​ Hoekmast
Anchor (E), Winkelmast (D), Knækpuntsmast (DK)

Wanneer de draden een bocht om moeten, voldoen normale draag- of steunmasten niet. Hier worden hoekmasten ingezet: zwaardere masten waaraan de draden zijwaarts zijn afgespannen.

Bij een hoekmast maken de draden een bocht. De hele hoogspanningslijn verandert van richting. Soms slechts een klein beetje, maar een andere keer is het een indrukwekkende knik waarbij er zichtbaar nogal wat zijwaartse trekkracht op het mastlichaam worden losgelaten. Dat vereist een sterkere mast dan een normale draag- of steunmast en meestal zie je dat ook daadwerkelijk. Hoekmasten zijn zwaarder gebouwde, steviger gefundeerde masten met afgespannen draden. Vooral bij zware verbindingen nemen ze een indrukwekkende omvang aan en kunnen het heuse persoonlijkheden zijn.

Klassieke donau-hoekmast in het Nederlandse koppelnet. Deze familie kenmerkt zich door welhaast iconische, zogeheten kattenoren op de boventraverse waarop de bliksemdraden worden gedragen. Ze priemen uitdagend naar de hemel en geven de mast een niet te missen ego en persoonlijkheid. Merk op dat de draden schuin zijn afgespannen en met een bretel zijn doorverbonden. Foto door Peter Schokkenbroek.

Sommige types hebben speciale voorzieningen om bliksemdraden te dragen, zoals kattenoren of afwijkend vormgegeven bliksembokken. Maar altijd hebben ze afgespannen draden die met schuine tot bijna horizontaal hangende isolators aan de zijrand van de traversen zijn vastgemaakt. De draad zelf wordt met een boogje (een zogeheten bretel) onder de traverse door geleid zodat de elektriciteit alsnog door kan. Angelsaksische landen spreken ook wel van een anchor pylon: de draden zijn verankerd en kunnen geen kant op. 

HA, HB of HC en +0, +6 of -2

Het belangrijkste doel van een hoekmast is (tsja) een lijnhoek aanbrengen. In de hoekmeetkunde is 180º een gestrekte hoek, wat in de praktijk rechtdoor is. Elk getal kleiner dan 180 is een knik. Hoe kleiner het getal, hoe scherper de bocht. 140º is dus een scherpere bocht dan 160º. En 90º is een rechte hoek, een knik die precies een haakse bocht maakt. Nog kleinere getallen zoals 30º of 15º zijn richtingsverandering waarbij zelfs teruggebogen wordt. Kortom, hoe kleiner de hoek (het getal), hoe scherper de hoek en hoe groter de richtingsverandering.

In de hoogspanningswereld wordt deze methode ook gebruikt,. Maar hier wordt de continue hoekverdeling in discrete groepen gestopt: alles tussen 180º en 160º is één categorie, de 'minst scherpe'. Die levert bij de ingenieurs en constructiebureaus ook één hoekmast op, de zogeheten HA. H staat voor hoek, en A voor de minst scherpe versie. Het verdere verloop is voorspelbaar: een scherpere hoek van 160º tot 140º vereist een HB, een reeds iets zwaardere versie van de hoekmast die op meer zijwaartse trekkracht berekend moet zijn. Nog meer richtingsverandering vereist zelfs een HC, de zwaarste versie, berekend op een hoek tussen 140º en 120º. De zijwaartse krachten worden hier al snel indrukwekkend groot en een HC is dan ook een beul van een hoekmast met zeer zwaar fundament en veel zwaardere latten in het vakwerk, of een grotere wanddikte van de koker als het een buismast betreft.

Donauhoekmasten zijn vaak wat platter en zwaarder van uiterlijk. Voor wie aanleg heeft tot antropomorfisme of wie synesthetisch sterk is komt dat al snel neer op een wat stuurser of chagrijniger uiterlijk dan dat van de draagmasten. De ene persoon houdt van die aanblik, de ander vindt het maar niks en prefereert de aanblik van olijke draagmasten. Foto door Ruben Schots.

Scherper dan een HC komt in Nederland niet voor. Er is geen HD of soortgelijk. Wanneer een lijnhoek kleiner dan 120º is, worden twee hoekmasten achter elkaar toegepast. Maar ieder land kent zijn eigen wetten en normen, zodat men er in andere landen soms minder moeite mee heeft. Duitsland kent bijvoorbeeld reguliere hoekposities die zelfs een lijnhoek kleiner dan 100º maken.

Net als bij draag- of steunmasten kunnen ook hoekmasten soms hoger of lager dan het basisontwerp zijn. Ook hier wordt dat door een getal achter de afkorting aangeduid: +2, +6, +28, enzovoort. Hogere hoekmasten kunnen worden gebruikt bij overkruisingen van andere objecten, in aanloop naar crossings of soms om meer vrije ruimte onder de draden te creëren, zoals op indrustrieterreinen waar veel grote transporten rijden. Sterk verhoogde hoekmasten, toch al zwaar van constructie, kunnen af en toe een indrukwekkend gezicht zijn.

Knijpzone vermijden met bredere traversen

Behalve een steeds zwaardere constructie bij een toenemende lijnhoek is er nog wat anders aan de hand: de hoemasten worden ook steeds breder – letterlijk. Als een hoogspanningslijn een bocht om gaat ontstaat een knijpzone. De draden komen in het horizontale vlak schijnbaar dichter bij elkaar te hangen als de bocht scherper wordt. Dat is niet de bedoeling omdat het de kans op contact tussen de draden bij storm kan vergroten en ook kunnen de draden dan te dicht bij de mastlichamen van de hoekmasten komen. Om dat te voorkomen zijn hoekmasten vaak breder (letterlijk) dan draag- of steunmasten. Men doet dit door de traversen breder te maken.

Bij gelijkblijvende afstand tussen de twee zwarte lijnstukken zijn telkens de blauwe balkjes (draagmasten) toereikend van breedte. Maar in de bocht is hetzelfde blauwe balkje opeens te kort. Om toch dezelfde afstand tussen de lijnstukken te behouden is een langere balk nodig. In het geval van een haakse hoek van 90º is dan een balkje nodig dat 1,41 keer zo lang is, precies de wortel van twee. Bij een hoek van 140º is dat al een stuk minder verschil, maar nog steeds maakt het bij een echte hoogspanningslijn hele meters uit. Om dit probleem aan te vechten is een hoekmast op een HC-positie dus werkelijk fysiek breder dan op een HA-positie.

Hoekmast HA en HC van telkens hetzelfde mastontwerp (Zwolle – Meeden). Merk op dat de HA links zichtbaar minder brede traversen heeft dan de HC en tel de diagonalen (de slingerende latten in de traversewanden) maar eens. Omwille van de ruimte (tja, hoogspanningsmasten zijn nu eenmaal brede dingen) hebben we de HB hier niet tussenin geplaatst, maar wie er eentje wil vergelijken, klik hier voor een foto. Beide foto's hierboven zijn gemaakt door Tom Börger.

Hoek maken zonder afspanning

Echte hoekmasten (later verbouwde draagmasten dus genegeerd) hebben in Nederland hoegenaamd altijd een afspanfunctie waardoor de kabels onderbroken zijn en met een bretel. In België en andere landen hoeft dit niet altijd het geval te zijn. In dat geval is de kabel niet onderbroken en is de traverse voorzien van een soort punt omlaag waaraan een tweede isolatorketting in een hoek hangt. Dit zien we veelvuldig in Italië, Amerika, maar ook in landen waarvan je het niet zou verwachten zoals Noorwegen.

V-ophanging in twee draagmasten na een lichte reconstructie. In beide gevallen gaat het om een zware verbinding waarvan de hoekmasten een behoorlijke persoonlijkheid hebben. Om nog meer dominantie in het landschap te voorkomen en om de meerprijs van een extra hoekmast te voorkomen verkoos men hier een verbouwde draagmast. Foto's door Gerard Nachbar en Michel van Giersbergen.

Verder treffen we ook wel eens masten aan waarbij V-ophanging is toegepast en de draden opeens een kleine lijnhoek maken. Daar kunnen verschillende redenen voor zijn. Soms wordt dat gedaan om een nieuwe hoekmast bouwen te vermijden bij een reconstructie. Draagmasten kunnen constructietechnisch vaak wel een zeer lichte lijnhoek aan zonder in de problemen te komen: dat voelt voor de mastconstructie niet anders aan als permenente zijwind. Een andere keer kan het reeds vanaf het ontwerp van de verbinding zo zijn bedoeld om een hoekmast te vermijden vanwege zijn meerprijs (ze zijn duurder om te bouwen) en bij zware verbindingen vanwege zijn dominantie in de aanblik van de verbinding. De iconische Nederlandse kattenoren zijn daarbij een splijtzwam: ze maken de hoekmast tot wat hij is, maar hij kan ook teveel de aandacht trekken, juist door diezelfde felle kattenoren. Bij de verbinding Zwolle – Meeden is zelfs gekozen voor een kattenoorloos hoekmastontwerp, om de verbinding gelijkmatiger te laten ogen. Als een zeer kleine lijnhoek ook met een draagmast kan worden opgelost heeft dat soms de voorkeur.

Een laatste categorie zien we in het buitenland wel eens: hoekmasten zonder afspanfunctie. Omdat dit niet zo sterk of robuust is als een afspanning met een bretel wordt het alleen toegepast door netbeheerders waarbij het in de cultuur zit. Zoals verwacht is dat zuidelijk Europa, Amerika, Rusland, maar gek genoeg ook Noorwegen.

Hoekmasten hebben niet altijd een afspanfunctie in het buitenland. Hier bij deze Italiaanse mast zijn de kabels niet onderbroken en ook de bretel ontbreekt. De meeste netbeheerders zijn hier terughoudend mee, met name in koppelnetten. Italië en Noorwegen hebben er in Europa wat minder moeite mee. 

Herkenning in het veld:

• ▫ De draden maken een bocht en de hele hoogspanningslijn verandert van richting
• ▫ De isolatorkettingen zijn normaal gesproken schuin afgespannen vanaf de zijrand van de armen
• ▫ De draden worden door middel van een bretel doorverbonden
• ▫ De constructie van de gehele hoogspanningsmast is zwaarder uitgevoerd en de mast oogt massiever
• ▫ Een hoekmast is bij zware verbindingen vaak iets lager dan de draagmasten
• ▫ Zware types hebben soms kattenoren of andere speciale voorzieningen om bliksemdraden te dragen