Freileitungen: Planung, Berechnung, Ausführung

ISBN-13: 9783642979255 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 448 str.

Reinhard Fischer; Friedrich Kie Ling

Opis

Das Buch stellt die Planung von Freileitungen, die Auswahl der Leiter, die Berechnung und Ausf}hrung der Maste und Gr}ndungen sowie aller anderen Bauteile und die neueren Mon- tagemethoden dar. Es greift auf die aktuellen Ausgaben der einschl{gigen nationalen und internationalen Vorschriften zur}ck und gibt einen ]berblick }ber die wichtige Literatur. F}r diese Ausgabe wurde in die so erfolgreiche dritte Aufla- ge ein Vielzahl von Berichtigungen und Aktualisierungen ein- gearbeitet, was den Gesamtcharakter des Werks jedoch nicht ber}hrt. Aus dem Inhalt: - Planung - Trassenwahl, Gel{ndearbeiten, leitungstechnische Berechnungen - Leiter - Isolatoren - Armaturen - Leiterschwingungen und ihre Auswirkungen - Erdungen und Erdseilschutz - Maste - Gr}ndungen - Montage

Spis treści

1 Planung.- 1.0 Formelzeichen.- 1.1 Wahl der elektrischen Spannung.- 1.2 Wahl der Seilbelegung.- 1.3 Wahl des Mastbildes.- 1.4 Baukosten.- 1.5 Literatur.- 2 Trassenwahl, Geländearbeiten, leitungstechnische Berechnungen.- 2.0 Formelzeichen.- 2.1 Leitungsplanung.- 2.1.1 Grundlagen.- 2.1.2 Vorplanung.- 2.1.2.1 Voraussetzungen.- 2.1.2.2 Leitungstechnische Gesichtspunkte.- 2.1.2.3 Einordnung in das Gelände.- 2.2 Geländearbeiten.- 2.2.1 Vermessungsinstrumente.- 2.2.2 Fluchten.- 2.2.3 Geländeaufnahme.- 2.3 Planbearbeitung.- 2.3.1 Auswertung der Profilaufnahmen.- 2.3.2 Sicherheitsabstände.- 2.3.3 Bestimmung der Maststandorte, Masttypen und Masthöhen.- 2.3.3.1 Maßgebende Einflußfaktoren.- 2.3.3.2 Mastausteilung von Hand.- 2.3.3.3 Mastausteilung mit Hilfe der Datenverarbeitung.- 2.3.4 Dokumentation.- 2.4 Zugkräfte und Durchhänge im Einzelfeld.- 2.4.1 Die Kettenlinie als Durchhangskurve.- 2.4.2 Die Parabel als Durchhangskurve.- 2.4.3 Spannfeld mit unterschiedlichen Aufhängehöhen.- 2.4.4 Die Zustandsgleichung.- 2.4.5 Spannfeld mit zusätzlichen Einzellasten.- 2.4.6 Spannfeld mit Abspannisolatorketten an beiden Enden.- 2.5 Zugkräfte und Durchhänge im Abspannabschnitt.- 2.5.1 Änderung des Zustandes in Feldern mit längsbeweglichen Endpunkten.- 2.5.2 Zustandsgleichung für den Abspannabschnitt.- 2.5.3 Rechenprogramm für den Zustand im Abspannabschnitt.- 2.5.4 Ermittlung der Durchhänge bei Zusatzlast nur in einem Feld mit Näherungsformeln.- 2.6 Ermittlung der Abstände zwischen Leitern und Gelände oder gekreuzten Objekten.- 2.6.1 Berechnung des Abstandes der Leiter zum Boden.- 2.6.2 Berechnung des Abstandes der Leiter zu einer gekreuzten Straße.- 2.6.3 Ermittlung des Abstandes zu einer gekreuzten Leitung.- 2.7 Einsatz der Datenverarbeitung bei der Projektierung und Planverwaltung.- 2.7.1 Planerstellung.- 2.7.2 Planverwaltung.- 2.8 Literatur.- 3 Leiter.- 3.0 Formelzeichen.- 3.1 Ausführung der Leiter.- 3.1.1 Einwerkstoffleiter.- 3.1.2 Leiter mit Drähten aus zwei Werkstoffen.- 3.1.3 Verbundleiter.- 3.1.4 Bündelleiter.- 3.1.5 Sonderausführungen.- 3.2 Mechanische Bemessung der Leiter.- 3.2.1 Beanspruchung der Leiter bei extremen Belastungen.- 3.2.2 Beanspruchung der Leiter unter Alltagsbedingungen.- 3.2.3 Einfluß der Wahl der Seilzugspannung auf die Baukosten.- 3.2.4 Empfehlung für die Wahl der Seilzugspannung.- 3.3 Thermische Bemessung der Leiter.- 3.3.1 Belastung durch den Betriebsstrom.- 3.3.2 Belastung durch den Kurzschlußstrom.- 3.4 Elektrische Bemessung der Leiter.- 3.4.1 Auswahl des Leiterquerschnittes nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten.- 3.4.2 Optimaler Leiterquerschnitt.- 3.4.3 Koronasicherheit.- 3.5 Literatur.- 4 Isolatoren.- 4.1 Ausführungsformen der Isolatoren.- 4.2 Werkstoffe der Isolatoren.- 4.2.1 Porzellan.- 4.2.2 Steatit.- 4.2.3 Glas.- 4.2.4 Kunststoffe.- 4.3 Fertigung.- 4.3.1 Isolierkörper.- 4.3.2 Komplettierung.- 4.3.3 Technische Daten der Isolierstoffe.- 4.4 Prüfverfahren.- 4.4.1 Allgemeines.- 4.4.2 Elektrische Prüfungen.- 4.4.3 Mechanische Prüfungen.- 4.4.4 Temperaturwechselprüfung.- 4.4.5 Saugfähigkeitsprüfung.- 4.4.6 Ultraschallprüfung.- 4.4.7 Verzinkungsprüfung.- 4.5 Betriebsmäßiges Verhalten der Isolatoren unter Spannung und Verschmutzung.- 4.5.1 Beanspruchung durch die elektrische Spannung.- 4.5.2 Verhalten der unterschiedlichen Isolatortypen.- 4.5.3 Verhalten unter Fremdschichten.- 4.5.3.1 Entstehung von Fremdschichten.- 4.5.3.2 Nachbildung von Fremdschichten.- 4.5.3.3 Fremdschichtklassen.- 4.5.3.4 Ermittlung der Fremdschichtklassen durch Messungen vor Ort.- 4.5.3.5 Isolationserhaltende Maßnahmen.- 4.6 Bemessung der Isolatoren.- 4.6.1 Elektrische Bemessung.- 4.6.2 Mechanische Bemessung.- 4.7 Beispiel.- 4.8 Literatur.- 5 Armaturen.- 5.1 Definitionen.- 5.2 Allgemeine Anforderungen und Bemessungskriterien.- 5.3 Zubehörteile für Leiter.- 5.3.1 Leiterbefestigungen an Tragpunkten.- 5.3.1.1 Befestigungen an Stützen- und Schäkelisolatoren.- 5.3.1.2 Befestigungen an Isolatortragketten.- 5.3.2 Leiterbefestigungen an Abspannpunkten.- 5.3.3 Verbinder.- 5.4 Zubehörteile für Isolatorketten.- 5.4.1 Bemessung.- 5.4.2 Werkstoffe und Ausführung.- 5.5 Aufbau der Isolatorketten.- 5.5.1 Tragketten.- 5.5.2 Abspannketten.- 5.6 Prüfungen.- 5.6.1 Typprüfung.- 5.6.2 Stichprobenprüfung.- 5.6.3 Stückprüfung.- 5.7 Literatur.- 6 Leiterschwingungen und ihre Auswirkungen.- 6.0 Formelzeichen.- 6.1 Schwingungsarten.- 6.2 Kármán-Schwingungen.- 6.2.1 Entstehung.- 6.2.2 Eigenfrequenzen und Schwingungsamplituden.- 6.2.3 Schwingungsintensität, Schwingungsfestigkeit und Biegewechselspannung.- 6.2.4 Auswirkungen auf die Leitungsprojektierung, Abhilfemaßnahmen.- 6.3 Teilfeldschwingungen.- 6.3.1 Entstehung.- 6.3.2 Abhilfemaßnahmen.- 6.4 Seiltanzen.- 6.4.1 Entstehung und Auswirkungen.- 6.4.2 Abhilfemaßnahmen.- 6.5 Literatur.- 7 Erdungen und Erdseilschutz.- 7.0 Formelzeichen.- 7.1 Allgemeines.- 7.2 Schutzerdung.- 7.3 Betriebserdung.- 7.4 Blitzschutzerdung.- 7.5 Wirkung der Erdseile.- 7.6 Messungen und Berechnungen.- 7.7 Richtlinien für die Praxis.- 7.8 Literatur.- 8 Maste.- 8.0 Formelzeichen.- 8.1 Lastannahmen.- 8.1.1 Ständige Lasten.- 8.1.2 Zusatzlasten.- 8.1.2.1 Windlasten.- 8.1.2.2 Eislasten.- 8.1.2.3 Gleichzeitige Wirkung von Wind und Eis.- 8.1.2.4 Lasten infolge Montage und Unterhaltung.- 8.1.2.5 Lasten nach einem Schaden an einem Bauteil.- 8.2 Mastarten und ihre Anwendung.- 8.2.1 Tragmaste.- 8.2.2 Winkeltragmaste.- 8.2.3 Winkelmaste.- 8.2.4 Abspann- und Winkelabspannmaste.- 8.2.5 Endmaste.- 8.2.6 Sondermaste.- 8.3 Lastfälle.- 8.3.1 Normalbelastung.- 8.3.1.1 Leiter mit Zusatzlast.- 8.3.1.2 Wind rechtwinklig zur Leitungsrichtung.- 8.3.1.3 Wind in Leitungsrichtung.- 8.3.1.4 Wind über Eck.- 8.3.1.5 Wind auf vereiste Leiter.- 8.3.1.6 Differenzkräfte.- 8.3.2 Ausnahmebelastung.- 8.3.2.1 Torsion.- 8.3.2.2 Differenzkräfte.- 8.3.2.3 Lasten aus Montage und Unterhaltung sowie infolge von Schäden an Bauteilen.- 8.4 Mastkopfgeometrie.- 8.4.1 Abstand zwischen den Leitern.- 8.4.2 Abstände am Mast.- 8.5 Berechnung und Ausführung.- 8.5.1 Ermittlung der äußeren Lasten.- 8.5.2 Stahlgittermaste.- 8.5.2.1 Bestimmung der Stabkräfte.- 8.5.2.1.1 Kräfte in den Eckstielen.- 8.5.2.1.2 Kräfte in den Diagonalen, Belastung durch horizontale Kräfte.- 8.5.2.1.3 Kräfte in den Diagonalen, Belastung durch unsymmetrische Vertikallasten.- 8.5.2.1.4 Kräfte in den Diagonalen, Belastung durch Torsionsmomente.- 8.5.2.1.5 Kräfte in den Horizontalstäben am Mastknick.- 8.5.2.1.6 Kräfte in den Querverbänden im Mastschaft.- 8.5.2.1.7 Kräfte in den Schrägfüßen.- 8.5.2.1.8 Kräfte in den Querträgern.- 8.5.2.2 Bemessung der Stäbe und Anschlüsse.- 8.5.2.2.1 Zulässige Spannungen.- 8.5.2.2.2 Bemessung zugbeanspruchter Stäbe.- 8.5.2.2.3 Bemessung mittig-gedrückter Stäbe.- 8.5.2.2.4 Bemessung ausmittig-gedrückter Stäbe.- 8.5.2.2.5 Bemessung gegen Beulen und Biegedrillknicken.- 8.5.2.2.6 Bestimmung der Knicklängen.- 8.5.2.2.7 Bemessung der Anschlüsse.- 8.5.2.2.8 Bemessung für Biegung infolge von vertikalen Lasten.- 8.5.2.3 Ermittlung der Fundamentbelastungen.- 8.5.2.4 Einsatz der Datenverarbeitung bei der Berechnung von Stahlgittermasten.- 8.5.2.5 Durchbiegung.- 8.5.2.6. Konstruktion und Ausführung.- 8.5.2.6.1 Ausführung der Stäbe.- 8.5.2.6.2 Anschlüsse.- 8.5.2.6.3 Verkehrswege.- 8.5.2.6.4 Fertigung.- 8.5.2.6.5 Korrosionsschutz.- 8.5.2.7 Statische Berechnung eines 110-kV-Stahlgittertragmastes.- 8.5.2.7.1 Vertikale Lasten.- 8.5.2.7.2 Horizontale Lasten.- 8.5.2.7.3 Lastfälle.- 8.5.2.7.4 Bemessung eines Querträgers.- 8.5.2.7.5 Bemessung eines Mastschusses.- 8.5.2.7.6 Fundamentkräfte.- 8.5.2.7.7 Berechnung mit Datenverarbeitung.- 8.5.3 Stahlvollwandmaste.- 8.5.3.1 Ermittlung der Beanspruchung.- 8.5.3.2 Bemessung.- 8.5.3.3 Konstruktion und Ausführung.- 8.5.3.4 Beispiel für einen konischen Stahlvollwandmast.- 8.5.4 Stahlbetonmaste.- 8.5.4.1 Schleuderbetonmaste.- 8.5.4.2 Rüttelbetonmaste.- 8.5.4.3 Bemessung.- 8.5.4.4 Bauliche Durchbildung.- 8.5.4.5 Herstellung.- 8.5.5 Holzmaste.- 8.6 Literatur.- 9 Gründungen.- 9.0 Formelzeichen.- 9.1 Arten des Baugrundes.- 9.1.1 Gewachsener Boden.- 9.1.1.1 Nichtbindige Böden.- 9.1.1.2 Bindige Böden.- 9.1.1.3 Organische Böden.- 9.1.2 Fels.- 9.1.3 Geschütteter Boden.- 9.2 Baugrunderkundung.- 9.2.1 Verfahren zur Gewinnung von Bodenproben.- 9.2.1.1 Schürfgruben.- 9.2.1.2 Probebohrungen.- 9.2.1.3 Sondierbohrungen.- 9.2.2 Sonden.- 9.2.2.1 Rammsonden.- 9.2.2.2 Standard Penetration Test.- 9.2.2.3 Flügelsonden.- 9.2.2.4 Drucksonden.- 9.2.3 Auswertung der Baugrunduntersuchung.- 9.2.3.1 Verfahren zum Benennen und Beschreiben der Bodenarten.- 9.2.3.2 Verfahren zum Bestimmen der Konsistenz.- 9.2.3.3 Verfahren zum Beschreiben von Fels.- 9.2.3.4 Betonangreifende Wässer und Böden.- 9.2.4 Schichtenverzeichnis.- 9.2.5 Zeichnerische Darstellung.- 9.2.6 Bodenkennwerte.- 9.3 Arten der Gründungen.- 9.3.1 Kompaktgründungen.- 9.3.2 Aufgeteilte Gründungen.- 9.4 Entwurf und Bemessung der Gründungen.- 9.4.1 Allgemeines.- 9.4.2 Kompaktgründungen.- 9.4.2.1 Einblockgründungen.- 9.4.2.2 Berechnung der Einblockgründungen ohne Stufe.- 9.4.2.2.1 Berechnung unter Berücksichtigung des Erdwiderstandes.- 9.4.2.2.2 Berechnung nach dem Verfahren von Sulzberger.- 9.4.2.2.3 Berechnung nach dem Verfahren von Bürklin.- 9.4.2.2.4 Weitere Berechnungsverfahren.- 9.4.2.3 Berechnung der Einblockgründungen mit Stufe.- 9.4.2.4 Plattengründungen.- 9.4.2.5 Schwellen-Plattengründungen.- 9.4.2.6 Einpfahlgründungen.- 9.4.2.6.1 Elastische Bettung.- 9.4.2.6.2 Verfahren nach Blum für den Bruchzustand.- 9.4.2.7 Gründung von Holzmasten.- 9.4.3 Aufgeteilte Gründungen.- 9.4.3.1 Stufenfundamente.- 9.4.3.1.1 Berechnung der Stufenfundamente.- 9.4.3.1.2 Entwurf der Stufenfundamente.- 9.4.3.1.3 Eckstielverankerung.- 9.4.3.1.4 Beschränkung der Rißbreite des Betons.- 9.4.3.2 Bohr- und Schachtfundamente.- 9.4.3.2.1 Nachweis der Standsicherheit.- 9.4.3.2.2 Bemessung der Bewehrung.- 9.4.3.3 Schwelleneinzelfundamente.- 9.4.3.4 Pfahlfundamente.- 9.4.3.4.1 Rammpfahle.- 9.4.3.4.2 Nackte Stahlpfähle.- 9.4.3.4.3 Ummantelte Stahlpfähle.- 9.4.3.4.4 Ortbetonrammpfähle.- 9.4.3.4.5 Vorgefertigte Betonpfahle.- 9.4.3.4.6 Bohrpfähle.- 9.4.3.4.7 Allgemeines zur Bemessung der Pfahlfundamente.- 9.4.3.4.8 Mindestlänge der Pfahle.- 9.4.3.4.9 Anordnung der Pfahle.- 9.4.3.4.10 Tragfähigkeit der Pfahle.- 9.4.3.4.11 Berechnungsannahmen und Sicherheitsbedingungen.- 9.4.3.4.12 Längenbemessung der Pfahle.- 9.4.3.4.13 Mantelreibwerte nackter Stahlpfahle.- 9.4.3.4.14 Mantelreibwerte ummantelter Stahlpfahle.- 9.4.3.4.15 Ermittlung der Pfahllänge aus Drucksondierungsergebnissen.- 9.4.3.4.16 Zugversuche an Bauwerks- und Probepfählen.- 9.4.3.4.17 Beispiel: Pfahlgründung für einen 110-kV-Endmast.- 9.5 Literatur.- 10 Montage.- 10.0 Formelzeichen.- 10.1 Vorbemerkung.- 10.2 Montageplanung.- 10.3 Transporte.- 10.4 Herstellen von Gründungen.- 10.4.1 Betonherstellung.- 10.4.1.1 Zement.- 10.4.1.2 Zuschlagstoffe.- 10.4.1.3 Zugabewasser.- 10.4.1.4 Betongüte.- 10.4.2 Betonieren.- 10.4.3 Stufenfundamente und Plattengründungen.- 10.4.4 Bohrfundamente.- 10.4.5 Rammfundamente.- 10.4.5.1 Nackte Stahlpfahle.- 10.4.5.2 Ummantelte Stahlpfahle.- 10.4.5.3 Ortbetonrammpfähle.- 10.4.5.4 Probebelastung.- 10.4.6 Schwellenfundamente.- 10.5 Erdungen.- 10.6 Einrichten der Mastfüße.- 10.7 Mastmontage.- 10.7.1 Mastmontage mit Kran.- 10.7.2 Stocken der Maste.- 10.7.2.1 Stocken mit Außenbaum.- 10.7.2.2 Stocken mit Innenbaum in Mastmitte.- 10.7.2.3 Stocken mit Innenbaum am Eckstiel.- 10.7.2.4 Hochziehen der Querträger mit Stockbaum.- 10.7.3 Mastmontage mit Hubschrauber.- 10.8 Seilzug.- 10.8.1 Seilzuggeräte.- 10.8.1.1 Vorseilwinden.- 10.8.1.2 Vorseile.- 10.8.1.3 Seilverbindungen.- 10.8.1.4 Stock- und Regulierwinden.- 10.8.1.5 Seilbremsmaschinen.- 10.8.1.5.1 Motorische Bremsen.- 10.8.1.5.2 Hydraulikbremsen.- 10.8.1.5.3 Mechanische Bremsen.- 10.8.1.6 Trommelböcke.- 10.8.1.7 Seilräder.- 10.8.2 Seilzugarbeiten.- 10.8.2.1 Vorbereitungen.- 10.8.2.2 Ziehen der Seile.- 10.8.2.3 Bestimmung der Montagedurchhänge.- 10.8.2.3.1 Lage der Seile in Rollen und in Klemmen.- 10.8.2.3.2 Einfluß des Seilkriechens.- 10.8.2.3.3 Beispiel einer 110-kV-Leitung im Gebirge.- 10.8.2.4 Regulieren der Leiterseile.- 10.8.2.5 Abspannen der Leiterseile.- 10.8.2.6 Einklemmen der Leiterseile in Tragklemmen.- 10.8.2.7 Stromschlaufenmontage.- 10.8.2.8 Einbau von Feldbündelabstandshaltern.- 10.8.2.9 Seilauswechselungen.- 10.9 Literatur.