Donaumast

donaumast
donau / danube Donaumast donaumast donaumast

Een donaumast is specifiek ontworpen om twee circuits in de donauvorm naast elkaar te dragen. Het ontwerp deelt zijn naam met die configuratie. In Nederland is dit het meest gebruikte mastontwerp.

Donaumasten zien we in Nederland in iedere spanning, in elk landsdeel en van heel oud tot recent. Donaumasten verschillen in formaat van bijna aaibaar tot kolossaal. In België is de donauvorm aanmerkelijk minder populair, toch zijn ook daar zijn in alle netspanningen wel verbindingen te vinden die hun draden in de donauvorm voeren. Elders in Europa treffen we donaumasten vooral aan in de Duitstalige landen, maar ook in andere landen zijn nu en dan verbindingen met donauconfiguratie te vinden.

De donauvorm is een driehoekvorm met de punt naar boven. Meestal zijn het twee circuits, waardoor een symmetrische mast met twee verdiepingen ontstaat. Foto door Tom Börger.

Een mast met twee verdiepingen, ontworpen voor twee circuits in de donauvorm, kan ook worden gebruikt om vier circuits voor een lagere netspanning in vlakke configuratie te dragen. In dat geval wordt het een tweevlaksmast genoemd. Omgekeerd kan een circuit in donauconfiguratie ook aan een delta- of gaffelmast worden gehangen. Een daadwerkelijke donaumast is dus een mastmodel dat specifiek bedoeld is om twee circuits in de donauvorm te dragen en die dat ook werkelijk doet.

Ideaal polder(mast)model

Doordat de circuits naast elkaar worden gedragen is een donaumast relatief breed. De hoogte kan juist beperkt blijven omdat er maar twee verdiepingen nodig zijn. De onderste traversen dragen dan twee draden en de bovenste één. Meestal is de driehoekvorm een zuivere gelijkzijdige driehoek of een exemplaar waarvan de onderste zijde korter is. Soms komt het voor dat de driehoek aan de zijde van de toren een hoek van 90° heeft. Een volledig onregelmatige driehoekvorm met alle drie de zijden verschillend van lengte wordt ook wel eens gezien.

Links een ontwerp uit de vroege jaren 50 en rechts een uit de jaren 60. De mast links draagt drie bliksemdraden, op de top en aan de traversetoppen. De mast rechts heeft twee bliksemdraden die op een extra verdieping worden gedragen. Foto bij Zwolle door Ruben Schots.

Kleinere donaumasten hebben vaak een extra verdieping om de bliksemdraden te dragen op aparte traversen. Bij grotere masten worden de bliksemdraden aan de buitenste punten van de bovenste traversen gedragen. De traversetoppen steken dan nog een stukje uit na de fasedraadbevestiging. Hoekmasten van zware donau-ontwerpen zijn in Nederland voorzien van zogeheten nonnenkappen: indrukwekkende, schuin naar boven wijzende uitsteeksels op de bovenste traversen. Daarmee worden de bliksemdraden bij afgespannen isolators alsnog op voldoende afstand gehouden van de fasedraden. De donauconfiguratie is in Nederland en in Duitsland populair omdat het op allerlei vlakken een bevredigend compromis is. Met relatief weinig materiaal en beperkte hoogte is een symmetrische mast te bouwen die rustig overkomt en die geen buitengewone eisen stelt aan de torsiebestendigheid die hele brede masten parten speelt, of de windbestendigheid die juist verticale masten plaagt. Een pragmatische oplossing en een manier van denken waar men in Duitsland en ook in Nederland een voorkeur voor had.

Wie wat langer kijkt ontdekt dat de donauconfiguratie een rustig beeld schept, zeker wanneer de mastlichamen zorgvuldig zijn vormgegeven met een bewust oog voor een rustig vakwerk (geen nare verspringende kruisverbanden) en een hoogte/breedteverhouding die de gulden snede benadert. Door de juiste traverselengten, traverseafstanden en hoogte van de toren te kiezen kan men komen tot een verbinding die niet te breed of te hoog aanvoelt en daardoor als minder gevaarlijk of dreigend wordt gezien door de menselijke geest. Zelfs bij hele grote masten.

Oh oh, pylongeek-holisme? Niks ervan. Het leuke van hoogspanningslijnen is dat je er ook zonder technische kennis naar kan kijken en kan benoemen wat je ziet.

De onderstaande verbindingen zijn beiden met donaumasten gebouwd, maar de ene verbinding biedt een veel rustiger aanblik dan de andere.

   

Zorgvuldig de mastdimensies en de vorm en het vakwerk bepalen is van belang voor het uiterlijk van de verbinding. Stapt hij rustig door het landschap of beweegt hij met een springerige bonkigheid? Als ingenieur kan je een groot verschil maken. Foto’s door Hans Nienhuis en Ruben Schots.

Afstap, fasewisseling en bliksembeveiliging

Bij de donauvorm is het relatief makkelijk om zogeheten afstap te maken: een aftak omlaag naar een opstijgpunt, of een volledig opstijgpunt waarbij het circuit de grond in verdwijnt. Met een donauvorm kan je de onderste twee draden recht omlaag takken of laten afbuigen, terwijl de bovenste schuin omlaag kan, of aan de toren van de mast langs kan worden geleid met een caravelle. Toegegeven, een vlakke configuratie zoals bij hamerkoppen is er nog makkelijker in, maar vergeleken met de moeizame manier van een verticale vorm (en dan in het bijzonder zuiver drievlaks) is ook nu weer de donauvorm een werkbare middenweg.

Blikseminslag op de fasedraden, het gebeurt elke verbinding wel eens. Daar zijn ook getallen van bij onder andere CIGRÉ, en dan moet je denken aan jaarlijks twee tot driemaal een inslag op een fasedraad per honderd kilometer verbindingslengte, afhankelijk van hoe groot de verbinding is en uiteraard ook waar in Europa hij staat. Nederland heeft de pech dat het grootste deel van het land vrijwel vlak is en het grondwater hoog staat. Ieder object dat tot in het grondwater is gefundeerd en boven het veld uitsteekt is daarmee een perfecte bliksemafleider – zeker als het object van metaal is gemaakt en tientallen meters hoog is. Een verbinding met circuits in de donauvorm laat zich vrij goed beschermen tegen blikseminslag.

   

Links: afstap via een caravelle. Omdat er precies één draad omlaag moet aan beide zijden van de toren past alles keurig. Rechts: piepklein donaumastje met een extra verdieping voor bliksemdraden. Foto’s door Michel van Giersbergen en Ot Lesley.

Twee circuits in de donauconfiguratie laat op de mast ruimte over op de boventraversen, zeker wanneer die net zo lang als de ondertraversen worden gemaakt zodat de punten zijwaarts verder uitsteken dan de volle breedte van de circuits. Ook de top van de mast kan een bliksemdraad dragen en omdat de twee bovenste fasedraden relatief ver van de toren hangen biedt deze derde draad extra bescherming. Met een donaumast met twee of drie bliksemdraden, graag breed gedragen, wordt vrij makkelijk aan de theorie van Horvàth tegemoetgekomen. Zie de pagina over bliksembescherming van lijnen en die van stations voor meer details over hoe de ‘bliksembol’ werkt.

Dit type Franse donaumast wordt een Beauborg genoemd. We zien een serieuze bliksembeveiliging die het midden houdt tussen een bliksembok en een nonnenkap. Foto door Tom Börger.

Fasewisselen is met een donaumast ook vrij goed te doen. De onderste twee draden kunnen onderlangs wisselen met een bretel, eventueel twee onder elkaar door zelfs als je de bovenste draad onaangeroerd laat. Willen we alle drie draden een klokgetal verder laten roteren, dan leiden we één draad omhoog en aan de andere zijde de topdraad weer omlaag. Bij kleine donaumasten vraagt dat om een paar extra strengen isolators en wat knoopwerk met de draden. Bij grote masten met dikke bundelgeleiders worden meestal fixaties met keramische- of kunststof isolators gebruikt, samen met twee stukjes rail. Dat ziet er vrij dominant en wat rommelig uit, zodat we daarvan zouden kunnen zeggen dat het wat minder geslaagd is. Feit blijft dat de mast nog altijd geen caravelles of extra armen nodig heeft, die bij een tonmast of drievlaksmast wel nodig zijn om de kunnen fasewisselen.

   

Fasewissel in een kleine mast gaat vrij soepeltjes, maar de grote mast zware bundeldraden lukt dat niet zodat er een frame onder de boventraverse hangt om alles in goede banen te leiden. Foto’s door Peter Schokkenbroek en Michel van Giersbergen.

Toch heeft de donaumast ook een nadeel dat geleidelijk belangrijker raakt in dichtbevolkte, gereguleerde gebieden zoals westelijk Nederland. De magneetveldzone onder de circuits aan de grond is breed en omdat de hele mast met onderaan vier draden naast elkaar zelf ook vrij breed is heb je voor een verbinding met donaumasten een wijde corridor nodig. We zien in de nieuwste golf lijnenbouw van Tennet  een neiging naar meer verticale modellen. De wintrack was daar een voorbeeld van, maar ook de ontwikkeling van de moldaumast (waarbij de riviernaam een knipoog is naar donau, maar de configuratie een tonvorm is) kan men bijna rechtstreeks terugvoeren op problemen met de breedte van twee donaugedragen circuits.

Herkomst van de naam

De aanduiding donau in de mastnaam en deze ruimtelijke circuitvorm is al heel oud. Werkelijk iedereen met enig raakvlak met hoogspanning kent hem en denkt er amper nog over na. De naam wordt wereldwijd al bijna een eeuw gebruikt, soms als donau en soms als danube. Die laatste aanduiding is een aanwijzing, maar vreemd genoeg is er nergens oude documentatie beschikbaar waarin de herkomst of verklaring van de naam ook echt bewijsbaar zwart op wit staat vermeld.

Donaumasten in Friesland, op de foto gezet door stormchaser Rick Bekker (op deze dag ver bij de onweersbuien vandaan). Een donaumast is niet uitgesproken hoog of breed en daardoor een veilige keuze in meerdere opzichten.

Een paar mensen achter deze site zijn er in 2013 en 2014 in gedoken, maar ieder spoor naar de originele bron liep dood. Totdat we eind oktober 2014 een email vanuit Duitsland ontvingen waarin naar een diep verstopte, Duitstalige chroniek werd verwezen waarin gewag werd gemaakt van de in 1927 opgeleverde 110 kV-verbinding tussen Regensburg en Passau. Beide plaatsen liggen in het Donaudal, het dal waar een oude fabrikant van metalen objecten destijds zijn bedrijfsnaam ook naar had vernoemd. De hoogspanningslijn Regensburg – Passau was de eerste lijn in Duitsland die grootschalig gebruik maakte van een driehoekige geleiderconfiguratie met de punt naar boven, aan hangende isolators. Een gangbare aanduiding voor deze configuratie was er destijds nog niet. Zoals met van alles ontstaan er dan verschillende namen en aanduidingen waarvan eentje uiteindelijk wint en universeel gedragen raakt.

Deze verklaring lijkt op het eerste gezicht eenvoudig en logisch, gezien het dal van de rivier Donau, die ook Danube wordt genoemd. Maar wetenschappelijk voldoet dit niet: aannemelijk is niet gelijk aan bewezen. In de chroniek zelf is geen verder aanknopingspunt te vinden en er zijn nog steeds alternatieve verklaringen. Wanneer we naar andere talen kijken heeft het woord donau enige gelijkenis met termen voor driehoeken. Geen vreemd verband als we kijken naar de vorm waarin de geleiders hangen, hoewel hetzelfde concept via de Griekse letter delta (Δ) voor zo’n beetje alles is gebruikt dat driehoekig blijkt te zijn. Niet alleen rivierdelta’s, maar ook euh.. deltamasten?

Nee, dát is welkom: uitgerekend een ander hoogspanningsmastmodel om te interfereren in je zoektocht.

En het wordt nog erger omdat allerlei verbasteringen van oude woorden voor driehoeken overal opduiken, zoals tre anth. Je haalt er in het Deens nog makkelijk trekant uit, een driekant, of triangle. Hetzelfde woord is de basis voor een min of meer driehoekig stuk land dat tegenwoordig de provincie Drenthe heet en waarvan de geschiedenis overal op het internet kiekeboe zegt. Vanaf hier is het patroon duidelijk: ruis, ruis en nog meer ruis.

Een extra voordeel van de donauconfiguratie is dat niemand op je kop kakt als je de nesten precies op de daarvoor aangewezen plekken bouwt. Foto door Michel van Giersbergen.

Op dit moment is een link met de rivier de operationeel uitstaande verklaring, maar met wat kleine stemmetjes. De donauconfiguratie zelf is al veel ouder dan 1927. Mogelijk is deze ook al eerder met hangende isolators toegepast. Alleen indien dat zo is, zijn de bronnen en bewijzen daarvan verloren gegaan in de tijd? Of hebben we ze simpelweg nog niet gevonden? Wie het weet, of wie íets weet, mag het zeggen.