus nooit weer los kan, en rechts zien we een versie waarbij keilklemmen in het schuine deel van het blok zitten in plaats van in het voorste deel. Foto’s door Michel van Giersbergen.
De derde manier werkt met persmoffen waar een extra lip aan zit en die aan één kant een oog hebben in plaats van een hol uiteinde. Door deze persmoffen om het draaduiteinde vast te klinken ontstaat een uiteinde met een oogje aan de draad, waardoor die aan een brug of rechtstreeks aan een isolatorketting kan worden vastgemaakt. Deze manier van afspannen treffen we vooral bij wat oudere verbindingen of op plekken waar de trekkracht nog gematigd is zoals op stations, in wisselmasten en in meestal kleinere verbindingen. Maar dat wil niet zeggen dat deze manier niet wordt toegepast in grote zware lijnen, want tot en met 380 kV kan je ze aantreffen.
Nadeel van deze manier is dat je de draad eerst vrijwel perfect op lengte moet hebben gezaagd, terwijl je met een keilklem op je dooie akkertje de spankracht kan tweaken en als alles perfect is sla je de keilwig erin. Makkelijker werken voor lijnwerkers omdat je dan meer speling hebt dan alleen de wantspanner, als die er al in zit.