Was sind Leitungsstützen
Definition
Leitungsstützen beziehen sich auf verschiedene Strukturen, wie Pfähle oder Türme, die zur Aufrechterhaltung von Freileitungen oder Drähten eingesetzt werden. Diese Strukturen spielen eine entscheidende Rolle in der Stromübertragung. Sie gewährleisten den geeigneten Abstand zwischen den Leitern und halten einen vorgeschriebenen Abstand zwischen den Leitern und den geerdeten Komponenten. Zudem sichern sie den vorgegebenen Bodenabstand, der durch elektrische und mechanische Überlegungen bestimmt wird.
Arten von Leitungsstützen
Die wesentlichen Anforderungen an Leitungsstützen sind geringe Kosten, minimale Wartungskosten und eine lange Lebensdauer. Leitungsstützen können aus Holz, Beton, Stahl oder Aluminium hergestellt werden. Sie werden hauptsächlich in zwei Arten unterteilt:
Elektrischer Pfahl
Elektrischer Turm
Die Details dieser Arten werden unten erläutert.
1. Elektrischer Pfahl
Ein elektrischer Pfahl ist eine Struktur, die zur Unterstützung von Freileitungen mit relativ niedrigen Spannungen (nicht über 115 kV) verwendet wird. Er wird typischerweise aus Holz, Beton oder Stahl gebaut. Elektrische Pfähle können weiter in drei Hauptsubtypen unterteilt werden, die im Folgenden detailliert beschrieben werden.
Arten von elektrischen Pfählen
Die Auswahl eines elektrischen Pfahls hängt von Faktoren wie Kosten, Umweltbedingungen und der Spannung der Leitung ab. Elektrische Pfähle werden hauptsächlich in die folgenden Arten unterteilt:
a. Holzpfähle
Holzpfähle gehören zu den kostengünstigsten Leitungsstützen und sind für Leitungen mit kurzen Spannweiten und geringer Zugbelastung geeignet. Allerdings haben sie Einschränkungen in Bezug auf Höhe und Durchmesser. Wenn mehr Stärke erforderlich ist, werden Doppelpfahlstrukturen in Form von A- oder H-Typen eingesetzt.
Holzpfähle
Holzpfähle besitzen eine natürliche Isolierungseigenschaft, die das Risiko von Blitzüberschlägen reduziert. Ein signifikantes Nachteil ist jedoch, dass ihre Stärke und Haltbarkeit etwas unberechenbar sind.
Betonpfähle
Betonpfähle bieten im Vergleich zu Holzpfeilern eine erhöhte Stärke und werden oft als Ersatz verwendet. Sie haben aufgrund minimaler Verwitterung eine längere Lebensdauer und verursachen auch geringere Wartungskosten. Dennoch sind Betonpfähle sehr schwer, und ihre spröde Natur macht sie während des Lade- und Entladevorgangs, des Transports und des Errichtens anfällig für Schäden.
Die Herausforderungen, die mit dem Handhaben und Transportieren von Betonpfählen verbunden sind, können durch die Verwendung von vorgespannten Betonstützen gemildert werden. Diese können in Abschnitten hergestellt und dann am Bauplatz montiert werden. Vorgespannte Betonpfähle sind nicht nur langlebiger, sondern erfordern auch weniger Material im Vergleich zu anderen Pfahlarten.
Stahlpfähle
Für Niederspannungs- und Mittelspannungsanwendungen werden häufig röhrenförmige Stahlpfähle oder Grider-Stahlstützen eingesetzt. Stahlpfähle ermöglichen längere Spannweiten, müssen aber regelmäßig verzinkt oder gestrichen werden, um vor Korrosion geschützt zu sein, was zu hohen Wartungskosten führt.
Elektrische Türme
Ein elektrischer Turm ist eine Struktur, die für Hochspannungs-Freileitungen (über 230 kV) ausgelegt ist. Diese Türme werden in der Regel aus Aluminium oder Stahl gebaut, Materialien, die die notwendige Stärke bieten, um schwere elektrische Leiter zu stützen. Elektrische Türme können in mehrere Arten unterteilt werden, wie unten beschrieben.
Arten von Tragtürmen
Hoch- und ultrahochspannungsleitungen erfordern erhebliche Luft- und Bodenabstände. Sie beinhalten auch erhebliche mechanische Belastungen und Isolationsskosten. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, haben die Türme für solche Leitungen oft lange Spannweiten. Der Bau mit langen Spannweiten kann die Isolationsskosten erheblich senken, da weniger Stützen benötigt werden. Diese Türme, die in der Regel aus Stahl oder Aluminium gefertigt werden, haben auch eine geringere Wahrscheinlichkeit, auszufallen. Sie werden wie folgt klassifiziert:
a. Selbsttragende Türme
Selbsttragende Türme können weiter in zwei Unterkategorien unterteilt werden: breite Basis und schmale Basis. Breitbasis-Türme weisen in der Regel ein Gitterstruktur (Kreuzverbindung) mit gerösteten Verbindungen auf, und jedes Bein hat seine eigene unabhängige Fundamentierung. Schmalbasis-Designs verwenden hingegen eine Gitterkonstruktion (Kreuzverbindung) aus Winkel-, Kanal- oder Rohrstahlprofilen, die entweder durch Bolzen oder Schweißen verbunden sind. Selbsttragende Türme können auch nach ihrer Funktion klassifiziert werden:
Tangententurm: Für gerade Abschnitte der Freileitung verwendet, sind diese Türme in der Regel mit Hängeisolatoren ausgestattet.
Ablenkungsturm: Wird eingesetzt, wenn die Freileitung die Richtung ändert.
Für diese Türme werden Spannungsisolatoren verwendet. Sie haben eine breitere Basis und stärkere Strukturkomponenten und sind im Vergleich zu Tangententürmen teurer. Schmalbasis-Designs verbrauchen weniger Stahl oder Aluminium als breitbasis-Türme, aber die Fundamentierungskosten sind höher. Die Wahl zwischen den beiden wird durch Faktoren wie Materialkosten, Fundamentierungskosten und Rechte der Wegebestimmungen beeinflusst.
b. Seil- oder Stütztürme
Diese Türme sind in der Regel entweder vom Portaltyp oder V-Typ. In beiden Fällen weisen sie zwei Stützen auf, die oben durch eine Querstrebe verbunden sind und mit vier Seilen versehen sind.
In der Portalturmsstruktur sind jede Stütze unabhängig auf ihrem eigenen Fundament verankert. Dieses Design bietet eine stabile und individuelle Basis für jede stehende Komponente. Im Gegensatz dazu hat die V-Unterstützungsstruktur eine charakteristischere Konfiguration. Hier treffen die beiden Stützen in einem Winkel zueinander zusammen und ruhen auf einem einzigen, robusteren Stoßfundament. Dieses Einzelfundamentdesign, obwohl es sich von den unabhängigen Fundamenten der Portalturmsstruktur unterscheidet, bietet eine einzigartige Lösung für die Verteilung der Last des Turms und die Gewährleistung der Stabilität, erfordert aber ein massiveres und spezialisiertes Fundament aufgrund der konzentrierten Kräfte, die darauf wirken.
Die Stärke dieser Doppelpfahlkonstruktionen kann zwei- bis viermal so hoch sein wie die eines einzelnen Pfahls. Die H-Konstruktion wird häufig für vierpolige Pfähle oder solche verwendet, die Schaltgeräte und Transformatoren tragen.
