OPGW

Bliksemdraden hebben steeds vaker een nevenfunctie: optische communicatie. Verborgen in de draad zitten holle buisjes met glasvezels.

Voor een nutsvoorziening en in het bijzonder voor het elektriciteitsnet geldt een wettelijke verplichting tot technische onafhankelijkheid. Als het hoogspanningsnet volledig uitvalt, mag er nooit een situatie ontstaan waardoor het niet meer van binnenuit terug aan de praat te krijgen is. Dat brengt niet alleen de noodzaak mee tot afspraken met centrales die vanaf nul weer kunnen beginnen (zogeheten blackstart-units) maar ook tot een volledig onafhankelijk, eigen communicatienetwerk tussen de trafo- en schakelstations.

Als de stroom uitvalt en het telecomnetwerk wordt meegetrokken in het donker zou het onmogelijk zijn om nog schakelcommando’s te versturen als je van een derde partij afhankelijk bent. Via radiocommunicatietorens en ook via eigen glasvezels is de netbeheerder altijd in staat zijn eigen communicatie te voeren. Die glasvezels hangen ook in de hoogspanningslijnen, want als er iets perfect tussen de stations loopt en reeds in eigen beheer en bezit van de netbeheerder is, dan zijn het (tja) de verbindingen zelf.

OPGW-draad (demonstratiemodel) met opengewerkte buisjes waarin de glasvezels te zien zijn. De gasvezels zijn voor datacommunicatie en de aluminium mantel zorgt voor de normale bliksemafleiderfunctie en voor de sterkte. Foto door Hans Nienhuis.

OPtical fibered Ground Wire

Welja, doe maar fancy, schakelcommando’s versturen over een glasvezel. Alsof gewoon koper niet goed genoeg is?

Inderdaad, gewoon koper is zeker niet goed. Sterker, het is onmogelijk. De grote vermogens die in de hoogspanningsdraden lopen zouden in parallel lopende geleiders zoals telefoonkabels een torenhoge inductiespanning veroorzaken. Over enige tientallen kilometers zit je zo aan een paar duizend volt. Dat maakt koper als meeliftende communicatiedraden ongeschikt voor zwakke telecomsignalen. Elk geleidend materiaal zelfs. Alleen via een toonfrequent-signaal over de fasedraden zelf kan je met informatie wat doen, maar dat is niet bruikbaar voor gerichte informatie.

Lang geleden was draadloos communiceren via radiosignalen daarom de enige optie. De straaltorens die op de meeste grote, wat oudere stations staan zijn daar een zichtbaar overblijfsel van. Ze worden nog steeds gebruikt, maar ze hebben sinds de jaren 80 gezelschap gekregen van een tweede manier van communicatie. Eentje die wel door een draad kan maar die niet op elektriciteit berust: optische vezels. Omdat een optisch signaal niet uit een elektriciteit maar uit (zichtbaar) licht bestaat dat in een vezeltje glas loopt (glas geleidt niet) wordt het niet beïnvloed door een elektrisch veld. Glasvezelcommunicatie is dus bij uitstek geschikt om in een hoogspanningslijn bij te hangen.  Nu kan je een extra draad met glasvezels in de masten hijsen voor dit doel (wat soms ook gebeurt, bij Zwolle in de Mastenbroekpolder zien we daar een voorbeeld van), maar handiger is het om gewoon slim te kijken naar wat er te combineren valt.

Hee, hangen die bliksemdraden daar niet 99,99% van de tijd te niksen bovenin de masten? Daar kunnen we meer mee 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. Zo’n bliksemdraad heet voluit een OPtical fibered Ground Wire of OPGW.

Dikke OPGW-bliksemdraad in een mast waar de overgang naar een dunnere, niet-OPGW draad duidelijk zichtbaar is. De OPGW zelf wordt door de mast heen naar de grond geleid, omdat de optische glasvezels er moeten worden verbonden met een station of een ander object van de netbeheerder. Foto door Ruben Schots.

Met deze glasvezeldraden heeft de netbeheerder een enorme bandbreedte ter beschikking voor de eigen schakelcommando’s en datastromen terwijl niemand anders eraan zit.

Nu is dat laatste niet helemaal waar, want vaak zitten er veel meer fysieke glasvezels in de bliksemdraden dan de netbeheerder zelf nodig heeft. Eventuele vezels in overcapaciteit worden commercieel verhuurd (black fiber) waarbij de huurder op de uiteinden zelf zijn apparatuur (‘licht’) moet aansluiten op de juiste vezels. Op die manier blijft alles nog steeds veilig gescheiden, maar hangt er ook niets onbenut. De glasvezelverbindingen zijn inmiddels onmisbaar en ze hebben de rol van de straaltorens in belangrijke mate overgenomen. Een bewijs daarvan is dat moderne, relatief jonge trafostations zoals Wateringen, Bleiswijk en Rilland niet eens meer een straaltoren hebben. Op andere stations, zoals Dodewaard, Hengelo en Krimpen worden beide vormen van communicatie naast elkaar gebruikt.

Doorverbinden in schakelkasten onderin de mast

Op haspels met nieuwe bliksemdraden past maximaal een kilometer of vier aan kabel. Langer gaat niet. De uiteinden moeten dus om de zoveel tijd aan elkaar verbonden worden, net als bij de fasedraden. Bij geleiders gaat dat met een persmof. Glasvezels zijn niet met een klemmetje te verbinden, ze moeten aan elkaar worden gesmolten. Dat is delicaat werk en het past in ieder geval niet binnenin een persmof of een klein blokje. Een grotere beschermkast is nodig om de individuele vezeltjes zorgvuldig door te verbinden. De uiteinden van de bliksemdraadlengtes worden vanaf twee kanten de mast in geleid en op de grond aan elkaar verbonden met gespecialiseerde apparatuur. Een en ander wordt in een roestvrijstalen kast in het broekstuk voltooid.

   

OPGW-doorverbindkast in een broekstuk (links) en het omlaag leiden van de bliksemdraad dwars door het mastlichaam (rechts). Wie goed kijkt in met name koppelnetlijnen zal zo hier en daar van dit soort apparatuur ontdekken. Foto’s door Hans Nienhuis.

Of deze glasvezeltechniek met de blinkende roestvrijstalen kasten onder verrommeling van het lijnbeeld valt is iets dat je je af kan vragen. Het is het beste om nuchter te constateren dat dit bij een moderne hoogspanningslijn hoort en dus een normaal onderdeel dient te zijn van de aanblik van een verbinding. Feit is dat glasvezelverbindingen de rol van de straaltorens op trafostations steeds meer overnemen waardoor ze onmisbaar worden in het beheer en gebruik van het net.