Een klein luchtbelletje of een minieme beschadiging van het isolatiemateriaal rond een hoogspanningskabel volstaat om op die plek een bliksemflits te veroorzaken. Een klein bliksemflitsje weliswaar, maar deze deelontlading is funest voor het isolatiemateriaal. Het kan jaren duren, het kan ook in enkele seconden gebeurd zijn, maar kapot gaat het materiaal uiteindelijk zeker. Als op tijd bekend is waar in de kabel een beschadiging ontstaat, kan het herstel plaatsvinden voordat zich grote problemen voordoen.

Sinds enkele jaren is het mogelijk ‘online’ beschadigingen te traceren, dus zonder de kabel zelf van het net te halen. Handig, want het afschakelen van een hoogspanningskabel kan ervoor zorgen dat een woonwijk tijdelijk zonder spanning zit.

Het traceren gebeurt met behulp van sensoren aan beide uiteinden van de kabel. Als ergens in de kabel een deelontlading plaatsvindt, dan loopt er een stroompje in beide richtingen van de kabel. De snelheid van het stroompje is bekend: ongeveer de helft van de lichtsnelheid. Aan de hand van de tijd waarop het stroompje arriveert bij elk van de twee sensoren, is dus vast te stellen waar de deelontlading plaatsvindt.

Wat nu, als het stroompje een transformatiehuisje of een groter onderstation passeert? Wat gebeurt er met het signaal, terwijl het zich voortbeweegt over het kabelnetwerk, via allerlei vertakkingen en transformators, waar het een andere weerstand ondervindt? Tot voor kort bestond er nog geen model dat dit goed beschrijft. Bart Simons, student Elektrotechniek, heeft zich de afgelopen maanden over het probleem gebogen. Hij deed dat in samenwerking met het KEMA, het Arnhemse certificatie- en onderzoeksinstituut op het gebied van elektriciteit. “Met metingen hebben we een onderstation helemaal binnenstebuiten gekeerd”, vertelt Simons. “We hebben gemeten hoe een zelfgeïnjecteerd pulsje zich verdeelt over de aftakkingen in een onderstation. Bij elke aftakking verandert het signaal. Uiteindelijk kan het zo zwak worden dat het niet meer meetbaar is.” Op grond van alle metingen maakte Simons een model dat de verandering van het stroompje beschrijft in het onderstation. Met behulp van het model is het mogelijk om het stroompje te herkennen en de locatie van de deelontlading te herleiden. “Het model lijkt redelijk goed te kloppen, maar elk onderstation is anders. Voor een ander onderstation zal het dus wel moeten worden bijgesteld”, zegt Simons. “Gelukkig is het model redelijk flexibel.”

Het afstudeerproject is niet slechts een hersentraining: het model wordt zeker ingezet. Dat was ook de insteek van Simons. “Het was een behoorlijk praktische opdracht, daar heb ik bewust voor gekozen. Door mijn hbo-achtergrond ben ik praktisch ingesteld.”

Zijn studieverloop verraadt dat Simons zowel een laatbloeier is, als een doorzetter. Na de basisschool ging hij naar de vbo/mavo, hij volgde een mbo--opleiding, studeerde verder aan de hts en verdiepte zich ten slotte aan de universiteit. Nu vindt hij het welletjes. Op de vraag wat hij na zijn afstuderen gaat doen, antwoordt hij vastberaden: “Werken! Daar is het nu onderhand wel tijd voor.”

Tekst: Enith Vlooswijk
Fotomontage: Rien Meulman