Mechanische Belastungen bei Freileitungen

Bei der Planung von Freileitungen treten verschiedene mechanische Belastungen auf, die durch unterschiedliche Ereignisse verursacht werden:

1. Permanente Traglast

Vertikallasten entstehen durch das Eigengewicht der verschiedenen Elemente: Leiter, Isolatoren, Armaturen, Erdungskabel, Stützen und Fundamente.

2. Windlasten

Windkräfte wirken auf die Komponenten der Freileitungen. Die Referenzgeschwindigkeit beträgt mindestens 120 km/h, in besonderen Kategorien bis zu 140 km/h. Der Wind wird horizontal und senkrecht auf die wirkenden Oberflächen der Bauteile angesetzt.

3. Eislasten

Die Belastung durch Eisbildung wird je nach Höhenlage in drei Zonen unterteilt:

• Zone A (bis 500 m): Keine Berücksichtigung von Eislasten.
• Zone B (500 bis 1000 m): Berücksichtigung einer Eishülse mit einem Wert von 0,18 × d daN/m (d = Durchmesser in mm).
• Zone C (über 1000 m): Berücksichtigung einer Eishülse mit einem Wert von 0,36 × d daN/m. In Höhen über 1500 m sind spezifische Studien zur Eislast erforderlich.

4. Ungleichgewichtskräfte

Diese entstehen durch die Ausrichtung der Stützen und die Isolation bei Aufhängungsketten:

• Linien > 66 kV: Längsspannung entspricht 15 % der einseitigen Leiterzugkraft.
• Linien < 66 kV: Längsspannung entspricht 8 % der einseitigen Leiterzugkraft.
• Abspannstützpunkte: Die Belastung entspricht 50 % der einseitigen Zugkraft.
• Endstützpunkte: Die Belastung entspricht 100 % der Zugkraft.
• Besondere Stützpunkte: Bei starkem Ungleichgewicht in angrenzenden Feldern muss die Spannungsdifferenz der Leiter analysiert werden.

5. Längskräfte bei Leiterbruch

Der Bruch eines einzelnen Phasenleiters oder Erdungsseils wird als Belastung betrachtet. Dieser Aufwand wird an dem Punkt angesetzt, der die ungünstigste Beanspruchung für die Stütze erzeugt.

6. Winkelzugkräfte

Bei Stützen an Punkten, an denen die Trassenführung eine Richtungsänderung aufweist, müssen zusätzlich zu den anderen Lasten die Kräfte aus dem Winkelzug der Leiter und Erdungskabel berücksichtigt werden.