Ghid Tehnic: Stâlpii Electrici din Beton pentru Rețele de Joasă Tensiune (JT) în România (Conform ST 33-MT,JT Ediția U1, Rev.0, 2024)

Introducere în Stâlpii de Joasă Tensiune

Stâlpii din beton sunt componente esențiale în infrastructura rețelelor electrice aeriene (LEA) de joasă tensiune (JT), având rolul de a susține conductoarele și echipamentele necesare pentru distribuția energiei electrice către consumatorii finali. Rețelele electrice de joasă tensiune (JT) reprezintă ultimul segment al sistemului de distribuție, operând la tensiuni nominale U≤1 kV.[1] Calitatea, durabilitatea și conformitatea acestor stâlpi cu normativele tehnice, precum Specificația Tehnică Unificată ST 33-MT,JT, Ediția U1, Revizia 0 [1], sunt cruciale pentru asigurarea unei alimentări sigure și continue cu energie electrică.

Acest ghid se concentrează asupra tipurilor de stâlpi din beton destinați rețelelor de joasă tensiune, detaliind caracteristicile tehnice, utilizările specifice și alte aspecte relevante conform standardelor în vigoare.

Tipuri de Stâlpi din Beton pentru Linii Electrice Aeriene de Joasă Tensiune (JT)

Documentul ST 33-MT,JT prevede mai multe tipuri de stâlpi pentru aplicații JT, fiecare cu caracteristici și domenii de utilizare specifice.[1]

1. Stâlpi Centrifugați din Beton Armat (Tip SC) pentru JT

Stâlpii de tip SC pentru joasă tensiune sunt fabricați prin tehnologia centrifugării și utilizează armătură clasică din oțel beton. Au o secțiune transversală inelară, cu conicitate de la bază spre vârf, ceea ce le conferă un aspect zvelt și o bună rezistență la încovoiere. Betonul obținut prin centrifugare este dens și compact, contribuind la durabilitatea stâlpului.[1]

• Exemplu: Stâlp SC 10001
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton armat, tip SC 10001, cu înălțimea de 10m, destinat rețelelor electrice aeriene de joasă tensiune, utilizat preponderent pentru susținerea conductoarelor în aliniament.
  • Descriere Lungă: Modelul SC 10001 este un stâlp standard pentru rețelele JT, fabricat prin procesul de centrifugare care asigură o compactare eficientă a betonului și o distribuție uniformă a materialelor. Secțiunea sa inelară conică este optimizată pentru un raport favorabil între rezistența mecanică și greutatea proprie. Armarea este realizată cu oțel beton, conform standardelor în vigoare (de exemplu, SR 438), dimensionată pentru a prelua eforturile de încovoiere și compresiune specifice aplicațiilor de susținere. Stâlpul este prevăzut cu piese înglobate și goluri tehnologice pentru montarea consolelor, clemelor și altor accesorii, precum și cu un sistem de legare la pământ, conform detaliilor din ST 33-MT,JT.[1]
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 1.1.
  • Utilizări Specifice în Rețele JT: Acest tip de stâlp este frecvent utilizat pentru susținerea în aliniament a conductoarelor liniilor electrice aeriene de joasă tensiune, atât monofazate, cât și trifazate. De asemenea, poate servi ca suport pentru branșamentele aeriene către consumatori sau pentru corpuri de iluminat public, acolo unde proiectul prevede acest lucru.
  • Accesorii Principale (mențiune generală): Console pentru izolatori de joasă tensiune, cleme de susținere sau de întindere (pentru capete de linie sau colțuri cu solicitări reduse), armături pentru fixarea corpurilor de iluminat public, conductor de coborâre pentru legarea la priza de pământ.[2]
• Exemplu: Stâlp SC 10005
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton armat, tip SC 10005, cu înălțimea de 10m, având o capacitate portantă superioară modelului SC 10001, adecvat pentru sarcini mai mari în rețelele JT.
  • Descriere Lungă: Stâlpul SC 10005, deși are aceeași înălțime nominală ca SC 10001, prezintă dimensiuni mai mari ale secțiunii transversale (atât la vârf, cât și la bază) și, implicit, o armare mai puternică. Aceste caracteristici îi conferă o rezistență mecanică sporită, permițându-i să preia sarcini mai importante. Este o soluție robustă, potrivită pentru deschideri mai mari între stâlpi, pentru susținerea unor linii cu un număr mai mare de conductoare sau cu secțiuni mai mari (mai grele), sau pentru utilizarea ca stâlp de colț, de întindere sau terminal în configurații de joasă tensiune cu solicitări mecanice moderate.
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 1.1.
  • Utilizări Specifice în Rețele JT: Se utilizează ca stâlpi de întindere, stâlpi de colț sau stâlpi terminali pentru LEA JT. Pot susține, de asemenea, posturi de transformare aeriene de mică putere (PTAb) sau linii cu multiple circuite (de exemplu, rețea de distribuție plus rețea de iluminat public).
  • Accesorii Principale: Similar cu SC 10001, dar accesoriile (console, cleme) sunt dimensionate pentru a corespunde sarcinilor mecanice mai mari pe care le poate prelua stâlpul.[2]

Tabelul 1.1: Date Tehnice Stâlpi SC pentru JT (Exemple)

Notă: Tabelul 11 din [1] (pagina 12) este intitulat „Stâlpi cu utilizare în MT”, dar conține simboluri (SC 10001, SC 10002, SC 10005) care sunt clasificate în Tabelul 1 (pagina 8) ca fiind pentru joasă tensiune. Datele mecanice sunt preluate conform simbolurilor, respectând valorile din [1], dar se semnalează această potențială neconcordanță în etichetarea tabelului. Pentru SC 10002, valorile Mexpnor​ și Mcal​ din Tabelul 11 (3675 și 4778 daNm) corespund celor pentru SCP 10002 din Tabelul 13.

2. Stâlpi Centrifugați din Beton Precomprimat (Tip SCP) pentru JT

Stâlpii de tip SCP pentru joasă tensiune combină avantajele tehnologiei de centrifugare cu cele ale betonului precomprimat. Utilizarea armăturii active pre-tensionate conferă acestor stâlpi o rezistență superioară la fisurare sub sarcinile de exploatare, o elasticitate mai bună și o durabilitate crescută, în special în medii cu un anumit grad de agresivitate chimică. Pentru aceeași rezistență mecanică, stâlpii precomprimați pot avea secțiuni mai zvelte și o greutate proprie redusă comparativ cu cei din beton armat clasic.[1]

• Exemplu: Stâlp SCP 10001
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton precomprimat, tip SCP 10001, cu înălțimea de 10m, proiectat pentru rețele JT, caracterizat prin durabilitate și rezistență îmbunătățite datorită tehnologiei precomprimării.
  • Descriere Lungă: Acest stâlp reprezintă o soluție avansată pentru rețelele JT. Procesul de fabricație implică tensionarea armăturilor din oțel special (sârme sau toroane cu înaltă rezistență) înainte de turnarea și centrifugarea betonului. Starea de precompresiune indusă în beton contribuie la închiderea microfisurilor și la creșterea rezistenței la oboseală și la agenții externi. Este o alegere excelentă pentru zone unde se dorește o durată de viață extinsă a instalațiilor, cu costuri de mentenanță reduse.
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 1.2.
  • Utilizări Specifice în Rețele JT: Similar cu stâlpul SC 10001, SCP 10001 este utilizat pentru susținerea conductoarelor în aliniament, branșamente și iluminat public. Este preferat în condiții de mediu mai severe (ex. zone costiere, industriale cu poluare moderată) sau în proiecte unde criteriul durabilității pe termen lung este prioritar.
  • Accesorii Principale: Analog celor pentru SC 10001, compatibile cu secțiunea și prevederile de montaj ale stâlpului SCP.[2]
• Exemplu: Stâlp SCP 10005
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton precomprimat, tip SCP 10005, de 10m, cu capacitate portantă ridicată, destinat aplicațiilor solicitante din cadrul rețelelor JT.
  • Descriere Lungă: Similar cu SCP 10001 în ceea ce privește tehnologia de fabricație și avantajele precomprimării, stâlpul SCP 10005 este dimensionat (secțiuni și armare) pentru a prelua sarcini mecanice considerabil mai mari. Precomprimarea contribuie decisiv la menținerea integrității structurale sub încărcări importante și la un comportament elastic superior.
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 1.2.
  • Utilizări Specifice în Rețele JT: Se folosește în aceleași aplicații ca și SC 10005 (stâlpi de întindere, colț, terminali, suport PTAb), fiind adesea ales datorită rezistenței superioare la oboseală și comportării excelente în timp, chiar și sub cicluri de încărcare-descărcare.
  • Accesorii Principale: Analog celor pentru SC 10005, adaptate pentru sarcinile și configurația stâlpului SCP.[2]

Tabelul 1.2: Date Tehnice Stâlpi SCP pentru JT (Exemple)

3. Stâlpi Vibrați din Beton Precomprimat (Tip SE) pentru JT

Stâlpii de tip SE pentru joasă tensiune sunt fabricați prin tehnologia vibrării și utilizează, de asemenea, beton precomprimat. O caracteristică distinctivă a acestor stâlpi este forma secțiunii transversale, care este de obicei dreptunghiulară, trapezoidală sau profilată (similar unui „I” asimetric). Această particularitate constructivă permite optimizarea rezistenței mecanice pe cele două direcții principale de solicitare (perpendicular pe axul liniei și în lungul liniei), oferind o utilizare mai eficientă a materialului.[1]

• Exemplu: Stâlp SE 4T
  • Descriere Scurtă: Stâlp vibrat din beton precomprimat, tip SE 4T, cu înălțimea de 10m și secțiune transversală specifică (trapezoidală/profilată), optimizat pentru rețele JT unde sarcinile pot avea un caracter direcțional pronunțat.
  • Descriere Lungă: Tehnologia de fabricare prin vibrare, combinată cu precomprimarea armăturilor active, conferă stâlpilor SE 4T performanțe mecanice ridicate. Forma particulară a secțiunii (definită prin dimensiunile a1, a2, b la vârf și A1, A2, B la bază) este proiectată pentru a oferi momente de inerție și, implicit, rezistențe la încovoiere diferite pe direcția principală (considerată, de regulă, perpendicular pe traseul liniei electrice, preluând eforturile din vânt și întinderea conductoarelor) și pe direcția secundară (în lungul liniei). ST 33-MT,JT menționează și particularități privind bornele de legare la pământ pentru anumiți stâlpi SE (SE 4T, SE 10T, SE 11T), unde se acceptă înlocuirea platbandei superioare cu trei borne distincte la bază, la 2m de vârf și la 0.1m de vârf.[1]
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 1.3.
  • Utilizări Specifice în Rețele JT: Stâlpii SE 4T sunt adecvați pentru rolul de susținere în aliniament, dar pot fi utilizați eficient și ca stâlpi de colț sau terminali, în special acolo unde solicitările pe una dintre direcții sunt predominante. Datorită secțiunii optimizate, pot reprezenta o soluție economică în anumite scenarii de proiectare.
  • Accesorii Principale: Console și armături specifice, proiectate pentru a se potrivi pe fețele și profilul stâlpului SE, asigurând o fixare sigură a izolatorilor și conductoarelor.[2]

Tabelul 1.3: Date Tehnice Stâlpi SE pentru JT (Exemple)

Alegerea între tipurile de stâlpi SC, SCP și SE pentru aplicații de joasă tensiune este o decizie inginerească ce implică un compromis între costul inițial, performanța mecanică și durabilitatea pe termen lung, precum și specificul fiecărei aplicații. Proiectantul de specialitate este cel care, pe baza analizei detaliate a solicitărilor specifice, a condițiilor de mediu, a costurilor inițiale și a celor pe ciclul de viață, va stabili tipul optim de stâlp.[1]

Specificații Tehnice Generale pentru Stâlpii de Joasă Tensiune

Materiale Componente și Cerințe de Calitate

Calitatea materialelor este fundamentală pentru stâlpii de JT [1]:

• Beton: Clasa minimă C30/37 pentru BA și C35/45 pentru BP. Cimentul (SR EN 197-1), agregatele (SR EN 12620+A1), aditivii (SR EN 934-2+A1) și apa (SR EN 1008) trebuie să respecte standardele.
• Oțel pentru Beton Armat (BA): Conform SR 438 (părțile 1-4), SR EN 10058. Se interzice OB 37 pentru armătura longitudinală de rezistență.
• Oțel pentru Beton Precomprimat (BP): Conform STAS 6482/3-80 și STAS 6482/4-80.
• Piese Înglobate: Protejate anticoroziv cu zinc (minim 80μm).

Procesul de Producție și Cerințe Specifice

Fabricarea stâlpilor de JT trebuie să respecte SR EN 12843 și SR EN 13369. Clasele minime de beton sunt C30/37 pentru BA și C35/45 pentru BP.[1]

Caracteristici ale Produselor Finite

• Secțiunea transversală: Inelară (SC, SCP) sau dreptunghiulară/trapezoidală (SE).[1]
• Etanșarea golului superior (stâlpi centrifugați): Obligatorie și durabilă pe 40 de ani.[1]
• Goluri pentru prinderea componentelor: Prevăzute din fabricație, protejate și închise cu dopuri de plastic.[1]

Dispoziții Constructive Esențiale pentru Stâlpii JT

• Acoperirea cu beton a armăturilor: Conform SR 2970, SR EN 12843, SR EN 13369. Abatere ±3 mm. Cordonul de legare la pământ are aceeași acoperire ca armătura longitudinală.[1]
• Armătură longitudinală: Minim 6 bare pentru stâlpi centrifugați >6m. Diametre minime: 12mm (BA), 3mm (BP cu toroane/LBP), 5mm (BP cu fire amprentate), 8mm (armătură nepretensionată în BP parțial). Reguli stricte pentru înnădirea prin sudură la BA; armăturile preîntinse nu se înnădesc.[1]
• Armătură transversală: Conform SR 2970, SR EN 12843, SR EN 1992-1-1.[1]
• Conductorul de legare la pământ: Nu se utilizează armătura longitudinală de rezistență pentru continuitatea instalației de punere la pământ.[1]

Durabilitate, Mentenanță și Considerații Practice pentru Stâlpii JT

Durata de Funcționare Normată și Adaptabilitatea la Condițiile de Mediu

• Durata de funcționare: 40 de ani pentru stâlpii de JT, inclusiv pentru elementele anexe (etanșare, plăcuțe).[1]
• Condiții de mediu: Proiectați pentru exterior, altitudine max. 1000m, temperaturi între −30∘C și +50∘C, radiație solară, umiditate, vânt (34m/s), gheață (20mm), poluare, seism, clasa de corozivitate C2, C3.[1]

Marcarea, Inscripționarea și Identificarea Stâlpilor JT

Fiecare stâlp JT trebuie marcat cu o plăcuță de identificare (material necoroziv, non-aluminiu) cu informații precum: producător, loc fabricație, nr. identificare, tip stâlp, performanță, data turnării. Se aplică marcajul CE. Se trasează linia de plantare la 4m de bază și se inscripționează marcajul de securitate și sigla DEER.[1]

Recomandări pentru Manipulare, Transport și Depozitare

• Manipulare: Mecanizată, după atingerea rezistenței betonului. Interzisă târârea, rostogolirea, aruncarea.[1]
• Transport: Cu mijloace adecvate, așezare conform documentației.[1]
• Depozitare: Pe platforme plane, în stive organizate, rezemare pe longrine și șipci de lemn, maxim 4 rânduri, asigurare laterală.[1]

Garanții și Responsabilitățile Producătorului

• Termen de garanție: Minim 36 luni de la recepție.[1]
• Răspundere: Pentru vicii ascunse (10 ani) și pentru vicii ale structurii de rezistență pe toată durata de viață (40 ani) din nerespectarea normelor.[1]

Rolul Încercărilor și Verificărilor în Asigurarea Calității Stâlpilor JT

Stâlpii JT sunt supuși încercărilor de tip (la asimilare, modificare tehnologie/materiale) și individuale, conform SR 2970 și SR EN 12843. Acestea includ încercări la încovoiere (elastică și la rupere) și torsiune, verificarea acoperirii cu beton și a instalației de împământare. Rapoartele sunt emise de laboratoare acreditate.[1]

Rezumat și Concluzii pentru Stâlpii de Joasă Tensiune

Stâlpii din beton pentru rețelele de joasă tensiune (SC, SCP, SE) sunt elemente fundamentale, a căror calitate și conformitate cu Specificația Tehnică Unificată ST 33-MT,JT [1] sunt esențiale pentru siguranța și fiabilitatea distribuției energiei electrice. Alegerea tipului de stâlp JT depinde de o analiză tehnică și economică detaliată, realizată de proiectantul de specialitate, luând în considerare solicitările mecanice, condițiile de mediu și costurile pe ciclul de viață.

Respectarea riguroasă a cerințelor privind materialele, procesul de fabricație, dispozițiile constructive, marcarea, manipularea și testarea asigură atingerea duratei de viață normate de 40 de ani și performanța optimă a acestor structuri în cadrul rețelelor de joasă tensiune. Documentația completă de calitate și conformitate este obligatorie la livrare, garantând trasabilitatea și respectarea standardelor. Accesoriile specifice, precum consolele, clemele de susținere și întindere, și elementele de branșament, deși nu sunt detaliate exhaustiv în ST 33-MT,JT, trebuie să fie compatibile și corect montate pentru a asigura funcționalitatea întregului sistem LEA JT.[2, 3]