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

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

Introducere în Stâlpii de Medie Tensiune

Stâlpii din beton joacă un rol crucial în susținerea liniilor electrice aeriene (LEA) de medie tensiune (MT), care operează la tensiuni nominale între 1 kV și 35 kV.[1] Datorită nivelurilor mai ridicate de tensiune și a sarcinilor mecanice adesea superioare (conductoare mai grele, deschideri mai mari), stâlpii pentru MT trebuie să îndeplinească exigențe sporite în comparație cu cei pentru joasă tensiune. Specificația Tehnică Unificată ST 33-MT,JT, Ediția U1, Revizia 0 [1], stabilește cadrul normativ pentru proiectarea, fabricarea și testarea acestor elemente structurale vitale.

Acest ghid se concentrează asupra tipologiilor de stâlpi din beton destinați rețelelor de medie tensiune, prezentând caracteristicile lor tehnice, domeniile de utilizare și alte considerații importante.

Tipuri de Stâlpi din Beton pentru Linii Electrice Aeriene de Medie Tensiune (MT)

ST 33-MT,JT definește o gamă de stâlpi din beton armat și precomprimat, centrifugați sau vibrați, special proiectați pentru a răspunde cerințelor rețelelor MT.[1]

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

Stâlpii centrifugați din beton armat (SC) destinați rețelelor de medie tensiune sunt similari conceptual celor utilizați în joasă tensiune, dar sunt caracterizați prin dimensiuni geometrice (înălțime, diametre la vârf și bază, grosimea peretelui) și o armare semnificativ majorate. Aceste adaptări sunt necesare pentru a putea prelua în siguranță solicitările mecanice specifice liniilor MT.[1]

• Exemplu: Stâlp SC 15014
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton armat, tip SC 15014, cu înălțimea de 12m, proiectat pentru a fi utilizat în construcția liniilor electrice aeriene de medie tensiune.
  • Descriere Lungă: Modelul SC 15014 este un stâlp robust, fabricat prin tehnologia centrifugării, destinat susținerii conductoarelor și echipamentelor specifice rețelelor de medie tensiune (10 kV, 20 kV). Dimensiunile sale considerabile ale secțiunii (diametru la vârf de 32.00 cm și la bază de 50.00 cm) [1], împreună cu o armare corespunzătoare din oțel beton de calitate superioară, îi conferă capacitatea de a prelua sarcini semnificative generate de greutatea conductoarelor, acțiunea vântului și depunerile de chiciură. Proiectarea și execuția acestor stâlpi respectă cu strictețe prevederile standardelor relevante pentru a asigura performanța și durabilitatea necesare în condiții de exploatare MT.
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 2.1. Este important de menționat că, deși ST 33-MT,JT listează dimensiunile geometrice pentru SC 15014 în Tabelul 2 (pagina 8), caracteristicile mecanice specifice (moment de exploatare normat Mexpnor​ și moment de calcul Mcal​) pentru acest simbol particular de stâlp SC nu sunt explicitate în Tabelele 11 sau 12 (pagina 12) din document, care prezintă caracteristicile mecanice pentru alte tipuri de stâlpi SC.[1]
  • Utilizări Specifice în Rețele MT: Stâlpii SC 15014 sunt utilizați în mod curent ca stâlpi de susținere în aliniament pentru LEA MT de 10 kV și 20 kV. În funcție de rezultatele calculelor de rezistență specifice fiecărui proiect, aceștia pot fi, de asemenea, folosiți în rol de stâlpi de colț sau stâlpi terminali, în special în configurații unde solicitările mecanice permit acest lucru.
  • Accesorii Principale: Console metalice adaptate pentru montarea izolatorilor de medie tensiune (tip suport, de întindere sau compoziți), izolatori specifici nivelului de tensiune, descărcătoare de supratensiune, cleme și armături pentru conductoare, conductor de legare la pământ și priză de pământ.[4]

Este relevant de notat că, în ceea ce privește stâlpii din beton pentru linii dublu circuit de medie tensiune (de exemplu, tipurile SC 12-2200, SC 12-3100, SC 18-1300, menționate în Tabelul 3 și Tabelul 12 din ST 33-MT,JT), specificația precizează că aceștia „nu se află în producţia curentă, în locul acestora putând fi montaţi stâlpi metalici realizați conform ST 31, respectiv ST 32”.[1]

Tabelul 2.1: Date Tehnice Stâlpi SC pentru MT (Exemple)

*Valorile specifice pentru Mexpnor​ și Mcal​ pentru aceste tipuri de stâlpi SC de MT nu sunt listate explicit în Tabelele 11 sau 12 din ST 33-MT,JT.[1] Proiectarea lor se face pentru a îndeplini cerințele de rezistență conform standardelor aplicabile.

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

Stâlpii centrifugați din beton precomprimat (SCP) pentru medie tensiune reprezintă o soluție tehnologică avansată, care combină avantajele procesului de fabricație prin centrifugare cu beneficiile precomprimării. Acești stâlpi sunt deosebit de performanți și sunt adesea preferați pentru aplicații solicitante în rețelele MT.[1]

Deși Tabelul 5 din ST 33-MT,JT (pagina 9) listează simboluri precum „SC 15006”, textul introductiv și Tabelul 14 (pagina 12) indică faptul că acești stâlpi sunt de tip SCP.[1]

• Exemplu: Stâlp SCP 15007
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton precomprimat, tip SCP 15007, cu înălțimea de 14m, destinat utilizării în rețelele electrice aeriene de medie tensiune, oferind o combinație optimă de rezistență mecanică și durabilitate pe termen lung.
  • Descriere Lungă: Stâlpul SCP 15007 este un element de înaltă performanță, adecvat pentru construcția liniilor MT, inclusiv în zone cu deschideri mari între stâlpi sau în condiții climatice dificile. Tehnologia precomprimării asigură o comportare excelentă sub acțiunea sarcinilor variabile și reduce semnificativ riscul de apariție și dezvoltare a fisurilor.
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 2.2.
  • Utilizări Specifice în Rețele MT: Versatil, putând fi utilizat atât pentru susținerea conductoarelor în aliniament, cât și în rol de stâlp de colț sau stâlp terminal pentru LEA MT.
  • Accesorii Principale: Similar celor pentru stâlpii SC de MT, incluzând console metalice robuste, izolatori specifici pentru medie tensiune, descărcătoare etc..[4]
• Exemplu: Stâlp SCP 15014
  • Descriere Scurtă: Stâlp centrifugat din beton precomprimat, tip SCP 15014, cu înălțimea de 12m, caracterizat printr-o capacitate portantă foarte mare, fiind proiectat pentru aplicații deosebit de solicitante în cadrul rețelelor de medie tensiune.
  • Descriere Lungă: SCP 15014 se numără printre cei mai robuști stâlpi precomprimați centrifugați. Dimensiunile sale generoase și armarea activă puternică îi permit să preia sarcini mecanice considerabile. Este o soluție ideală pentru linii magistrale MT, traversări importante sau ca suport pentru echipamente adiționale grele (reclosere, PTAb de putere mare).
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 2.2.
  • Utilizări Specifice în Rețele MT: Predominant utilizați ca stâlpi de întindere și stâlpi terminali pentru linii MT importante, stâlpi pentru traversări speciale, sau ca suporturi pentru PTAb cu transformatoare de puteri semnificative.
  • Accesorii Principale: Similar celor pentru SC 15014, dar toate componentele sunt dimensionate pentru sarcinile foarte mari pe care le poate suporta acest tip de stâlp.[4]

Tabelul 2.2: Date Tehnice Stâlpi SCP pentru MT (Exemple)

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

Stâlpii vibrați din beton precomprimat (SE) pentru medie tensiune păstrează caracteristicile constructive ale omologilor lor pentru joasă tensiune – fabricație prin vibrare, armare cu oțel precomprimat și secțiune transversală optimizată (dreptunghiulară, trapezoidală sau profilată) – dar sunt dimensionați și ranforsați pentru a corespunde cerințelor superioare ale rețelelor MT.[1]

• Exemplu: Stâlp SE 9T
  • Descriere Scurtă: Stâlp vibrat din beton precomprimat, tip SE 9T, cu înălțimea de 14m și secțiune transversală specifică (trapezoidală/profilată), proiectat pentru a prelua sarcini mari și foarte mari în cadrul liniilor electrice aeriene de medie tensiune.
  • Descriere Lungă: Stâlpul SE 9T este cel mai puternic model de tip SE prezentat în specificația ST 33-MT,JT pentru aplicații de medie tensiune. Acesta combină eficient avantajele tehnologiei betonului precomprimat cu cele ale unei secțiuni transversale optimizate din punct de vedere structural. Rezultatul este un stâlp cu o rezistență mecanică excepțională, în special pe direcția principală de solicitare.
  • Date Tehnice: Vezi Tabelul 2.3.
  • Utilizări Specifice în Rețele MT: Datorită capacității sale portante remarcabile, stâlpul SE 9T este utilizat cu precădere în rol de stâlp de întindere, stâlp de colț și stâlp terminal pentru linii MT cu solicitări mecanice foarte mari. Este o soluție adecvată pentru zone expuse la condiții climatice extreme sau pentru realizarea unor deschideri foarte mari între stâlpi.
  • Accesorii Principale: Necesită console și armături deosebit de robuste, special proiectate pentru a se adapta la profilul secțiunii stâlpului și pentru a transmite în siguranță sarcinile considerabile.[4]

Tabelul 2.3: Date Tehnice Stâlpi SE pentru MT (Exemple)

Se observă o predominanță a soluțiilor precomprimate (SCP și SE) pentru aplicațiile MT cu sarcini mari, datorită gestionării superioare a fisurilor și durabilității pe termen lung.[1]

Specificații Tehnice Generale pentru Stâlpii de Medie Tensiune

Materiale Componente și Cerințe de Calitate

Cerințele pentru materialele stâlpilor MT sunt similare celor de JT, dar adesea cu un accent sporit pe performanță datorită solicitărilor mai mari [1]:

• Beton: Clasa minimă C30/37 pentru BA și C35/45 pentru BP. Materialele componente (ciment, agregate, aditivi, apă) trebuie să respecte standardele naționale și europene.
• Oțel pentru Beton Armat (BA): Conform SR 438, SR EN 10058. Interdicția utilizării OB 37 pentru armătura longitudinală de rezistență este crucială.
• Oțel pentru Beton Precomprimat (BP): Oțeluri cu rezistențe și caracteristici de relaxare superioare, conform STAS 6482.
• Piese Înglobate: Protecție anticorozivă prin zincare (minim 80μm).

Procesul de Producție și Cerințe Specifice

Fabricarea stâlpilor MT urmează aceleași standarde (SR EN 12843, SR EN 13369) și clase minime de beton ca la JT, dar controlul calității este și mai important datorită consecințelor potențiale ale unei cedări.[1]

Caracteristici ale Produselor Finite

• Secțiunea transversală: Inelară (SC, SCP) sau dreptunghiulară/trapezoidală (SE).[1]
• Etanșarea golului superior (stâlpi centrifugați): Esențială pentru prevenirea pătrunderii apei și a coroziunii, trebuie să reziste 40 de ani.[1]
• Goluri pentru prinderea componentelor: Proiectate pentru console MT, izolatori, descărcătoare etc., protejate și închise cu dopuri.[1]

Dispoziții Constructive Esențiale pentru Stâlpii MT

Dispozițiile privind acoperirea cu beton, tipul și dispunerea armăturilor (longitudinale și transversale), regulile de înnădire și conductorul de legare la pământ sunt similare celor de la JT, dar dimensionarea și execuția trebuie să reflecte solicitările mai mari din rețelele MT.[1] Interdicția utilizării armăturii de rezistență pentru împământare este de asemenea valabilă și critică.[1]

Durabilitate, Mentenanță și Considerații Practice pentru Stâlpii MT

Durata de Funcționare Normată și Adaptabilitatea la Condițiile de Mediu

• Durata de funcționare: 40 de ani pentru stâlpii MT, inclusiv pentru componentele lor.[1]
• Condiții de mediu: Aceleași condiții specificate pentru JT (altitudine, temperatură, vânt, gheață, poluare, seism, corozivitate) sunt valabile și pentru MT, dar impactul lor poate fi mai mare datorită dimensiunilor și încărcărilor superioare ale liniilor MT.[1]

Marcarea, Inscripționarea și Identificarea Stâlpilor MT

Cerințele de marcare (plăcuță de identificare, marcaj CE, linie de plantare, marcaj de securitate, siglă DEER) sunt identice cu cele pentru stâlpii JT, asigurând trasabilitatea și managementul corect al activelor.[1]

Recomandări pentru Manipulare, Transport și Depozitare

Recomandările pentru manipulare mecanizată, transport adecvat și depozitare organizată sunt valabile și pentru stâlpii MT, cu o atenție sporită datorită greutății și dimensiunilor adesea mai mari ale acestora.[1]

Garanții și Responsabilitățile Producătorului

Termenele de garanție (minim 36 luni) și responsabilitățile producătorului pentru vicii ascunse (10 ani) și vicii ale structurii de rezistență (40 ani) sunt aceleași ca la JT, subliniind importanța calității în proiectare și execuție.[1]

Rolul Încercărilor și Verificărilor în Asigurarea Calității Stâlpilor MT

Programul de încercări și verificări (de tip și individuale), inclusiv încercările distructive la încovoiere și torsiune, este esențial pentru validarea performanței stâlpilor MT. Criteriile de acceptare și interpretarea rezultatelor sunt definite în ST 33-MT,JT și standardele conexe.[1]

Rezumat și Concluzii pentru Stâlpii de Medie Tensiune

Stâlpii din beton pentru rețelele de medie tensiune (SC, SCP, SE) sunt componente critice care necesită o proiectare robustă și o fabricație de înaltă calitate pentru a face față solicitărilor specifice acestui nivel de tensiune. Specificația Tehnică Unificată ST 33-MT,JT [1] oferă cadrul normativ esențial pentru asigurarea performanței, durabilității și siguranței acestor elemente.

Tendința către utilizarea soluțiilor precomprimate (SCP și SE) pentru aplicațiile MT cu sarcini mari este evidentă, acestea oferind avantaje în ceea ce privește rezistența la fisurare și comportamentul pe termen lung. Proiectantul de specialitate are rolul determinant în alegerea tipului optim de stâlp MT, pe baza unei analize tehnico-economice complete.

Asigurarea unei durate de viață de 40 de ani pentru stâlpii MT depinde de respectarea strictă a tuturor cerințelor normative, de la calitatea materialelor și procesul de producție, până la manipulare, montaj și testare. Accesoriile specifice rețelelor MT, precum consolele ranforsate, izolatorii de medie tensiune și descărcătoarele de supratensiune, trebuie să fie de asemenea de înaltă calitate și corect dimensionate pentru a asigura funcționarea sigură și fiabilă a întregii linii electrice aeriene.[3, 4]