Op de bovenkanten van met name grote vakwerkmasten treft je soms de meest rare geweien aan. Hoeveel variatie er ook is, hun functie is altijd gelijk: bliksembescherming.

Het kan zo nu en dan stevig onweren in noordwest Europa. Blikseminslag op de draden kan nare storingen geven, dus netbeheerders proberen dat zoveel mogelijk te vermijden door bliksemdraden en scherpe toppen toe te passen. Met name grote vakwerkmasten vertonen een flinke variatie in hoe dat precies wordt gedaan. Pinakels, hoorns, kattenoren, bliksembokken en Y-toppen, er staat een hele dierentuin aan wilde geweien bovenop de masten.

Voor pylon geeks is de topconstructie een van de interessantste gedeelten van de hoogspanningsmast. Het vertelt veel over de keuzes die verschillende netbeheerders maken in functionaliteit, kosten en esthetiek. Ook voor de gewone toeschouwer is de top belangrijk: hij kan de aanblik van een mast maken of breken.

Helemaal geen top (zeldzaam)

Geen topstukjeHet botweg in het geheel niet aanbrengen van bliksembeveiliging is niet echt handig als het kan onweren. Het totaal ontbreken van enige vorm van top en bliksemdraden zien we dan ook eigenlijk uitsluitend op plekken waar het nooit onweert, zoals woestijngebieden in het Midden Oosten of gortdroge delen van Afrika.

Een hoogspanningslijn zonder topstukken op de masten of bliksemdraden (en dus ook geen OPGW) kan vervelende problemen voor de netbeheerder met de bedrijfsvoering opleveren als het onweert. De kans is dan groot is dat de bliksem inslaat op een fasedraad met alle hinderlijke gevolgen van dien zoals spanningsdippen, trippende beveiligingsrelais en soms zelfs schade aan de fasedraden of aan de bewakingsapparatuur. Dingen waar je als netbeheerder niet op zit te wachten, zeker niet bij hoogspanningslijnen die niet-redundant zijn en maar één circuit dragen. Als daar een storing in ontstaat is het meteen einde oefening wanneer er geen omleiding is.

Franse chat zonder enige vorm van bliksemdraden

Geen top of bliksemdraad en toch in west Europa? Het komt zelden voor, maar het kan. De klassieke tweede generatie Franse chat voor 230 en 400 kV komt in het vrije veld af en toe nog voor zonder bliksemdraden. Niet echt meer van deze tijd, maar kennelijk is het probleem niet urgent genoeg voor de Franse netbeheerder RTE om er werk van de maken, waarschijnlijk zijn er bij trip door blikseminslag omleidingsroutes. Foto door Tom Börger.

Hoogspanningslijnen van 50 kV en hoger zonder bliksemdraden kennen we daarom (bijna) niet in onze streken. Maar we kennen wel hoogspanningsmasten zonder duidelijke top of topconstructie, of waarbij de toren (of iets wat daarvoor doorgaat) gewoon een meter te hoog lijkt te zijn waarna de bliksemdraden boutweg op de uiteinden van de randstaven zitten. Geen elegante aanblik, maar in ieder geval toch nog iets van een topfunctie.

Hamerkoppen zonder topstuk Geen topstuk op oude 50 kV-mast

Twee masten zonder top. Links een oud ontwerp hamerkop waarbij de bliksemdraden zijn gewoon bovenop de traversen afgespannen en er is geen enkele poging gedaan tot een hoogste punt. Lekker goedkoop, maar ze staan dan ook in het oosten van Drenthe. Rechts een oude 50 kV.mast waarbij de toren gewoon twee meter langer is gemaakt en de bliksemdraden direct aan de randstaven zitten. Foto's door Michel van Giersbergen en Ruben Schots.

Klein topstukje

Topstukje zonder bliksemdraadDe gebruikelijke top in Nederland is een zogeheten topstukje. Dat klinkt als een compliment voor pylon geeks (hee, zou hier een jaarlijkse award in zitten?) maar in de praktijk is een topstukje een piramidevormig opbouwtje recht bovenop de toren van de hoogspanningsmast. Het is ook echt weer typisch Nederlands: doe maar gewoon, val maar niet teveel op. Een topstukje is een weinig prominente constructie, maar door zijn kleine extra hoogte is het toch nog net de voorkeursplek voor blikseminslag.

Netbeheerders hebben liever dat de bliksem op de hoogspanningsmast inslaat dan op de bliksemdraden. De kans op afketsen is kleiner en ook beschadigt de hoogspanningsmast niet, terwijl een bliksemdraad bij een zware voltreffer soms wel wat schade kan oplopen. Er zijn uitzonderingen, maar meestal draagt een klein topstukje zelf geen bliksemdraad: hij staat gewoon bovenop de toren van de mast.

Klassiek topstukje met bliksemdraad Topstukje op een donaumast

Klassieke topstukjes zoals ze op veel kleine en grote masten in met name Nederland te vinden zijn. Soms is er een bliksemdraad op afgespannen, maar meestal is dat niet het geval en is het topstukje slechts bedoeld als voorkeursplek voor blikseminslag en om esthetische redenen. Foto's door Michel van Giersbergen.

Een andere reden om zo'n topstukje toe te passen is esthetisch van aard. Het is maar een klein onderdeeltje en het kost weinig extra, maar het maakt visueel een heel verschil of een hoogspanningsmast netjes is afgetopt of niet. Een hoogspanningsmast met topstukje ziet er verzorgder en betrouwbaarder uit – en natuurlijk is dat laatste daadwerkelijk zo, want bliksemafleiding blijft de belangrijkste functie.

Helemaal geen topstukje op de mast Geen enkel topstukje en ook nooit gehad

Ontbrekende topstukjes op twee Nederlandse donaumasten. De linkermast heeft er ooit wel een gehad, maar die is om onduidelijke redenen verwijderd. Het exemplaar rechts is zonder topstuk opgeleverd en heeft er ook nooit een gehad, want de knoopplaten voor montage ervan ontbreken zelfs. Het wekt direct een beetje 'domme' en onderontwikkelde indruk. Onderschat het esthetisch effect niet te snel. Foto's door Michel van Giersbergen.

Pinakeltop

PinakeltopZit er wel een bliksemdraad op het topstukje gemonteerd, dan is duidelijk is dat hier niet langer esthetische redenen in het spel zijn. Zo'n top is vaak beduidend hoger en steiler. Nu spreken we van een zogeheten pinakel of pinakeltop. Deze vereist een iets sterkere constructie en daarom zitten er diagonale staven in, zodat een vakwerkpiramide ontstaat.

In België zijn pinakeltoppen erg gangbaar en in Duitsland zie je ze zelfs eigenlijk standaard bij middelgrote en grote mastmaten. Het is een van de meest herkenbare eigenschappen van typisch Duitse ontwerpen. Ook op Duitsland georiënteerde ontwerpen die in bijvoorbeeld noordoostelijk Nederland gebruikt worden zien we pinakeltoppen, hoewel ze in Nederland doorgaans niet zo puntig zijn als hun Duitse evenknieën.  

Pinakeltop op Duitse combimast Pinakeltop met schattige opstakelschilderingNederlandse pinakeltop, net wat minder spits

Pinakeltoppen in verschillende uitvoeringen. De ene keer is een pinakeltop spitser dan de andere keer en je hebt ook versies zoals in Nederland die niet spits toelopen tot in de punt aan toe, maar het idee is altijd hetzelfde: de bliksemdraad moet verhoogd worden gedragen omdat deze anders niet voldoende bescherming biedt. Foto's door Peter Schokkenbroek, Michel van Giersbergen en Ruben Schots.

Buismasten hebben bijna standaard een pinakeltop. Hier kan het ook moeilijk anders omdat de constructie van een buismast vrijwel geen andere vormen toelaat, behalve soms een setje bliksemtraversen (zie verderop).

Mastontwerpen met pinakeltoppen dragen meestal maar één bliksemdraad. Deze moet extra hoog boven de circuits worden afgespannen omdat anders de bliksembeveiliging niet meer voldoende is. De pinaketop voorziet hierin, hoewel de bliksembescherming met één enkele bliksemdraad nog altijd slechter is dan met twee of meer stuks die precies boven de circuits zelf zijn afgespannen. 

Y-top

Y-topJuist vanwege de bedenkelijke bliksembescherming die een pinakeltop met één draad geeft, is er ook een variant ontstaan die twee punten naar boven heeft. Vanwege de gelijkenis met een letter Y is de aanduiding hiervoor niet verrassend: een Y-top.

Er zijn netbeheerders die standaard Y-toppen toepasten in plaats van pinakeltoppen. De voormalige Duitse netbeheerder Transnet BW (in 2009 overgenomen door Tennet) paste Y-toppen toe op alle grote mastmaten in zijn concessie, zodat er in Niedersachsen en delen van Ostfriesland nogal wat verbindingen staan met Y-toppen. Ook in de 110 kV-netten in handen van E.ON Netz in hetzelfde gebied zijn Y-toppen gangbaar. In sommige Belgische verbindingen treffen we Y-toppen aan als een soort hybride vorm samen met een bliksembok (zie verderop),

Y-top in de voormalige Transnetconcessie Y-toppen bij Diele

Y-toppen in Duitsland in de voormalige Transnet-concessie, in dit geval vlakbij Diele. We zien dat een Y-top gewoon een dubbel uitgevoerd pinakel is die op een soort driehoekig ontspruitstuk vastzit die op zijn beurt weer bovenop de masttop staat.

Y-top zijwaartsEen Y-top bevindt zich meestal bovenop de toren, precies op hetzelfde vierkant als waarop een topstukje ook staat. Maar als we hem iets laten zakken komt het steeds vaker voor dat hij in contact komt met de boventraversen. Het bovenste deel van de mast wordt dan een gecombineerd vakwerk voor de Y-top, zodat het niet langer praktisch is om de Y-top nog bovenop de mast te zetten. 

Vanaf dat moment knipt men hem als het ware in twee losse punten die zijwaarts aan de toren hun ontspruiting delen met hetzelfde vierkant als waar de boventraversen uit steken. Dit neigt al richting kattenoren (zie verderop), maar het montagegedeelte is nog vierkant en zit aan de toren vast zodat de twee punten van de Y-top in principe nog zouden blijven zitten als je de boventraversen eraf haalt. Zolang dit nog het geval is, is het nog geen kattenoor. Franse masten van het Beaubourg-type zijn bekend om een dergelijke constructie op de top: het lijken reeds kattenoren, maar het zijn het nog (net) niet. Omdat de torentop nu volledig vrij is gekomen, kan er soms alsnog weer een traditioneel topstukje bovenop worden opgezet.

Moerdijk, waar men een Y-top combineert met een topstukje Klassieke Beaubourg met zeer platte Y-top

Op Moerdijk staat een matontwerp waarbij men een zijwaartse Y-top heeft gecombineerd met een traditioneel topstukje. Die laatste is nu duidelijk uitsluitend om esthetische redenen aanwezig, want hij is het hoogste punt niet. Rechts een Franse hoogspanningsmast van het Beaubourg-type. De Y-top wordt steeds platter… Foto's door Michel van Giersbergen en Tom Börger,

Kattenoren

Kattenoren aan de torenAls de Y-top nog verder opzij wordt gebogen, is het niet langer meer praktisch om hem te laten ontspruiten aan de toren. Het contactvierkant met de toren wordt versmald tot een contactlijn en de bodem van de puntvormen wordt als het ware verplaatst naar de bodemplaat van de boventraverse. Nu ontstaan zogeheten kattenoren: brede uitsteeksels die geïntegreerd zijn met de boventraverse en die niet langer in staat zijn om zelfstandig aan de mast te blijven zitten als de boventraverse zou worden verwijderd. Ook nu is het mogelijk om een traditioneel topstukje op de torentop te zetten.

Kattenoren danken hun naam aan de visuele gelijkenis met de oren van een kat. Dat trekt meteen de aandacht voor wie de mastontwerpen en hun namen kent – hee, wordt een deltamast niet ook een kat genoemd? Sterker nog, een van de oerversies van grote deltamasten is de klassieke Franse chat, een deltamast die duidelijk aangeeft waar zijn naam aan te danken is, met een driehoekig voorkomen en twee prominente oren. (Echt, reizen door Europa en naar de hoogspanningslijnen kijken is een feest voor wie goed figuren kan zien.)

Kattenoren op een Franse chat Kattenoren op een donaumast voor 220 kV

Hier mag hij niet ontbreken: de klassieke Franse chat. Inclusief zijn driehoekige kattenkopvorm met de twee oren. Zeg eens miauw? Rechts een donaumast met kattenoren op de traversen. Merk op dat in beide gevallen de kattenoren direct zouden afbreken als de balktraverse of de boventraverse zou worden losgehaald. Foto's door Tom Börger en Gerard Nachbar.

Een uitgesproken variant van klassieke kattenoren zien we bij Nederlandse koppelnetmasten. Deze kattenoren beginnen pas op het uiteinde van de boventraversen. Het gevolg is een zeer brede bovenzijde van de mast met twee iconische puntvormen die soms een indrukwekkend frontaaloppervlak hebben en die zelfs onder pylon geeks verschillende emoties opwekken. De een vindt dat zulke masten buitengewoon kwaad kijken, maar een ander is niet in staat om die synesthesie te leggen en vindt ze eerder trots omhoog priemen als een soort uitdaging richting Thor en Wodan.

Hoorns

Hoorntjes op de traversenLaten we de kattenoren nog verder opzij groeien, dan verliezen ze hun contact met de toren van de mast en worden ze zelfstandig, of eigenlijk juist een geïntegreerd onderdeel van de van de boventraversen. Er ontstaan nu hoorns.

Meestal zijn het er twee, maar het EGD in Groningen heeft ook hamerkoppen gebouwd waar er vier op zitten, wederom samen met een traditioneel topstukje die nu de rol van een pinakel vervult omdat er een extra (vijfde!) bliksemdraad op zit. Dit soort hoorns kunnen halverwege de boventraverse worden geplaatst, maar ook helemaal op de uiteinden. Ook kan het zijn dat ze schijnbaar alleen vanaf de bovenrand van de traverse ontspruiten en geen enkel contact meer maken met de traversebodemplaat. 

Hoorntjes op Belgische kruisingsmast

 Hoorntjes op een donaumast in BrabantHoorntjes op een hamerkop

Hoorntjes op twee hamerkoppen en op een donaumast. We zien dat het twee losse hoorntjes kunnen zijn vanaf de traversebodem, maar ook vanaf de bovenrand of vanaf de traversetop alsof het kleine kattenoortjes zijn. Soms is de grens dus ingewikkeld. Alle drie de foto's door Michel van Giersbergen.

Soms is hun overlap met kattenoren aanzienlijk en delen ze dezelfde constructiewijze. Het enige verschil is dan dat ze niet ontspruiten op dezelfde plek als waar de traversebodem vastzit aan de toren van de mast, maar pas ergens verderop, halverwege de traverse of soortgelijk. Ook hoeven ze niet helemaal tot de punt door te lopen.

Bliksembok

BliksembokWat nu als de boventraverse ontbreekt? Dat is lastig kattenoren aanzetten. Of wat nu als die zich een eindje lager bevinden, onder een relatief hoge top? We kunnen een Y-top ook op een kleine verhoging zetten en nog platter uitbuigen – zo plat dat de bovenzijde ervan helemaal horizontaal komt te lopen. De masttop verkrijgt nu de vorm van een aambeeld en er ontstaat een typische vorm die een bliksembok wordt genoemd.

Ook nu kan die (soms) weer met een traditioneel topstukje worden gecombineerd, maar dit komt weinig voor. Doorgaans is een bliksembok echt plat van boven. Bliksembokken zijn in Nederland niet zoveel aanwezig, maar in België zijn ze juist zeer algemeen.

Bliksembokken op Zeeuwse PZEM-masten Grote bliksembok op Belgische koppelnetmast

Bliksembokken hebben een herkenbare aambeeldvorm met een ietwat onelegant ogende platte bovenzijde, maar ze zijn wel direct herkenbaar boven de bomen uit. Soms kunnen ze een aanzienlijk formaat aannemen, zoals bij de Belgische mast links. Foto's door Michel van Giersbergen en Peter Schokkenbroek.

Bliksemtraversen

BliksemtraversenWe zien dat een bliksembok weinig anders is dan een traverse met een horizontale bovenkant in plaats van een horizontale onderkant. Wat nu als we er normale traversen van maken? Dan ontstaat weer iets anders, je raadt het al, een setje bliksemtraversen. Deze lijken sprekend op gewone traversen waaraan fasedraden worden gedragen, maar meestal (niet altijd!) zijn ze iets korter en wat lichter van uitvoering. Al dan niet gecombineerd met een topstukje vormen ze gewoon een extra verdieping op de mast, die echter nooit wordt meegenomen in de classificatie. 

Bliksemtraversen kunnen heel kort zijnen soms zelfs uit schijnbaar twee U-balkjes bestaan, maar ze kunnen ook heel lang zijn. Er zijn overal uitzonderingen op, maar over het algemeen zijn bliksemtraversen vooral iets voor kleine en middelgrote mastmaten. Bij de hele grote jongens worden de bliksemdraden vaak aan de punt van de normale boventraverse afgespannen en zit er middenop de toren alsnog een klein topstukje, ook nu weer om zowel esthetische als bliksemafleidende redenen.

Bliksemtraverse met treinmomentje Bliksemtraverse zonder topstukje

Bliksemtraversen met en zonder los topstukje. De platte zijde zit i.t.t. een bliksembok nu aan de onderkant, dus net als bij de gewone traversen waar de fasedraden aan hangen. Bliksemtraversen kunnen smal tot zeer breed zijn. Foto's door Michel van Giersbergen.

Combinatievormen en uitzonderingen

Niet alles laat zich netjes in een hokje duwen. De PZEM in Zeeland en de PNEM in Brabant bouwde enige tijd masten met een vierkante boventraverse op de hoekmasten. Is dit nu een bliksemtraverse, een vorm van een hoorntje, een kattenoor of een extreme variant van een Y-top? Breek je er het hoofd niet over, niet altijd kunnen we het netjes vangen in voorgedefinieerde classificatie.

Balktraverse met bliksemdraden op kleerkastmast Kattenoor op MaaswaaltjeKattenoortje?

Zeg er eens wat van… Is het een variant op een hoorntje, een kattenoor, een verlengstuk van een boventraverse of een combinatie van alle drie tegelijk? Breek je er het hoofd niet over, niet alles laat zich in hokjes vangen. En dat is maar goed ook, want deze oneindige variatie houdt het leuk om naar de hoogspanningsmasten te blijven kijken. Foto's door Michel van Giersbergen.

Net als met mastconfiguraties zelf geldt dat er altijd wel weer iets in het weiland staat dat eigenwijs zijn eigen gang gaat. En juist dat soort plotselinge what the f...-momentjes houden een reis door noordwest Europa boeiend voor pylon geeks. Nooit ente nimmer heb je alles gezien en altijd zijn er wel weer nieuwe manieren. En vergis je niet, een van de interessantste dingen zijn toch ook stiekem wel de miskleunen waarbij het mastbeeld niet gemaakt, maar verknoeid wordt door de bliksembeveiliging. Pylon geeks kunnen onderling geweldig losgaan op reconstructies zoals die bij Zwartsluis in 2013, waarvan de verantwoordelijk ingenieur waarschijnlijk een thuiscursus Hoe vernoei ik zo effectief mogelijk mijn Lijnbeeld cum laude heeft afgerond…

Thuiscursus Hoe verknoei ik mijn Lijnbeeld

Bij Zwartsluis voldeden de hamerkoppen niet meer aan een verscherpte norm voor bliksembescherming. Bij HoogspanningsNet weten we dat er pylon geeks zijn die dit het liefst aan de Verenigde Naties zouden melden als Misdaden tegen de Mastelijkheid. Foto door Michel van Giersbergen