Stâlpii Electrici din Beton pentru Rețele de Joasă și Medie Tensiune în România (Conform ST 33-MT/JT Ediția 2024)
Introducere
Stâlpii din beton reprezintă elemente structurale fundamentale în arhitectura rețelelor electrice aeriene (LEA), având un rol crucial în susținerea conductoarelor și echipamentelor asociate pentru distribuția energiei electrice de joasă tensiune (JT) și medie tensiune (MT). Aceștia nu sunt doar simple suporturi, ci componente esențiale care contribuie direct la fiabilitatea operațională, siguranța în exploatare și durabilitatea pe termen lung a întregului sistem de distribuție. Calitatea și performanța acestor stâlpi sunt, prin urmare, de o importanță capitală pentru asigurarea continuității alimentării cu energie electrică a consumatorilor.1
În România, proiectarea, fabricarea, testarea și livrarea stâlpilor prefabricați din beton armat și beton precomprimat destinați liniilor electrice aeriene de distribuție sunt riguros reglementate de Specificația Tehnică Unificată ST 33-MT,JT. Ediția U1, Revizia 0, intrată în vigoare la data de 2.08.2024 și elaborată de Societatea Distribuţie Energie Electrică Romania SA, constituie documentul normativ de referință în domeniu.1 Caracterul „unificat” al acestei specificații, evidențiat și în istoricul reviziilor care menționează „Aliniere la formatul unificat” 1, subliniază un efort concertat de consolidare și standardizare a cerințelor tehnice la nivel național, sau cel puțin la nivelul unui operator de distribuție major. Această abordare unitară este vitală, deoarece impune un set minim de exigențe pentru toți producătorii, facilitând interoperabilitatea produselor provenite de la diverși furnizori. Mai mult, standardizarea simplifică procesele de proiectare și achiziție pentru ingineri și departamentele specializate și permite optimizarea procedurilor de mentenanță și a gestiunii pieselor de schimb. Adoptarea unor astfel de standarde reflectă maturitatea sectorului energetic și o preocupare constantă pentru fiabilitatea și eficiența pe termen lung a infrastructurii electrice.
Prezentul ghid tehnic își propune să ofere o analiză detaliată și aprofundată a tipologiilor de stâlpi electrici din beton conform ST 33-MT,JT, acoperind caracteristicile lor tehnice, materialele constitutive, cerințele de producție, domeniile de utilizare specifice și alte aspecte relevante. Obiectivul este de a furniza specialiștilor din sectorul electroenergetic – ingineri proiectanți, personal tehnic din exploatare, responsabili cu achizițiile și mentenanța – un instrument informativ complet și actualizat, esențial pentru înțelegerea și aplicarea corectă a prevederilor normative în activitatea lor curentă.
Capitolul 1: Clasificarea și Standardizarea Stâlpilor Electrici din Beton
1.1. Obiect și Domeniu de Aplicare General
Specificația tehnică ST 33-MT,JT stabilește condițiile tehnice și constructive pe care trebuie să le îndeplinească stâlpii prefabricați din beton armat și beton precomprimat. Acești stâlpi sunt proiectați și fabricați pentru a fi utilizați ca suporturi în cadrul rețelelor electrice aeriene de distribuție.1 Domeniul de aplicare acoperă atât liniile de joasă tensiune (JT), definite ca având o tensiune nominală U≤1 kV, cât și liniile de medie tensiune (MT), cu tensiuni nominale peste 1 kV și până la 35 kV inclusiv.1
1.2. Tipuri Constructive Fundamentale
Conform ST 33-MT,JT, stâlpii prefabricați din beton armat și beton precomprimat se clasifică, în funcție de tehnologia de fabricație, în două tipuri constructive principale 1:
- Stâlpi Centrifugați: Acești stâlpi sunt produși prin turnarea betonului într-un tipar rotativ, care este supus unei mișcări de rotație la viteze ridicate. Forța centrifugă generată asigură o compactare superioară a betonului, eliminând golurile de aer și excesul de apă, și contribuie la migrarea agregatelor mai grele către exterior. Rezultatul este un beton de înaltă densitate, cu rezistențe mecanice sporite și o permeabilitate redusă. Stâlpii centrifugați au, de regulă, o secțiune transversală inelară (tubulară) și o suprafață exterioară netedă.
- Stâlpi Vibrați: Producția acestor stâlpi implică turnarea betonului într-un tipar staționar și compactarea acestuia prin vibrare, utilizând vibratoare de interior sau de cofraj. Vibrarea asigură o bună distribuție a betonului în tipar și eliminarea aerului oclus. Această tehnologie permite obținerea unei game mai variate de forme ale secțiunii transversale, cum ar fi cele dreptunghiulare sau trapezoidale, adesea optimizate pentru a prelua solicitări specifice.
1.3. Variante Constructive după Modul de Armare
În funcție de modul de armare, ST 33-MT,JT distinge următoarele variante constructive pentru stâlpii din beton 1:
- Beton Armat (BA): Sunt stâlpii la care rezistența la solicitările de tracțiune și încovoiere este preluată de armătura pasivă din oțel (bare sau plase sudate), înglobată în masa de beton. Betonul preia în principal eforturile de compresiune. Aceasta este metoda tradițională de armare.
- Beton Precomprimat (BP): Această tehnică modernă implică introducerea unor eforturi de compresiune în beton înainte de aplicarea sarcinilor de exploatare, cu scopul de a contracara sau reduce semnificativ eforturile de tracțiune care apar în timpul funcționării. Precomprimarea se realizează prin tensionarea unor armături active, din oțeluri cu rezistență ridicată (sârme, toroane).
- Precomprimare parțială: O variantă în care armătura este tensionată astfel încât, sub acțiunea sarcinilor de serviciu, sunt permise eforturi de tracțiune limitate în beton, fără însă a se produce fisuri deschise sau cu deschideri care să afecteze durabilitatea.
- Precomprimare totală: Armătura este tensionată la un nivel care asigură că, sub sarcinile de exploatare, zona întinsă a secțiunii de beton rămâne comprimată sau cu eforturi de tracțiune foarte mici, prevenind fisurarea.
1.4. Standarde de Referință Esențiale
Calitatea, performanța și siguranța stâlpilor electrici din beton sunt guvernate de un cadru normativ complex, care include o serie de standarde de produs și reglementări generale. Respectarea acestor standarde este obligatorie și asigură conformitatea produselor cu cerințele tehnice esențiale.1 Printre cele mai importante se numără:
- Standarde de produs:
- SR EN 12843:2005: Produse prefabricate de beton. Stâlpi. Acest standard european, adoptat ca standard român, specifică cerințele pentru stâlpii prefabricați din beton, inclusiv materiale, proprietăți geometrice, rezistențe mecanice, durabilitate și evaluarea conformității.
- SR 2970:2005: Stâlpi prefabricaţi din beton armat şi beton precomprimat pentru linii electrice aeriene. Condiţii tehnice generale de calitate. Acesta este un standard național specific, care completează și detaliază cerințele pentru stâlpii utilizați în LEA din România.
- Standarde și reglementări generale relevante (selecție):
- SR EN 13369:2023: Reguli comune pentru produsele prefabricate de beton. Stabilește terminologia, cerințele și metodele de încercare comune pentru diverse tipuri de produse prefabricate din beton.
- SR EN 1992-1-1 (Eurocod 2): Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Definește principiile și regulile pentru proiectarea structurală a construcțiilor din beton simplu, armat și precomprimat.
- SR EN 50341-1: Linii electrice aeriene de tensiune alternativă mai mare de 1 kV. Partea 1: Reguli generale. Specificații comune. Stabilește cerințele
Lista extinsă de standarde de referință denotă o abordare inginerească riguroasă și o aliniere la practicile europene. Această complexitate normativă nu este o simplă formalitate, ci reflectă multidisciplinaritatea aspectelor implicate în realizarea unui stâlp electric performant: de la calitatea materialelor constitutive (ciment, agregate, oțel), la proiectarea structurală conform Eurocodurilor, specificațiile pentru produsul finit și integrarea acestuia în ansamblul liniei electrice aeriene. Pentru producători, acest cadru normativ impune demonstrarea conformității cu un set exigent de cerințe, acționând ca o barieră la intrare pentru cei necalificați. Pentru utilizatori, în special operatorii de distribuție, conformitatea cu aceste standarde oferă garanția unor produse sigure, durabile și performante, contribuind la fiabilitatea generală a sistemului energetic.
Capitolul 2: Stâlpi din Beton pentru Linii Electrice Aeriene de Joasă Tensiune (JT)
Rețelele electrice de joasă tensiune (JT) reprezintă ultimul segment al sistemului de distribuție, aducând energia electrică direct la consumatorii finali. Stâlpii utilizați în aceste rețele au particularități specifice, fiind dimensionați pentru sarcini mecanice, în general, mai reduse comparativ cu cei din rețelele de medie tensiune. Înălțimile uzuale sunt, de asemenea, adaptate pentru a asigura gărzile normate la sol și la diverse obstacole, fiind frecvent întâlnite înălțimi de 9-12 metri. Documentul ST 33-MT,JT prevede mai multe tipuri de stâlpi pentru aplicații JT, fiecare cu caracteristici și domenii de utilizare specifice.1
2.1. 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 2.1.1.
- 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.
- 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 2.1.1.
- 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.
Tabelul 2.1.1: Date Tehnice Stâlpi SC pentru JT (Exemple)
Simbol | H (m) | d (cm) | D (cm) | Mexpnor (daNm) | Mcal (daNm) | Sursă Date Specifice |
SC 10001 | 10.00 | 15.00 | 25.00 | 1271 | 1652 | H, d, D: Tabel 1, pag. 8 1; Mexpnor, Mcal: Tabel 11, pag. 12 1* |
SC 10002 | 10.00 | 24.00 | 34.00 | 3675 | 4778 | H, d, D: Tabel 1, pag. 8 1; Mexpnor, Mcal: Tabel 11, pag. 12 (interpretat pentru SC 10002 ca fiind similar cu SCP 10002 din Tabelul 13, având în vedere că Tabelul 11 listează SC 10002 sub Mexpnor 8844 și Mcal 11497, valori ce corespund lui SC 10005. Datele pentru SC 10002 din Tabelul 11 sunt 3675 și 4778, care corespund lui SCP 10002 din Tabelul 13) 1* |
SC 10005 | 10.00 | 26.00 | 41.00 | 8844 | 11497 | H, d, D: Tabel 1, pag. 8 1; Mexpnor, Mcal: Tabel 11, pag. 12 1* |
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.
2.2. 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 2.2.1.
- 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.
- 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 2.2.1.
- 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.
Tabelul 2.2.1: Date Tehnice Stâlpi SCP pentru JT (Exemple)
Simbol | H (m) | d (cm) | D (cm) | Mexpnor (daNm) | Mcal (daNm) | Sursă Date Specifice |
SCP 10001 | 10.00 | 15.00 | 25.00 | 1271 | 1652 | Tabel 4, pag. 9; Tabel 13, pag. 12 1 |
SCP 10002 | 10.00 | 24.00 | 34.00 | 3675 | 4778 | Tabel 4, pag. 9; Tabel 13, pag. 12 1 |
SCP 10005 | 10.00 | 26.00 | 41.00 | 8844 | 11497 | Tabel 4, pag. 9; Tabel 13, pag. 12 1 |
2.3. 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 2.3.1.
- 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.
Tabelul 2.3.1: Date Tehnice Stâlpi SE pentru JT (Exemple)
Simbol | H (m) | Dim. vârf a1, a2, b (cm) | Dim. bază A1, A2, B (cm) | Mexpnor princ./sec. (daNm) | Mcal princ./sec. (daNm) | Sursă Date Specifice |
SE 4T | 10.00 | 14.23, 15.77, 15 | 31.30, 33.70, 23.50 | 2171 / 1045 | 2822 / 1359 | Tabel 6, pag. 10; Tabel 15, pag. 13 1 |
SE 10T | 10.00 | 23.75, 26.25, 25 | 51.90, 55.10, 32.00 | 6988 / 2719 | 9084 / 3535 | Tabel 6, pag. 10; Tabel 15, pag. 13 1 |
SE 11T | 10.00 | 28.52, 31.48, 30 | 63.50, 67.50, 43.50 | 13638 / 5547 | 17729 / 7211 | Tabel 6, pag. 10; Tabel 15, pag. 13 1 |
Alegerea între tipurile de stâlpi SC (beton armat centrifugat), SCP (beton precomprimat centrifugat) și SE (beton precomprimat vibrat) 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. Stâlpii SC pot reprezenta opțiunea tradițională, potențial cea mai economică pentru sarcini standard, unde procesul de centrifugare asigură un beton de bună calitate.1 Stâlpii SCP, prin avantajele conferite de precomprimare (rezistență superioară la fisurare, durabilitate crescută), justifică un cost inițial posibil mai mare, fiind o alegere judicioasă pentru medii mai agresive sau acolo unde se urmărește o durată de viață foarte lungă cu intervenții minime de mentenanță.1 Stâlpii SE, cu secțiunea lor optimizată (adesea „I” sau trapezoidală), permit o utilizare mai eficientă a materialului pentru sarcini cu caracter direcțional, putând fi mai ușori decât stâlpii cu secțiune inelară de rezistență echivalentă pe direcția principală de solicitare.1 Procesul de fabricație prin vibrare poate diferi de cel de centrifugare din punct de vedere al costurilor și al caracteristicilor finale ale betonului. În final, 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 necesar a fi montat în linia electrică aeriană, așa cum se menționează explicit și în ST 33-MT,JT: „Clasificarea stâlpilor după utilizarea în JT, respectiv MT este orientativă, proiectantul de specialitate fiind cel care va stabili tipul de stâlp necesar a fi montat în LEA”.1
Capitolul 3: Stâlpi din Beton pentru Linii Electrice Aeriene de Medie Tensiune (MT)
Liniile electrice aeriene de medie tensiune (MT), operând la tensiuni nominale între 1 kV și 35 kV, impun exigențe sporite asupra stâlpilor de susținere comparativ cu rețelele de joasă tensiune. Aceste exigențe derivă din factori precum: tensiunile de serviciu mai mari, care necesită distanțe de izolare mai mari și, implicit, console și armături mai robuste; utilizarea unor conductoare cu secțiuni și greutăți mai mari; deschideri între stâlpi adesea mai lungi; și, per ansamblu, sarcini mecanice superioare datorate atât greutății proprii a elementelor liniei, cât și acțiunii factorilor climatici (vânt, chiciură). ST 33-MT,JT definește o gamă de stâlpi din beton armat și precomprimat, centrifugați sau vibrați, special proiectați pentru a răspunde acestor cerințe.1
3.1. 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 3.1.1. 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 Acest lucru sugerează că performanțele mecanice pentru un anumit tip de stâlp SC utilizat în MT sunt determinate prin calcul de proiectare specific, în conformitate cu standardele generale de proiectare a structurilor din beton și a liniilor electrice, chiar dacă nu sunt centralizate într-un tabel dedicat pentru fiecare simbol.
- 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.
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 Această mențiune indică o posibilă limitare a stâlpilor din beton pentru configurații de linii foarte complexe sau cu sarcini extrem de mari, situații în care structurile metalice pot oferi avantaje din punct de vedere al raportului rezistență/greutate sau al ușurinței de adaptare la geometrii complexe.
Tabelul 3.1.1: Date Tehnice Stâlpi SC pentru MT (Exemple)
Simbol | H (m) | d (cm) | D (cm) | Mexpnor (daNm) | Mcal (daNm) | Sursă Date Specifice |
SC 15006 | 12.00 | 15.00 | 36.00 | N/A* | N/A* | Tabel 2, pag. 8 1 |
SC 15007 | 14.00 | 24.00 | 38.00 | N/A* | N/A* | Tabel 2, pag. 8 1 |
SC 15014-10.5 | 10.50 | 26.00 | 50.00 | N/A* | N/A* | Tabel 2, pag. 8 1 |
SC 15014 | 12.00 | 32.00 | 50.00 | N/A* | N/A* | Tabel 2, pag. 8 1 |
SC 15015 | 14.00 | 32.00 | 53.00 | N/A* | N/A* | Tabel 2, pag. 8 1 |
*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.
3.2. 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 (beton dens, compact) cu beneficiile precomprimării (rezistență sporită la fisurare, durabilitate îmbunătățită, comportament elastic superior). Acești stâlpi sunt deosebit de performanți și sunt adesea preferați pentru aplicații solicitante în rețelele MT.1
Este important de clarificat că, deși Tabelul 5 din ST 33-MT,JT (pagina 9), care prezintă dimensiunile stâlpilor pentru MT, listează simboluri precum „SC 15006”, textul introductiv de la aceeași pagină („Dimensiunile stâlpilor centrifugaţi, din beton precomprimat tip SCP folosiți în rețelele de distribuţie… sunt:… Tabel 5 Stâlpi cu utilizare în MT”) și Tabelul 14 (pagina 12, „Caracteristicile mecanice ale stâlpilor centrifugați, din beton precomprimat tip SCP…”) indică în mod clar că acești stâlpi sunt, de fapt, de tip SCP.1 Această interpretare va fi utilizată în continuare.
- 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 (vânturi puternice, depuneri semnificative de chiciură). Tehnologia precomprimării asigură o comportare excelentă sub acțiunea sarcinilor variabile și reduce semnificativ riscul de apariție și dezvoltare a fisurilor, un aspect crucial pentru menținerea integrității structurale și prevenirea coroziunii armăturilor pe durata lungă de viață a stâlpului.
- Date Tehnice: Vezi Tabelul 3.2.1.
- Utilizări Specifice în Rețele MT: Acest tip de stâlp este versatil, putând fi utilizat atât pentru susținerea conductoarelor în aliniament, cât și în rol de stâlp de colț sau stâlp terminal pentru LEA MT, datorită capacității sale portante considerabile.
- Accesorii Principale: Similar celor pentru stâlpii SC de MT, incluzând console metalice robuste, izolatori specifici pentru medie tensiune, descărcătoare, etc.
- 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 disponibili pentru rețelele MT, conform specificației ST 33-MT,JT. Dimensiunile sale generoase și armarea activă puternică îi permit să preia sarcini mecanice considerabile, generate de conductoare multiple, echipamente grele sau condiții de mediu extreme. Este o soluție ideală pentru linii magistrale de medie tensiune, pentru traversări importante (drumuri naționale, căi ferate) sau ca suport pentru echipamente adiționale grele, cum ar fi reclosere automate sau posturi de transformare aeriene de putere mai mare.
- Date Tehnice: Vezi Tabelul 3.2.1.
- 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 posturi de transformare aeriene (PTAb) cu transformatoare de puteri semnificative.
- Accesorii Principale: Similar celor pentru SC 15014, dar toate componentele (console, cleme, izolatori) sunt dimensionate pentru a corespunde sarcinilor foarte mari pe care le poate suporta acest tip de stâlp.
Tabelul 3.2.1: Date Tehnice Stâlpi SCP pentru MT (Exemple)
Simbol | H (m) | d (cm) | D (cm) | Mexpnor (daNm) | Mcal (daNm) | Sursă Date Specifice |
SCP 15006 | 12.00 | 24.00 | 36.00 | 4232 | 5502 | Tabel 5 (interpretat SCP), pag. 9; Tabel 14, pag. 12 1 |
SCP 15007 | 14.00 | 24.00 | 38.00 | 4389 | 5706 | Tabel 5 (interpretat SCP), pag. 9; Tabel 14, pag. 12 1 |
SCP 15014 | 12.00 | 32.00 | 50.00 | 13077 | 17000 | Tabel 5 (interpretat SCP), pag. 9; Tabel 14, pag. 12 1 |
SCP 15015 | 14.00 | 32.00 | 53.00 | 15836 | 20587 | Tabel 5 (interpretat SCP), pag. 9; Tabel 14, pag. 12 1 |
3.3. 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. Avantajul principal al acestor stâlpi constă în capacitatea lor de a oferi o rezistență mecanică diferențiată și optimizată pe cele două direcții principale de solicitare.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 (perpendicular pe axul liniei), ceea ce îl face potrivit pentru cele mai dificile condiții de exploatare.
- Date Tehnice: Vezi Tabelul 3.3.1.
- 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 (vânturi deosebit de puternice, depuneri masive de chiciură) sau pentru realizarea unor deschideri foarte mari între stâlpi, unde alți tipi de stâlpi ar putea fi insuficienți.
- 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 de la conductoare și echipamente către structura stâlpului.
Tabelul 3.3.1: Date Tehnice Stâlpi SE pentru MT (Exemple)
Simbol | H (m) | Dim. vârf a1, a2, b (cm) | Dim. bază A1, A2, B (cm) | Mexpnor princ./sec. (daNm) | Mcal princ./sec. (daNm) | Sursă Date Specifice |
SE 5T | 11.20 | 18.10, 19.90, 19 | 43.70, 46.30, 27.50 | 4189 / 1285 | 5446 / 1671 | Tabel 7, pag. 10; Tabel 16, pag. 13 1 |
SE 6T | 12.00 | 23.80, 26.20, 25 | 63.30, 66.70, 35.00 | 10523 / 3473 | 13680 / 4515 | Tabel 7, pag. 10; Tabel 16, pag. 13 1 |
SE 7T | 14.00 | 23.80, 26.20, 25 | 63.30, 66.70, 35.00 | 11770 / 3885 | 15301 / 5051 | Tabel 7, pag. 10; Tabel 16, pag. 13 1 |
SE 8T | 12.00 | 28.50, 31.50, 30 | 70.15, 74.85, 47.00 | 19100 / 5465 | 24830 / 7105 | Tabel 7, pag. 10; Tabel 16, pag. 13 1 |
SE 9T | 14.00 | 28.50, 31.50, 30 | 77.50, 82.50, 50.00 | 21523 / 7145 | 27980 / 9289 | Tabel 7, pag. 10; Tabel 16, pag. 13 1 |
Analizând gama de stâlpi pentru medie tensiune prezentată în ST 33-MT,JT, se observă o predominanță a soluțiilor precomprimate (atât SCP, cât și SE) pentru aplicațiile care implică sarcini mecanice mari. Stâlpi precum SCP 15014 și SE 9T, cu momente de exploatare normate și momente de calcul deosebit de ridicate 1, sunt proiectați pentru a face față celor mai solicitante condiții. Această orientare către tehnologia precomprimării în segmentul MT cu sarcini mari este justificată. Betonul precomprimat oferă o gestionare superioară a fisurilor sub sarcinile de serviciu, un aspect esențial pentru asigurarea durabilității pe termen lung, mai ales la tensiuni de lucru mai mari, unde fenomene precum efectul Corona sau descărcările parțiale ar putea fi exacerbate de prezența fisurilor. Mai mult, faptul că pentru anumiți stâlpi din beton armat clasic pentru MT (cum ar fi SC 15014) momentele capabile nu sunt explicit listate în tabelele centralizatoare de caracteristici mecanice din ST 33-MT,JT 1, în timp ce pentru stâlpii precomprimați cu dimensiuni și aplicații similare aceste date sunt furnizate, ar putea sugera o standardizare și o preferință pentru soluțiile precomprimate atunci când vine vorba de sarcini foarte mari în rețelele MT. Stâlpii din beton armat clasic ar putea fi rezervați pentru aplicații mai puțin solicitante în MT sau ar necesita o justificare de proiect specifică și detaliată. Această tendință reflectă o abordare modernă în ingineria rețelelor de distribuție, care prioritizează investiția în materiale și tehnologii superioare pentru componentele cheie ale infrastructurii de medie tensiune, acolo unde consecințele unei defecțiuni sunt, de regulă, mai extinse și mai costisitoare.
Capitolul 4: Specificații Tehnice Aprofundate și Aspecte de Producție
Realizarea unor stâlpi electrici din beton care să corespundă exigențelor de performanță și durabilitate impuse de operarea în rețelele de distribuție necesită un control riguros al materialelor, al procesului de producție și al detaliilor constructive. Specificația ST 33-MT,JT stabilește cerințe precise în toate aceste etape.1
4.1. Materiale Componente și Cerințe de Calitate
Calitatea materialelor utilizate este fundamentală pentru obținerea unor stâlpi rezistenți și durabili. ST 33-MT,JT impune conformitatea cu o serie de standarde specifice pentru fiecare component 1:
- Beton:
- Cerințele generale pentru beton sunt stipulate în NE 012/1-2022 (partea de producere), SR EN 206+A2:2021 (specificație, performanță, producție și conformitate) și SR 13510 (document național de aplicare a SR EN 206-1).
- Cimentul trebuie să corespundă SR EN 197-1:2011, care definește compoziția, specificațiile și criteriile de conformitate pentru cimenturile uzuale.
- Agregatele (nisip, pietriș) trebuie să fie conform SR EN 12620+A1:2008.
- Aditivii pentru beton, utilizați pentru a îmbunătăți anumite proprietăți ale betonului proaspăt sau întărit (ex. lucrabilitate, rezistență la îngheț-dezgheț), trebuie să respecte SR EN 934-2+A1:2012.
- Apa de preparare a betonului, inclusiv apele recuperate din procesele industriei de beton, trebuie să îndeplinească cerințele din SR EN 1008:2003.
- Oțel pentru Beton Armat (BA): Oțelul beton utilizat pentru armarea stâlpilor BA trebuie să fie conform standardelor SR 438-1:2012 (oțel beton laminat la cald), SR 438-2:2012 (sârmă rotundă trefilată), SR 438-3:2012 (plase sudate), SR 438-4:2012 (sârmă cu profil periodic obţinută prin deformare plastică la rece) și SR EN 10058:2019 (dimensiuni și toleranțe). O cerință deosebit de importantă pentru asigurarea calității structurale este interdicția utilizării oțelului beton tip OB 37 (oțel cu rezistență mai redusă) la armarea longitudinală de rezistență a stâlpilor.1 Această interdicție subliniază preocuparea pentru evitarea utilizării unor materiale cu performanțe inferioare în elementele structurale critice.
- Oțel pentru Beton Precomprimat (BP): Oțelurile utilizate ca armături active în stâlpii precomprimați trebuie să aibă rezistențe mecanice și caracteristici de relaxare superioare. Acestea trebuie să corespundă STAS 6482/3-80 (Sârmă amprentată) și STAS 6482/4-80 (Toroane).
- Piese Înglobate și Conectori: Părțile aparente ale pieselor metalice înglobate în beton (ex. elemente de prindere, borne de legare la pământ) trebuie protejate împotriva coroziunii. ST 33-MT,JT specifică obligativitatea acoperirilor metalice cu zinc, cu o grosime minimă a stratului de zinc de 80μm.1 Această cerință este vitală pentru durabilitatea pe termen lung a acestor componente, expuse direct condițiilor de mediu.
4.2. Procesul de Producție și Cerințe Specifice
Fabricarea stâlpilor din beton și formarea acestora trebuie să respecte regulile stipulate în SR EN 12843:2005 și SR EN 13369:2023. Un aspect esențial este clasa minimă a betonului utilizat 1:
- Pentru stâlpii din beton armat (BA), clasa de beton trebuie să fie mai mare de C30/37.
- Pentru stâlpii din beton precomprimat (BP) și parțial precomprimat, clasa betonului trebuie să fie mai mare de C35/45. Această diferențiere a claselor minime de beton subliniază cerințele de performanță superioare pentru betonul care urmează a fi supus eforturilor de precomprimare, unde rezistența la compresiune și omogenitatea materialului sunt critice. De asemenea, regulile din standardele menționate se aplică și pentru betonul deja întărit și pentru armăturile înglobate.
4.3. Caracteristici ale Produselor Finite
Produsele finite – stâlpii electrici din beton – trebuie să îndeplinească o serie de cerințe referitoare la geometrie, finisaj și dotări constructive 1:
- Secțiunea transversală: Poate fi inelară (specifică stâlpilor centrifugați de tip SC și SCP) sau dreptunghiulară și/sau trapezoidală (caracteristică stâlpilor vibrați de tip SE). Diagramele schematice prezentate în ST 33-MT,JT la paginile 8 (pentru SC/SCP) și 10 (pentru SE) ilustrează aceste forme geometrice.
- Etanșarea golului superior la stâlpii centrifugați: Golul rezultat în urma procesului de centrifugare, situat la partea superioară a stâlpilor cu secțiune inelară, trebuie să fie închis etanș. Această etanșare este crucială pentru a preveni pătrunderea apei și a altor agenți agresivi în interiorul stâlpului, ceea ce ar putea duce la coroziunea armăturilor sau la deteriorarea betonului prin cicluri de îngheț-dezgheț. Etanșarea trebuie să reziste pe întreaga durată de viață normată a stâlpului (40 de ani).
- Goluri pentru prinderea componentelor: Stâlpii sunt prevăzuți din fabricație cu goluri la partea superioară, destinate montării diverselor componente ale liniei electrice (console pentru izolatori, vârfare, suporturi pentru corpuri de iluminat etc.). Formarea acestor goluri se poate realiza prin utilizarea unor țevi din material plastic sau din oțel. În cazul utilizării țevilor din oțel, acestea trebuie protejate corespunzător împotriva coroziunii, fie prin acoperiri metalice cu zinc, fie prin aplicarea unor pelicule de vopsea bogată în zinc. O cerință practică importantă este ca toate golurile destinate prinderii consolelor să fie închise de către producător cu dopuri din material plastic. Aceste dopuri protejează interiorul golurilor până la momentul montajului, când vor fi scoase doar cele corespunzătoare pozițiilor de fixare a consolelor.
4.4. Dispoziții Constructive Esențiale
Detaliile constructive ale stâlpilor sunt de maximă importanță pentru asigurarea rezistenței mecanice și a durabilității. ST 33-MT,JT prevede o serie de dispoziții stricte 1:
- Amplasarea cordonului instalației de legare la pământ: Acesta nu trebuie poziționat în exteriorul armăturii transversale (etrieri, frete), pentru a fi protejat de stratul de acoperire cu beton.
- Acoperirea cu beton a armăturilor: Grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturilor (atât longitudinale, cât și transversale) este un factor determinant pentru protecția oțelului împotriva coroziunii și, implicit, pentru durabilitatea stâlpului. Aceasta trebuie să respecte prevederile din SR 2970:2005, SR EN 12843:2005 și SR EN 13369:2023. Cordonul instalației de legare la pământ, fiind înglobat în beton, trebuie să beneficieze de aceeași grosime a stratului de acoperire ca și armătura longitudinală de rezistență. Abaterea limită admisă la grosimea stratului de acoperire este de ±3 mm. O mențiune importantă este că grosimea stratului de beton de acoperire, prevăzută în standarde, trebuie majorată în faza de proiectare, astfel încât să se ia în considerare și abaterile reale de execuție, asigurându-se astfel acoperirea minimă necesară în orice punct.
- Armătură longitudinală:
- Numărul minim de bare longitudinale este de 6 pentru stâlpii centrifugați cu lungimea mai mare de 6 metri.
- Diametrele minime ale armăturilor longitudinale sunt specificate în funcție de tipul stâlpului și al armăturii: 12 mm pentru stâlpii din beton armat; 3 mm pentru stâlpii precomprimați cu toroane sau cu sârme împletite (LBP); 5 mm pentru stâlpii precomprimați cu fire amprentate; 8 mm pentru armătura nepretensionată (tip PC 52 sau PC 60) din stâlpii din beton precomprimat parțial.
- Regulile pentru înnădirea prin sudură a armăturilor longitudinale la stâlpii din beton armat sunt foarte stricte pentru a nu compromite rezistența: sudurile se fac prin petrecere, cu cordon dublu de sudură; nu se înnădesc armăturile în treimea inferioară a stâlpului (zona de moment maxim); o bară se înnădește o singură dată; în aceeași secțiune transversală a stâlpului se pot înnădi maximum 25% din bare; înnădirile prin sudură se decalează între ele în lungul stâlpului la minimum 500 mm distanță; înnădirile se execută numai prin sudură electrică. O regulă fundamentală este că armăturile preîntinse (active) din stâlpii precomprimați nu se înnădesc.
- Armătură transversală (etrieri, frete): Trebuie să corespundă prevederilor din SR 2970:2005, SR EN 12843:2005 și SR EN 1992-1-1.
- Distanța între bare și abateri: Abaterea maximă admisă la distanțele dintre axele diferitelor armături longitudinale este de ±3 mm. Abaterea maximă admisă la distanța dintre etriere și la pasul fretei este de ±10 mm.
- Tensionarea și precomprimarea: Operațiunile de tensionare a armăturilor active și de transfer al forței de precomprimare către beton trebuie să îndeplinească cerințele din SR EN 13369:2023.
4.5. Prevederi pentru Montarea Accesoriilor
Facilitarea montajului corect și sigur al accesoriilor (console, izolatori, echipamente) este asigurată prin prevederile constructive ale stâlpilor 1:
- Goluri și piese înglobate: Stâlpii sunt dotați cu goluri tehnologice și/sau piese metalice înglobate, dimensionate și poziționate conform proiectului, pentru fixarea elementelor liniei. Schemele stâlpilor din ST 33-MT,JT (paginile 8, 10) indică pozițiile bornelor de legare la pământ (notate C1, C2, C3) și distanțele pentru găurile de prindere a consolelor (notate P1-P5).
- Conductorul de legare la pământ: Conform secțiunii 4.2.1 din ST 33-MT,JT, se aplică prevederile capitolului 4.3.5.1.6. din SR 2970:2005. O cerință esențială, cu implicații majore asupra siguranței electrice și a integrității structurale pe termen lung a stâlpului, este interdicția utilizării armăturii longitudinale de rezistență pentru realizarea continuității instalației de punere la pământ.1 Aceasta previne posibila deteriorare a armăturii de rezistență sub acțiunea curenților de defect de mare valoare și asigură existența unei căi distincte și fiabile pentru scurgerea acestor curenți la pământ.
Cerințele detaliate de producție și dispozițiile constructive riguroase, așa cum sunt ele stipulate în ST 33-MT,JT, subliniază nivelul de inginerie de precizie necesar în fabricarea stâlpilor electrici din beton. Fiecare detaliu, de la controlul strict al calității materialelor (cum ar fi interdicția utilizării oțelului OB 37 pentru armătura de rezistență) 1, la specificarea claselor minime de beton în funcție de tipul de armare (BA sau BP) 1, și până la regulile precise privind acoperirea cu beton a armăturilor, numărul minim de bare, diametrele acestora, procedurile de înnădire și distanțele dintre armături 1, are un rol critic. Aceste specificații contribuie la asigurarea durabilității stâlpului (o acoperire corectă protejează armătura de coroziune), la atingerea rezistenței mecanice proiectate (numărul, tipul și poziționarea corectă a armăturilor, împreună cu regulile de înnădire, previn apariția punctelor slabe în structură) și la garantarea siguranței în exploatare (de exemplu, interdicția folosirii armăturii de rezistență pentru instalația de împământare previne deteriorarea acesteia și asigură o cale de împământare fiabilă).1 Nerespectarea acestor detalii, aparent minore, poate conduce la o reducere semnificativă a duratei de viață a stâlpilor, la cedări structurale premature sau la apariția unor riscuri electrice, aspecte pentru care producătorul poartă răspundere conform secțiunii de garanții din ST 33-MT,JT.1
Capitolul 5: Durabilitate, Mentenanță și Considerații Practice
Pe lângă performanțele mecanice și electrice, durabilitatea, ușurința în manipulare și montaj, precum și un cadru clar de garanții și responsabilități sunt aspecte esențiale în ciclul de viață al stâlpilor electrici din beton. ST 33-MT,JT abordează aceste elemente în detaliu, stabilind cerințe care contribuie la fiabilitatea pe termen lung a rețelelor de distribuție.1
5.1. Durata de Funcționare Normată și Adaptabilitatea la Condițiile de Mediu
Unul dintre obiectivele principale ale specificației tehnice este asigurarea unei durate de funcționare îndelungate pentru stâlpii electrici.
- Durata de funcționare: ST 33-MT,JT stipulează o durată de funcționare normată de 40 de ani pentru stâlpii prefabricați din beton armat și beton precomprimat.1 Este important de subliniat că această cerință de durabilitate se extinde nu doar la structura de rezistență a stâlpului, ci și la elemente precum închiderea etanșă a golului de la partea superioară a stâlpilor centrifugați, plăcuțele de identificare și sistemul lor de prindere, precum și la toate piesele înglobate și conectorii.1
- Condiții de mediu: Stâlpii sunt proiectați pentru a funcționa în condiții de montaj exterior, la o altitudine maximă față de nivelul mării de 1000 m (cu posibilitatea unor cerințe suplimentare pentru altitudini mai mari, specificate în Proiectul Tehnic de Execuție/Caietul de Sarcini). Aceștia trebuie să reziste la un interval larg de temperaturi ambientale (valori medii anuale extreme: −20∘C la +40∘C; valori extreme absolute: −30∘C la +50∘C), la radiație solară maximă de 1180W/m2, umiditate relativă a aerului de până la 100%, presiune dinamică de referință a vântului corespunzătoare unei viteze de referință de 34m/s, și la un strat de gheață cu o grosime de referință de 20 mm. De asemenea, se iau în considerare nivelul de poluare, solicitarea la seism (conform P100-1/2013) și clasa de corozivitate a mediului (C2, C3 conform SR EN ISO 12944-2 și SR EN ISO 9223).1
5.2. Marcarea, Inscripționarea și Identificarea Stâlpilor
Trasabilitatea și identificarea corectă a stâlpilor sunt esențiale pentru managementul activelor și pentru intervențiile ulterioare. ST 33-MT,JT impune cerințe stricte privind marcarea 1:
- Plăcuța de identificare/Marcare: Fiecare stâlp trebuie să fie prevăzut cu o plăcuță de identificare sau cu marcaje, situate într-o poziție vizibilă. Acestea trebuie să fie realizate din materiale rezistente la intemperii, iar inscripțiile trebuie să fie executate lizibil și să nu poată fi șterse (de exemplu, prin gravare chimică, fotochimică sau mecanică). Plăcuța de identificare trebuie să aibă un sistem propriu de ancorare care să garanteze legătura ei permanentă la stâlp și se va monta în treimea superioară a acestuia, fără a afecta grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturilor. Este interzisă folosirea aluminiului la confecționarea plăcuțelor de identificare; acestea trebuie realizate dintr-un material necoroziv.
- Informații minime pe plăcuță: Marcarea trebuie să permită găsirea specificațiilor produsului și să indice cel puțin: identificarea producătorului, identificarea locului de fabricație, numărul de identificare al elementului (pentru trasabilitate), tipul de stâlp, performanța critică/globală (de exemplu, momentul capabil la vârf) și data turnării (lună/an).
- Marcajul CE: Pentru conformitatea cu directivele europene aplicabile, se aplică prevederile anexei ZA din SR EN 12843:2005 referitoare la marcajul CE.
- Alte inscripționări:
- Se trasează vizibil o linie orizontală la 4 metri de la baza stâlpului, care servește drept reper pentru stabilirea adâncimii corecte de plantare a stâlpului în fundație.
- Producătorul va inscripționa pe stâlp cu vopsea marcajul de securitate specific (pictograma de pericol de electrocutare), conform Normelor Tehnice de Securitate a Muncii (NTSM).
- Stâlpii vor fi livrați inscripționați cu sigla DEER (Distribuție Energie Electrică Romania), realizată prin vopsire, conform modelului furnizat de beneficiar.
5.3. Recomandări pentru Manipulare, Transport și Depozitare
Manipularea, transportul și depozitarea incorectă pot duce la deteriorarea stâlpilor înainte de montaj, compromițându-le performanța și durabilitatea. De aceea, ST 33-MT,JT include recomandări specifice 1:
- Manipulare: Se face mecanizat, utilizând dispozitive de ridicare dotate cu cabluri care se înfășoară în jurul stâlpului centrifugat sau se prind de urechile (ochiurile) de ridicare prevăzute la stâlpii vibrați, conform schemei de manipulare indicate în proiectul stâlpului. Manipularea este permisă doar după ce betonul a atins rezistența de manipulare sau de transfer (în cazul stâlpilor precomprimați). Este strict interzisă manipularea prin târâre, rostogolire sau aruncare, aceste acțiuni putând provoca fisuri sau știrbituri.
- Transport: Stâlpii se transportă cu mijloace de transport auto specializate, cu vagoane de cale ferată sau alte mijloace adecvate, care permit o așezare și o fixare corespunzătoare. Așezarea stâlpilor în mijlocul de transport se face în conformitate cu prevederile documentației tehnice a produsului, pentru a evita solicitările excesive în timpul transportului.
- Depozitare: Depozitarea stâlpilor se face pe platforme betonate sau balastate, plane și orizontale, în stive organizate pe piese de același sortiment și din același lot de fabricație. Rezemarea se face pe longrine și șipci din lemn, poziționate conform prevederilor din proiect (de regulă, în apropierea capetelor stâlpului). Numărul stâlpilor de la baza stivei trebuie să fie de minimum patru bucăți, iar înălțimea stivei nu trebuie să depășească patru rânduri. La suprapunerea rândurilor, este esențial ca șipcile de lemn să fie așezate pe aceeași verticală, pentru a asigura o distribuție corectă a greutății și a preveni deformarea stâlpilor. Stivele trebuie asigurate lateral pentru a preveni rostogolirea accidentală a stâlpilor, care ar putea provoca accidente de muncă sau deteriorarea produselor.
5.4. Garanții și Responsabilitățile Producătorului
Cadrul contractual și legal privind garanțiile și responsabilitățile este un element important pentru protejarea investiției beneficiarului 1:
- Termen de garanție: Termenul de garanție comercială a stâlpilor va fi de minimum 36 de luni de la data recepției calitative efectuate de beneficiar.
- Răspundere pentru vicii ascunse: Fabricantul stâlpilor răspunde, conform obligațiilor legale (de exemplu, art. 30 al Legii nr. 10/1995 privind calitatea în construcții, cu modificările și completările ulterioare), pentru viciile ascunse ale stâlpilor care apar într-un interval de 10 ani de la livrarea acestora.
- Răspundere pe toată durata de viață preconizată: O prevedere deosebit de importantă este că producătorul răspunde și după împlinirea termenului de 10 ani, pe toată durata de viață preconizată a stâlpului (40 de ani), pentru viciile structurii de rezistență care rezultă din nerespectarea normelor de proiectare și de execuție în vigoare la data realizării produselor. Exemple de astfel de vicii includ: proiecte neconforme, utilizarea unor armături cu secțiuni necorespunzătoare, erori în poziționarea armăturilor, poziționarea incorectă a cordonului instalației de legare la pământ, tensionare defectuoasă a armăturilor precomprimate, discontinuități ale matricei de beton datorate unei centrifugări necorespunzătoare, capac superior neetanș etc.
5.5. Rolul Încercărilor și Verificărilor în Asigurarea Calității
Asigurarea calității stâlpilor electrici din beton se bazează pe un sistem riguros de încercări și verificări, efectuate atât de producător, cât și de organisme terțe specializate 1:
- Stâlpii prefabricați din beton care fac obiectul ST 33-MT,JT se supun încercărilor și verificărilor cuprinse în SR 2970:2005, capitolul 7. Rapoartele de încercări/verificări de tip trebuie să fie eliberate de laboratoare independente (neutre), acreditate de un organism național de acreditare recunoscut în cadrul EA (European co-operation for Accreditation). Buletinele de încercări/verificări individuale (pe lot) pot fi eliberate de laboratoare independente sau de laboratoarele producătorului, dacă acestea sunt acreditate corespunzător.
- Încercări și verificări de tip: Acestea au ca scop verificarea conformității caracteristicilor tehnice ale stâlpilor cu cele prevăzute în standardele de fabricație și în proiect. Se efectuează la asimilarea în fabricație a unui nou tip de stâlp, ori de câte ori se fac modificări constructive sau de tehnologie de fabricație, sau la înlocuirea materialelor componente. Principalele încercări de tip, conform SR EN 12843:2005, includ:
- Încercare la încovoiere în fază elastică și în stare ultimă de rupere: Aceasta este o încercare distructivă complexă, care simulează solicitările la care este supus stâlpul în exploatare. Fixarea stâlpului în dispozitivul de încercare și schema de aplicare a încărcării trebuie să corespundă condițiilor de calcul și de exploatare. Încărcarea se aplică în trepte, permițând măsurarea săgeților și a deschiderii fisurilor atât în domeniul elastic (până la sarcina de exploatare normală), cât și până la atingerea stării limită de rupere.
- Interpretarea rezultatelor încercării la încovoiere: Pentru stâlpii din beton armat, în faza elastică, deschiderea fisurilor trebuie să fie ≤0,2 mm, iar săgeata trebuie să corespundă celei din proiect (cu o abatere de max. ±30%). La rupere, solicitarea la rupere măsurată (Sr) trebuie să fie mai mare sau egală cu produsul dintre un coeficient de securitate (ce) și solicitarea la starea limită de exploatare (Se). Coeficientul ce are valori diferențiate (1,6 sau 1,8 în regim normal; 1,4 sau 1,8 în regim de avarie), în funcție de modul de cedare (prin armătura întinsă sau prin betonul comprimat). Pentru stâlpii precomprimați, în faza elastică, deschiderea fisurilor de control trebuie să fie ≤0,1 mm și să se închidă complet după descărcare, iar săgeata trebuie să respecte aceleași condiții ca la BA. La rupere, Sr≥c×Scp, unde c este un coeficient al rezervei de capacitate portantă (1,4 sau 1,5 în regim normal; 1,4 în regim de avarie), iar Scp este solicitarea la starea limită de rezistență.
- Criterii de epuizare a capacității portante: Se consideră că stâlpul a atins limita capacității portante dacă fisura cea mai deschisă depășește 2 mm, săgeata depășește Lc/35 (unde Lc este lungimea de calcul la încovoiere), cedează zonele de reazem, se smulg armăturile sau se produce ruperea fizică.
- Verificarea grosimii stratului de acoperire cu beton: Se face prin măsurare directă pe stâlpii încercați la rupere sau prin metode nedistructive pe stâlpii din depozit.
- Verificarea instalației de punere la pământ: Se măsoară rezistența ohmică a continuității conductorului de legare la pământ, care trebuie să fie zero sau apropiată de zero.
- Încercarea la torsiune: Trebuie să corespundă cerințelor din SR EN 12843:2005.
- Evaluarea conformității și criterii de conformitate: Operatorii de distribuție din cadrul grupului Electrica achiziționează doar stâlpi certificați. Încercarea stâlpilor în mărime naturală până la rupere (încovoiere și torsiune) se va efectua la începerea producției unui tip de stâlp și apoi periodic, la fiecare 2 ani, cu invitarea reprezentanților beneficiarului. Cu ocazia acestor încercări periodice, se vor efectua și măsurători nedistructive pentru determinarea grosimii stratului de acoperire cu beton și a clasei betonului pe stâlpi aleși aleatoriu din depozit. De asemenea, controlul calității include și verificarea tiparelor metalice autoportante utilizate la fabricarea stâlpilor, care trebuie să corespundă condițiilor din STAS 7721-90.
Atingerea duratei de funcționare normate de 40 de ani pentru stâlpii electrici din beton nu este doar o consecință a proprietăților intrinseci ale materialului, ci rezultatul unui demers sistemic și integrat. Cerințele stricte privind adaptabilitatea la condițiile de mediu 1, care influențează alegerea materialelor și a metodelor de protecție (ex. zincarea pieselor metalice înglobate cu un strat de minim 80μm) 1, sunt un prim pas. Marcarea detaliată și trasabilitatea produselor, inclusiv prin marcajul CE și menționarea datei turnării 1, permit o gestionare eficientă a activelor și investigarea problemelor pe termen lung. Recomandările precise pentru manipulare, transport și depozitare 1 sunt esențiale pentru a preveni deteriorarea prematură a stâlpilor, chiar dacă aceștia sunt fabricați corect. Garanțiile extinse oferite de producători, inclusiv răspunderea pentru viciile structurii de rezistență pe toată durata de viață preconizată în cazul nerespectării normelor 1, acționează ca un stimulent puternic pentru asigurarea unei calități superioare în proiectare și execuție. În final, programul riguros de încercări și verificări, atât de tip, cât și periodice, inclusiv încercările distructive la rupere 1, validează proiectul și procesul de fabricație, oferind asigurarea că stâlpii pot rezista solicitărilor din exploatare pe întreaga durată de viață proiectată. Astfel, durabilitatea de 40 de ani devine un obiectiv atins printr-un efort concertat care acoperă întregul ciclu de viață al produsului, de la proiectare și până la exploatare.
Capitolul 6: Rezumat Tehnic și Concluzii pentru Specialiști
Stâlpii electrici din beton, fie ei centrifugați din beton armat (SC), centrifugați din beton precomprimat (SCP) sau vibrați din beton precomprimat (SE), constituie coloana vertebrală a rețelelor aeriene de distribuție a energiei electrice de joasă și medie tensiune din România. Fiecare tipologie prezintă caracteristici tehnice distincte în ceea ce privește procesul de fabricație, modul de armare, forma secțiunii transversale, dimensiunile și, implicit, capacitatea portantă, ceea ce le conferă domenii de aplicabilitate preferențiale. Stâlpii SC sunt soluții tradiționale, robuste, potrivite pentru o gamă largă de aplicații standard. Stâlpii SCP, prin avantajele conferite de precomprimare, oferă performanțe superioare în termeni de durabilitate și rezistență la fisurare, fiind indicați pentru condiții de exploatare mai severe sau unde se urmărește o durată de viață extinsă. Stâlpii SE, cu secțiunea lor optimizată, permit o utilizare eficientă a materialului pentru sarcini cu caracter direcțional pronunțat.
Respectarea cu strictețe a prevederilor Specificației Tehnice Unificate ST 33-MT,JT, Ediția U1, Rev.0, 2024, este de o importanță critică. Acest standard nu este doar un set de reguli, ci un instrument esențial pentru asigurarea uniformității calitative, a siguranței în exploatare și a performanței pe termen lung a rețelelor electrice de distribuție. Conformitatea cu ST 33-MT,JT are un impact direct asupra fiabilității sistemului energetic național, contribuind la reducerea numărului de avarii, la optimizarea costurilor de mentenanță și la garantarea siguranței personalului de exploatare și a publicului.
Selecția tipului optim de stâlp pentru o anumită aplicație este o decizie inginerească complexă, care trebuie să se bazeze pe o analiză multicriterială. Proiectantul de specialitate, așa cum subliniază și ST 33-MT,JT 1, are responsabilitatea de a evalua factori precum: solicitările mecanice (nominale și excepționale, inclusiv cele datorate vântului, chiciurii, cutremurelor), condițiile specifice de mediu (poluare, agresivitate chimică, temperaturi extreme), tipul funcțional al stâlpului în cadrul liniei (susținere, întindere, colț, terminal, cap de linie), costurile de achiziție și de instalare, durată de viață estimată și costurile de mentenanță pe ciclul de viață. Doar o analiză aprofundată a acestor factori poate duce la alegerea soluției tehnico-economice optime.
Pentru un articol tehnic destinat specialiștilor, este important de reiterat necesitatea ca stâlpii să fie livrați însoțiți de o documentație completă, care să ateste conformitatea și calitatea acestora. Aceasta include, conform ST 33-MT,JT, certificate de conformitate CE, declarații de performanță, rapoarte de încercări de tip emise de laboratoare acreditate, desene de execuție, specificații de montaj și instrucțiuni de manipulare, depozitare și exploatare.1 Trasabilitatea materialelor și a proceselor de producție, asigurată prin marcarea corespunzătoare și prin documentele de calitate, este, de asemenea, un aspect crucial.
În concluzie, Specificația Tehnică Unificată ST 33-MT,JT se dovedește a fi un document viu, adaptat cerințelor moderne ale sectorului energetic. Istoricul reviziilor sale 1 demonstrează o preocupare constantă pentru actualizare și aliniere la noile reglementări naționale și europene, precum și la feedback-ul practic din industrie. Referințele la cele mai recente ediții ale standardelor europene și naționale (de exemplu, SR EN 13369:2023, NE 012/1-2022) 1 atestă angajamentul față de implementarea celor mai bune practici inginerești („state-of-the-art”). Cerințele exigente privind durabilitatea de 40 de ani și garanțiile extinse 1 reflectă așteptări ridicate privind performanța pe termen lung, specifice infrastructurilor critice. Complexitatea detaliilor tehnice abordate – de la compoziția și clasele minime ale betonului, la tipurile și calitatea oțelurilor de armare, toleranțele dimensionale, procedurile de încercare și criteriile de acceptare – transformă această specificație într-un instrument complex de management al calității și al riscului pentru o componentă vitală a rețelei electrice. Astfel, ST 33-MT,JT nu este doar o simplă listă de cerințe, ci un pilon fundamental care echilibrează robustețea tradițională a stâlpilor din beton cu exigențele actuale de performanță, siguranță, durabilitate și conformitate europeană, contribuind la dezvoltarea durabilă și eficientă a sistemului energetic românesc. Deși accesoriile (console, izolatori, armături) nu fac obiectul principal al ST 33-MT,JT (care se concentrează pe stâlp ca element structural), compatibilitatea și interacțiunea corectă a acestora cu diferitele tipuri de stâlpi sunt esențiale pentru funcționalitatea și siguranța întregului ansamblu al liniei electrice aeriene, aspect ce necesită o atenție similară în faza de proiectare și execuție.