ISBN: 3540422552
TITLE: Freileitungen
AUTHOR: Kieling et al.
TOC:

1 Gesamtplanung 1
1.0 Formelzeichen 1
1.1 Entwicklungsstadien eines bertragungsprojektes 1
1.2 Planung der bertragung 2
1.2.1 Ziele 2
1.2.2 Planungsstadien 2
1.2.3 Planungsgesichtspunkte bei Freileitungen 3
1.3 Planungsmethoden 3
1.3.1 Datenerfassung und -aufbereitung 3
1.3.2 Formulierung und Vorauswahl von Alternativen 4
1.3.3 Elektrische Studien 4
1.3.4 Wirtschaftliche Studien und abschlieende Beurteilung 4
14 Planungsmastbe 5
1.4.1 Allgemeines 5
1.4.2 Kriterien fr stabile Bedingungen 5
1.4.3 Kriterien fr vorbergehende und transiente Bedingungen 5
1.5 Wahl der elektrischen Spannung 5
1.5.1 Entwicklung der bertragungsspannungen 5
1.5.2 Einsatz der bertragungsspannung 6
1.6 Wahl der Leiterbelegung 9
1.7 Wahl des Mastbildes 11
1.8 bertragung mit Drehstrom oder mit Gleichstrom 14
1.9 bertragungen mit mehr als drei Auenleitern 17
1.9.1 Optionen 17
1.9.2 Eigenschaften von Mehrleitersystemen 18
1.9.3 Erfahrungen 18
1.10 Baukosten 18
1.11 Trassensicherung und Genehmigung 20
1.12 Planungsergebnisse 21
1.13 Literatur 22
2 Elektrische Anforderungen und Auslegung 25
2.0 Formelzeichen 25
2.1 Die Freileitung als elektrisches System 28
2.1.1 Wellenwiderstand und natrliche Leistung 28
2.1.2 Stabilitt 29
2.1.3 Spannungsnderung und hchste zulssige Verluste 29
2.1.4 bertragungsfhigkeit einer Leitung 30
2.1.5 Gtekriterien 30
2.1.6 Blindleistungskompensation 31
2.1.7 bertragene Leistung in Bezug zur Trassenbreite 31
2.2 Mit dem Strom verbundene Betriebsaspekte 32
2.2.1 Normal- und Ausnahmebedingung 32
2.2.2 Berechnung der Ohmschen Verluste 32
2.2.3 Kurzschluss 32
2.3 Auswirkungen von Strom und Spannung auf Personen und Anlagen 33
2.3.1 Einfhrung 33
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder 33
2.3.2.1 Einfluss auf Menschen und Tiere 33
2.3.2.2 Einfluss auf Gerte der Informationstechnik 35
2.3.3 Koronaerscheinungen und -auswirkungen 35
2.3.3.1 Allgemeines 35
2.3.3.2 Berechnung der Bandfeldstrke 35
2.3.3.3 Funkstrungen (Radio Interference, BI) 36
2.3.4 Akustische Gerusche (Audible Noise, AN) 38
2.3.5 Einfluss der Leitungsgestaltung auf spannungs- und stromabhngige Emis-sionen 39
2.4 Anforderungen an die Isolation 40
2.4.1 Einfhrung 40
2.4.2 Betriebsfrequente berspannungen und kurzzeitige berspannungen 41
2.4.3 Langsam ansteigende berspannungen 41
2.4.4 Schnell ansteigende berspannungen 44
2.4.5 Prinzipien der Isolationskoordination 44
2.4.5.1 Allgemeine Prinzipien 44
2.4.5.2 Isolationsauslegung fr dauernde Betriebsspannungen 44
2.4.5.3 Isolationsauslegung fr langsam ansteigende berspannungen 45
2.4.5.4 Isolation fr schnell ansteigende berspannungen 47
2.4.6 Arbeiten unter Spannung 48
2.5 Abstnde in Luft zum Vermeiden von berschlgen 48
2.5.1 Anforderungen und Ermittlung von Abstnden 48
2.5.1.1 Arten elektrischer Abstnde in Luft 48
2.5.1.2 Berechnung elektrischer Abstnde 49
2.5.1.2.1 Erforderliche Stehspannungen der Luftstrecke 49
2.5.1.2.2 Zu bercksichtigende Spannungbeanspruchungen 52
2.5.1.2.3 Zusammenfassende Formeln fr die Schlagweiten 53
2.5.1.3 Empirische Werte fr Abstnde 55
2.5.2 Innere und uere Abstnde 55
2.5.2.1 Einfhrung 55
2.5.2.2 Auslegungsprinzipien 56
2.5.2.3 Lastflle fr die Berechnung von Abstnden 56
2.5.2.3.1 Hchste Auslegungstemperatur der Leiter, kein Wind 56
2.5.2.3.2 Eislast fr die Festlegung elektrischer Abstnde, kein Wind 57
2.5.2.3.3 Windlastannahmen 57
2.5.2.4 Leiterposition unter Windeinwirkung 58
2.5.2.4.1 Festlegung der Windeinwirkung 58
2.5.2.4.2 Berechnung des Ausschwingwinkels 59
2.5.2.4.3 Zeitliche Verteilung der Ausschwingwinkel 60
2.5.2.4.4 Ermittlung der Ausschwingwinkel aus Messungen 61
2.5.2.4.5 Leiter- und Isolatorenlage nach deutscher Norm 61
2.5.2.5 Leiterabstnde in Feldmitte 62
2.5.2.6 Kleinste Abstnde im Feld oder am Mast 63
2.5.2.7 Abstnde zum Boden, zu Gebuden, zu Verkehrstrassen, zu anderen Freileitungen sowie zu Sport- und Erholungsflchen 63
2.5.2.8 Beispiele 65
2.5.2.8.1 Berechnung der elektrischen Abstnde fr eine 110-kV-Leitung mit einem Langstabisolator 65
2.5.2.8.2 Berechnung der elektrischen Abstnde fr eine 380-kV-Freileitung mit drei Langstabisolatoren 66
2.5.2.8.3 Abstnde zu Hindernissen bei Bemessung mit empirischen Abstandswerten 67
2.5.2.8.4 Zeitliche Verteilung der Ausschwingwinkel 67
2.5.2.8.5 Mastkopfgeometrie nach statistischen berlegungen 68
2.5.2.8.6 Mastkopfgeometrie nach europischen Normen 69
2.6 Literatur 70
3 Elektrische Parameter von Freileitungen 73
3.0 Formelzeichen 73
3.1 Einfhrung 74
3.2 Ohmscher Widerstand 74
3.3 Impedanzen im Mitsystem 75
3.3.1 Einfhrung 75
3.3.2 Induktiver Blindwiderstand und Reaktanz im Mitsystem 75
3.4 Impedanz im Nullsystem 78
3.4.1 Einfhrung 78
3.4.2 Nherungsformeln fr die Impedanzen im Nullsystem 78
3.5 Leitungskapazitten und kapazitive Reaktanzen 81
3.5.1 Einfhrende berlegungen 81
3.5.2 Leitungen mit einem Stromkreis 82
3.5.3 Leitungen mit zwei Stromkreisen 83
3.6 Admittanz 84
3.7 Elektrisches Modell einer Freileitung 85
3.7.1 Einfhrung 85
3.7.2 Leitungen kurzer und mittlerer Lnge 85
3.7.3 Leitungen groer Lnge 86
3.7.3.1 Grundlagen 86
3.7.3.2 Darstellung mit hyperbolischen Funktionen 87
3.7.3.3 Ersatzschaltung einer langen Leitung mit H-Gliedern 88
3.8 Literatur 90
4 Schutz gegen Auswirkungen von Blitzeinschlgen 91
4.0 Formelzeichen 91
4.1 Bedeutung von Blitzeinwirkungen 91
4.2 Entstehung von Blitzeinschlgen 92
4.2.1 Ablauf einer Blitzentladung 92
4.2.2 Stoverhalten der Blitzschlge 93
4.2.3 Elektrische Eigenschaften der Entladungen 93
4.3 Hufigkeit und Strke von Blitzeinwirkungen 94
4.3.1 Auftretenshufigkeit 94
4.3.2 Stromstrke von Blitzen 96
4.3.3 Direkte und indirekte Blitzeinwirkungen 97
4.4 Anordnung und Wirksamkeit von Erdseilen 98
4.4.1 Theoretische berlegungen 98
4.4.2 Schutzwirkung von Erdseilen 99
4 43 Ableiter 101
4.4.4 Ermittlung des Verhaltens unter Blitzeinwirkung 101
4.5 Blitzschutzerdung 102
4.5.1 Bedeutung der Blitzschutzerdung 102
4.5.2 Stoimpedanz der Erdung 102
4.6 Literatur 103
5 Erdung 105
5.0 Formelzeichen 105
5.1 Zweck der Erdung 106
5.2 Begriffe und Grundlagen 106
5.3 Anforderungen 107
5.3.1 Normen 107
5.3.2 Personensicherheit 107
5.3.3 Thermische Kurzschlussfestigkeit 109
5.3.4 Mechanische Festigkeit und Korrosionsbestndigkeit 109
5.3.5 Zu bercksichtigende Strme 109
5.4 Schutzerdung 110
5.5 Betriebserdung 114
5.6 Blitzschutzerdung 114
5.7 Bemessung fr Kurzzeitstrme 115
5.8 Bodenwiderstand und Bodenleitfhigkeit 115
5.9 Berechnung des Ausbreitungswiderstandes 116
5.9.1 Kugelfrmiger Erder 116
5.9.2 Tiefenerder 117
5.9.3 Banderder 119
5.10 Messung des spezifischen Erdwiderstands 119
5.10.1 Grundlagen 119
5.10.2 Messverfahren 120
5.11 Messung des Erdausbreitungswiderstandes 121
5.12 Erdausbreitungswiderstand in nicht homogenen Bden 124
5.12.1 Spezifische Bodenwiderstnde im Zweischichtenmodell 124
5.12.2 Berechnung des Ausbreitungswiderstands im Zweischichtenmodell 125
5.12.3 Berechnung des Ausbreitungswiderstandes aus dem spezifischen Scheinwiderstand 127
5.12.4 Berechnung des Ausbreitungswiderstandes von komplizierten rumlichen Modellen 127
5.12.5 Beispiel fr die Berechnung des Erdausbreitungswiderstandes 128
5.13 Regeln aus der Praxis fr das Einbringen von Erdungsanlagen 129
5.13.1 Band- und Ringerder 129
5.13.2 Lotrecht oder schrg eingeschlagene Erder 129
5.13.3 Verbindungen zwischen den Erdern 129
5.13.4 Erdverbindungen 130
5.14 Literatur 130
6 Mechanische Anforderungen und Belastungen 131
6.0 Formelzeichen 13 1
6.1 Mechanische Auslegung einer Freileitung als System 132
6.1.1 Komponenten und Elemente einer Freileitung 132
6.1.2 Zuverlssigkeiten 133
6.1.3 Berechnung der Zuverlssigkeit 134
6.1.4 Abstimmung der Tragfhigkeiten und Wahl der Zuverlssigkeit 138
6.1.5 Einwirkung der hchsten Belastung auf mehrere Komponenten oder Bauteile 140
6.1.6 Ausnutzungsgrad und sein Einfluss auf die Auslegung 142
6.2 Tragfhigkeiten von Komponenten und Bauteilen 144
6.2.1 Grenzen fr die Tragfhigkeit 144
6.2.2 Bemessung einzelner Komponenten und Bauteile 145
6.2.3 Schadens- und Versagensgrenzen 146
6.3 Windlasten 146
6.3.1 Windmessungen 146
6.3.2 Ableitung von Bemessungswindlasten 147
6.3.2.1 Auswertung von Windmessungen 147
6.3.2.2 Einfluss der Gelnderauigkeit 150
6.3.2.3 nderung der Referenzgeschwindigkeit mit der Hhe 151
6.3.3 Windwirkung auf Komponenten 152
6.4 Eislasten 153
6.4.1 Eisbildung 153
6.4.2 Eisbeobachtungen und Messungen 155
6.4.3 Ableitung von Bemessungseislasten 156
6.4.3.1 Grundlagen 156
6.4.3.2 Auswertung von Informationen ber Eislasten 156
6.4.3.3 Referenzeislast 156
6.4.3.4 Belastung der Tragwerke und Lastflle 157
6.5 Gleichzeitige Wirkung von Wind- und Eislasten 157
6.5.1 Auftretenswahrscheinlichkeit und Kombination der Parameter 157
6.5.2 Bestimmung der Parameter 158
6.5.2.1 Eislast 158
6.5.2.2 Windlast 158
6.5.2.3 Windwiderstandsbeiwerte und Eisdichten 159
6.5.3 Windlasten auf Leiter mit Eisansatz 159
6.6 Klimatische Lasten nach einschlgigen Normen 160
6.6.1 Normen fr Freileitungen 160
6.6.2 Windlasten 161
6.6.2.1 Windlastmodell nach IEC 60 826 161
6.6.2.2 Windmodell nach der Europanorm EN 50 341-1 162
6.6.2.3 Windmodell nach EN 50 341-3-4, Nationale Normative Festlegungen fr Deutschland 164
6.6.2.4 Vergleich der Windlastmodelle 166
6.6.3 Eislasten 168
6.6.3.1 Eislastmodell nach IEC 60 826 168
6.6.3.2 Eislastmodell nach EN 50 341-1 169
6.6.3.3 Eislastmodell nach EN 50 341-3-4 169
6.6.4 Gleichzeitige Wind- und Eiswirkung 170
6.6.4.1 Modell nach IEC 60826 170
6.6.4.2 Modell nach EN 50341-1 170
6.6.4.3 Modell nach EN 50341-3-4 170
6.7 Lasten aus Errichtung, Betrieb und Instandhaltung 171
6.7.1 Einfhrung 171
6.7.2 Vorgaben nach IEC 60826 171
6.7.3 Vorgaben nach EN 50 341-1 171
6.7.4 Vorgaben nach EN 50341-3-4 172
6.8 Lasten im Hinblick auf die Betriebssicherheit, Sonderlasten 172
6.8.1 Einfhrung 172
6.8.2 Vorgaben nach IEC 60826 172
6.8.3 Vorgaben nach EN 50341-1 173
6.8.4 Vorgaben nach EN 50 341-3-4 173
6.9 Statistische Verteilungen 174
6.9.1 Einfhrung 174
6.9.2 Gau'sche Normalverteilung 174
6.9.3 Logarithmische Normalverteilung 175
6.9.4 Gumbel-Verteilung 176
6.10 Literatur 177
7 Leiterauswahl 179
7.0 Formelzeichen 179
7.1 Ausfhrung der Leiter 180
7.1.1 Einfhrung 180
7.1.2 Bezeichnungen 182
7.1.3 Anmerkungen zur technischen Entwicklung 182
7.1.4 Werkstoffe 183
7.1.4.1 Aluminium 183
7.1.4.2 Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung 184
7.1.4.3 Stahl 185
7.1.4.4 Aluminium-ummantelter Stahl 185
7.1.4.5 Kupfer und Kupferlegierungen 186
7.1.4.6 Thermisch belastbare Aluminiumlegierungen 186
7.1.5 Prfung von Drhten 187
7.1.5.1 Einfhrung 187
7.1.5.2 Mae und Oberflche 187
7.1.5.3 Schweistellen 187
7.1.5.4 Zugfestigkeitsprfung 187
7.1.5.5 Wickelprfung 187
7.1.5.6 Schichtdickenmessung 188
7.1.5.7 Prfung des spezifischen Widerstandes 188
7.1.6 Leiter aus Drhten mit gleichem Werkstoff und Durchmesser 188
7.1.6.1 Leiter aus Aluminium 188
7.1.6.2 Leiter aus AlMgSi 189
7.1.6.3 Leiter aus aluminium-ummanteltem Stahl 190
7.1.6.4 Leiter aus Kupfer, Kupferlegierungen und Stahl 190
7.1.7 Verbundleiter 190
7.1.7.1 Aufbau 190
7.1.7.2 Kenndaten 191
7.1.7.3 Fertigung 195
7.1.7.4 Versand 196
7.1.8 Prfung von Leitern 196
7.1.8.1 Einteilung der Prfungen 196
7.1.8.2 Stichprobenprfung 196
7.1.8.3 Oberflchenbeschaffenheit, Mae, Formbestndigkeit, Masse 196
7.1.8.4 Spannungs-Dehnungs-Diagramm 196
7.1.8.5 Zugbruchkraft 198
7.1.8.6 Prfung des Kriechverhaltens 198
7.1.8.7 Nachweis der Verlegbarkeit 199
7.1.9 Bndelleiter 200
7.1.10 Sonderausfhrungen von Leitern 201
7.1.10.1 Sonderseile aus Runddrhten 201
7.1.10.2 Leiter fr hhere Betriebstemperaturen 201
7.1.10.3 Leiter mit vergrertem Durchmesser 202
7.1.10.4 Leiter mit glatten Oberflchen 202
7.1.10.5 Verdichtete Leiter 203
7.1.10.6 Selbstdampfende Leiter 203
7.1.10.7 Schwingungsresistente Leiter 203
7.1.10.8 Lrmreduzierende Leiter 204
7.1.10.9 Leiter mit nachbehandelten Oberflchen 204
7.2 Bemessung von Leitern fr die Strombelastung 204
7.2.1 Einfhrung und Anforderungen 204
7.2.2 Grundlagen fr die Ermittlung der Leitertemperatur 205
7.2.3 Bemessung im Hinblick auf den hchsten Dauerstrom 206
7.2.4 Bemessung fr den Kurzschlussstrom 208
7.2.5 Bemessung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten 209
7.2.6 Leitungsbelastbarkeit in Abhngigkeit von den Wetterbedingungen 212
7.3 Bemessung fr die Spannungsbeanspruchung 213
7.3.1 Einfhrung und Anforderungen 213
7.3.2 Bemessung im Hinblick auf die elektrischen Parameter 213
7.3.3 Bemessung im Hinblick auf Randfeldstrke und Koronaerscheinungen 215
7.3.4 Koronaverluste 215
7.4 Mechanische Bemessung von Leitern 215
7.4.1 Einfhrung und Anforderungen 215
7.4.2 Beanspruchungen bei extremen Belastungen 216
7.4.3 Beanspruchungen unter Alltagsbedingungen 217
7.4.4 Einfluss der Leiterzugspannung auf die Baukosten 218
7.4.5 Leiterkriechen 219
7.4.6 Empfehlungen fr die Wahl der Leiterzugspannung 219
7.5 Literatur 219
8 Wahl der Erdseile 223
8.0 Formelzeichen 223
8.1 Erdseilarten 223
8.2 Elektrische und thermische Bemessung 224
8.2.1 Anforderungen 224
8.2.2 Bemessung nach dem Kurzschlussstrom 224
8.2.3 Grenztemperatur fr Erdseile im Kurzschlussfall 226
8.2.4 Abschalt- und Wiedereinschaltzeiten 226
8.2.5 Beispiele fr die Belastbarkeit von Erdseilen im Kurzschlussfall 226
8.3 Mechanische Bemessung 228
8.3.1 Abnahme der mechanischen Festigkeit durch Erwrmung 228
8.3.2 Festlegung der Zugkrfte und Zugspannung 229
8.4 Schritte bei der Auswahl konventioneller Erdseile 230
8.5 Lichtwellenleiter-Erdseile 230
8.5.1 Allgemeines und Aufbau 230
8.5.2 Verlegebedingungen 232
8.5.3 Zubehrteile 232
8.5.4 Prfungen 233
8.6 Literatur 234
9 Isolatoren 235
9.0 Formelzeichen 235
9.1 Einfhrung 235
9.2 Isolatoren aus Keramik 236
9.2.1 Werkstoffe 236
9.2.2 Fertigung 237
9.2.3 Isolatorformen und Anwendungen 239
9.3 Isolatoren aus Glas 241
9.3.1 Werkstoffe und Fertigung 241
9.3.2 Isolatorformen und Anwendungen 243
9.4 Verbundisolatoren 244
9.4.1 Werkstoffe, Aufbau und Fertigung 244
9.4.2 Isolatorformen und Anwendungen 246
9.5 Vergleich der Isolatorarten 247
9.6 Prfungen an Einzelisolatoren 248
9.6.1 Grundlagen 248
9.6.2 Prfungen an Keramik- und Glasisolatoren 249
9.6.2.1 Typprfungen 249
9.6.2.2 Stichprobenprfungen 250
9.6.2.3 Stckprfungen 252
9.6.3 Prfungen an Verbundisolatoren 254
9.6.3.1 Grundlagen 254
9.6.3.2 Bauartprfung 254
9.6.3.3 Stichproben- und Stckprfung 255
9.7 Isolatorketten 255
9.7.1 Gestaltung von Tragketten 255
9.7.2 Gestaltung von Abspannketten 257
9.8 Anforderungen an und Bemessung von Isolatorketten 258
9.8.1 Elektrische Auslegung 258
9.8.2 Mechanische Auslegung 263
9.9 Betriebsmiges Verhalten von Isolatorketten 264
9.9.1 Einfhrung 264
9.9.2 Spannungsbeanspruchung 264
9.9.3 Verhalten der Isolatortypen 267
9.9.4 Verhalten unter Fremdschichteinfluss 268
9.9.4.1 Entstehung von Fremdschichten 268
9.9.4.2 Nachbildung von Fremdschichten 269
9.9.4.3 Fremdschichtklassen 270
9.9.4.4 Ermittlung der Fremdschichtklassen durch Messungen vor Ort 270
9.9.4.5 Isolationserhaltende Manahmen 271
9.10 Prfungen an Isolatorketten 272
9.10.1 Grundlagen und Voraussetzungen 272
9.10.2 Atmosphrische Normbedingungen 272
9.10.3 Knstlicher Regen 273
9.10.4 Aufbauanordnungen 273
9.10.5 Wechselspannungsprfung 273
9.10.6 Blitz- und Schaltstospannungsprfung 273
9.10.7 Leistungslichtbogenverhalten 274
9.10.8 Funkstrfestigkeitsprfung 274
9.10.9 Prfung der Koronaaussetzspannung 274
9.11 Beispiel fr Auswahl von Isolatoren 274
9.12 Literatur 277
10 Armaturen 281
10.1 Definitionen 281
10.2 Armaturen fr Leiter 281
10.2.1 Leiterbefestigungen an Tragpunkten 281
10.2.2 Leiterbefestigungen an Abspannpunkten 284
10.2.3 Spannschlsser 285
10.2.4 Verbinder 285
10.2.5 Feldabstandhalter 286
10.2.6 Schwingungsdmpfer fr Einfachleiter 287
10.2.7 Schwingungsdmpfer fr Bndelleiter 288
10.3 Armaturen fr Isolatorketten 289
10.4 Bemessung und Prfungen 289
10.4.1 Allgemeines 289
10.4.2 Elektrische Anforderungen 289
10.4.3 Mechanische Anforderungen 290
10.4.4 Korrosionsschutz 291
10.4.5 Werkstoffauswahl 291
10.4.6 Prfungen 292
10.5 Literatur 293
11 Leiterschwingungen 295
11.0 Formelzeichen 295
11.1 bersicht und Schwingungsarten 295
11.2 Krmn-Schwingungen 297
11.2.1 Physikalische Grundlagen, das mathematisch-mechanische Modell der Leitung[0.4] 297
11.2.2 Die Freifeldamplitude des Leiters 299
11.2.3 Die Beanspruchung des Leiters 300
11.2.4 Die Biegesteifigkeit eines Seiles 301
11.2.5 Entstehen der Schwingungen 302
11.2.6 Auswirkungen 302
11.2.7 Auswirkungen auf die Leitungsplanung 305
11.2.8 Nachweis der Schwingungsintensitt und der Wirksamkeit von Dmpfungsmanahmen 310
11.3 Teilfeldschwingungen 311
11.3.1 Entstehen und Auswirkungen 311
11.3.2 Abhilfemanahmen 312
11.4 Seiltanzen 312
11.4.1 Entstehung und Auswirkungen 312
11.4.2 Abhilfemanahmen 313
11.5 Kurzschlussschwingungen 315
11.5.1 Entstehen und Auswirkungen 315
11.5.2 Abhilfemanahmen 315
11.6 Literatur 315
12 Tragwerke 319
12.0 Formelzeichen 319
12.1 Definitionen und Anforderungen 323
12.2 Mastarten und ihre Anwendung 324
12.2.1 Tragmasten 324
12.2.2 Winkeltragmasten 324
12.2.3 Winkelmasten 324
12.2.4 Abspann- und Winkelabspannmasten 325
12.2.5 Endmasten 325
12.2.6 Sondermasten 325
12.3 Mastkopfgeometrie 326
12.3.1 Anforderungen 326
12.3.2 Elektrische Abstnde nach EN 50341-1 und EN 50341-3-4 326
12.3.3 Abstand zwischen den Leitern 326
12.3.3.1 Gleiche Querschnitte, Werkstoffe oder Durchhnge der Leiter 326
12.3.3.2 Verschiedene Leiterquerschnitte, Werkstoffe oder Durchhnge 328
12.3.4 Abstnde an Masten 329
12.4 Bemessung und Konstruktion der Tragwerke 331
12.4.1 Grundlegende Anforderungen 331
12.4.2 Statische Bemessung 332
12.4.3 Bemessungswerte und Nachweismethode 333
12.5 Lastfalle 334
12.5.1 Belastungskombinationen 334
12.5.2 Lastflle nach EN 50 341-3-4 fr Masten und Grndungen 336
12.6 Teilsicherheitsbeiwerte nach EN 50 341-3-4 339
12.6.1 Teilsicherheitsbeiwerte fr Einwirkungen auf Masten 339
12.6.2 Teilsicherheitsbeiwerte fr Werkstoffe 339
12.7 Stahlgittermasten 340
12.7.1 Allgemeines 340
12.7.2 Konstruktion und Ausfhrung 341
12.7.2.1 Ausfhrung der Stbe 341
12.7.2.2 Anschlsse 342
12.7.2.3 Verkehrswege 343
12.7.2.4 Fertigung 343
12.7.2.5 Korrosionsschutz 343
12.7.3 Werkstoffe 344
12.7.3.1 Werkstoffe fr Winkelsthle und Bleche 344
12.7.3.2 Werkstoffe fr Schrauben und Niete 345
12.7.4 Ermittlung der Stabkrfte 346
12.7.5 Bestimmung der Stabkrfte am ebenen System 346
12.7.5.1 Ritterschnitt-Verfahren 346
12.7.5.2 Krfte in den Eckstielen 347
12.7.5.3 Krfte in den Diagonalen, Belastung durch horizontale Krfte 348
12.7.5.4 Krfte in den Diagonalen, Belastung durch unsymmetrische Vertikallasten 348
12.7.5.5 Krfte in den Diagonalen, Belastung durch Torsionsmomente 349
12.7.5.6 Krfte in den Horizontalstben am Mastknick 350
12.7.5.7 Krfte in den Querverbnden im Mastschaft 350
12.7.5.8 Krfte in Schrgfen 351
12.7.5.9 Krfte in den Quertrgern 351
12.7.6 Berechnung der Stabkrfte am rumlichen System 353
12.7.6.1 Grundkonzept der Finite-Elemente-Methode 353
12.7.6.2 Anwendung auf rumliche Fachwerksysteme 361
12.7.7 Vergleich der Berechnung am ebenen und am rumlichen System 362
12.7.8 Bemessung der Stbe und Anschlsse 364
12.7.8.1 Allgemeine Nachweisform 364
12.7.9 Bemessung druckbeanspruchter Stbe 364
12.7.9.1 Effektive Querschnittsflchen fr gedrckte Profile 364
12.7.9.2 Biegeknicken bei mittig-gedrckten Stben 365
12.7.9.3 Biegedrillknicken bei mittig-gedrckten Stben 371
12.7.9.4 Druck und Biegung 374
12.7.10 Bemessung mehrteiliger Druckstbe 374
12.7.10.1 Rahmenstbe 374
12.7.10.2 Gitterstbe 376
12.7.11 Bemessung zugbeanspruchter Stbe 377
12.7.11.1 Zugkraft 377
12.7.11.2 Biegung und axiale Zugkraft 379
12.7.12 Bemessung der Anschlsse 379
12.7.13 Bemessung fr Biegung infolge vertikaler Lasten 380
12.7.14 Bemessung des Sekundrfachwerks 381
12.7.15 Verformungen 381
12.7.16 Ermittlung der Fundamentbelastungen 384
12.7.17 Einsatz der EDV bei der Berechnung von Stahlgittermasten 385
12.7.18 Manahmen zur Erhhung der Tragfhigkeit 387
12.7.19 Beispiel: Statische Berechnung eines 110-kV-Tragmastes 389
12.8 Stahlvollwandmasten 401
12.8.1 Konstruktion und Ausfhrung 401
12.8.2 Ermittlung der Beanspruchung 404
12.8.3 Bemessung 404
12.8.4 Beispiel fr einen konischen Stahlvollwandmast 407
12.9 Stahlbetonmasten 409
12.9.1 Verwendung von Stahlbetonmasten 409
12.9.2 Schleuderbetonmasten 409
12.9.3 Rttelbetonmasten 410
12.9.4 Bauliche Durchbildung 410
12.9.5 Herstellung 411
12.9.6 Bemessung 412
12.10 Holzmasten 415
12.10.1 Verwendung und Ausfhrung 415
12.10.2 Bemessung 416
12.11 Traglast- und Umbruchprfungen 417
12.12 Literatur 418
13 Grndungen 423
13.0 Formelzeichen 423
13.1 Anforderungen und Vorgaben 424
13.2 Arten des Baugrundes 424
13.2.1 Einteilung der Bodenarten 424
13.2.2 Gewachsener Boden 426
13.2.3 Fels 427
13.2.4 Geschtteter Boden 427
13.3 Baugrunderkundung 427
13.3.1 Zweck der Bodenerkundung 427
13.3.2 Verfahren zur Gewinnung von Bodenproben 428
13.3.2.1 Arten der Proben 428
13.3.2.2 Schrfgruben 428
13.3.2.3 Probebohrungen 429
13.3.2.4 Sondierbohrungen 429
13.3.3 Sonden 430
13.3.3.1 Sondenarten 430
13.3.3.2 Rammsonden 430
13.3.3.3 Standard Penetration Test 431
13.3.3.4 Flgelsonden 431
13.3.3.5 Drucksonden 431
13.3.4 Auswertung der Baugrunduntersuchung 432
13.3.4.1 Benennen und Beschreiben der Bodenarten 432
13.3.4.2 Klassifizierung von Fels 436
13.3.4.3 Betonangreifende Wsser und Boden 436
13.3.4.4 Schichtenverzeichnis 437
13.3.4.5 Zeichnerische Darstellung 439
13.4 Entwurf und Bemessung der Grndungen 439
13.4.1 Grndungsart und Belastung 439
13.4.2 Bodenkennwerte 441
13.4.3 Kompaktgrndungen 443
13.4.3.1 Definition 443
13.4.3.2 Einblockgrndungen 443
13.4.3.3 Einblockgrndungen ohne Stufe 443
13.4.3.4 Einblockgrndungen mit Stufe 444
13.4.3.5 Plattengrndungen 445
13.4.3.6 Schwellen-Plattengrndungen 449
13.4.3.7 Einpfahlgrndungen 449
13.4.3.8 Grndung von Hobmasten 452
13.4.4 Aufgeteilte Grndungen 452
13.4.4.1 Definition 452
13.4.4.2 Stufenfundamente 453
13.4.4.3 Bohr- und Schachtfundamente 456
13.4.4.4 Schwelleneinzelfundamente 459
13.4.4.5 Pfahlfundamente 460
13.4.4.6 Bewehrtes Einzelfundament 467
13.4.4.7 Felsfundamente 468
13.4.4.8 Eckstielverankerung 470
13.5 Literatur 471
14 Leitungstechnische Berechnungen 475
14.0 Formelzeichen 475
14.1 Grundlagen 476
14.2 Kettenlinie der Durchhangskurve 476
14.3 Parabel als Durchhangskurve 479
14.4 Feld mit unterschiedlichen Aufhngehhen 481
14.5 Zustandsgleichung 482
14.6 Feld mit Einzellasten 485
14.7 Feld mit Abspannisolatorketten an den Enden 487
14.8 Zugkrfte und Durchhnge im Abspannabschnitt 488
14.8.1 Einfhrung 488
14.8.2 nderung des Zustandes in Feldern mit lngsbeweglichen Endpunkten 489
14.8.3 Seilzugspannungen und Durchhnge bei Isolatorketten mit Halbverankerung an Tragmasten 491
14.8.4 Zustandsgleichung fr den Abspannabschnitt 493
14.8.5 Rechenprogramm fr den Zustand im Abspannabschnitt 495
14.8.6 Ermittlung der Durchhnge bei Eislast nur in einem Feld mit Nherungsformeln 498
14.9 Abstnde zum Gelnde oder zu Objekten 499
14.9.1 Anforderungen 499
14.9.2 Berechnung des Abstandes zum Boden 499
14.9.3 Berechnung des Abstandes zu einer gekreuzten Strae 501
14.9.4 Berechnung des Abstandes zu einer gekreuzten Leitung 503
14.10 Literatur 506
15 Trassenplanung 509
15.0 Formelzeichen 509
15.1 Grundlagen 509
15.2 Trassenauswahl 511
15.2.1 Technische Gesichtspunkte 511
15.2.2 Umweltfragen und Umweltbeeinflussungen, Gutachten 512
15.2.2.1 Allgemeines 512
15.2.2.2 Darstellung des Ist-Zustandes und Nullvariante der Umwelt 513
15.2.2.3 Auswirkungen des geplanten Vorhabens auf die Umwelt 515
15.2.3 Einordnung in das Gelnde; technische, wirtschaftliche und Umweltgesichtspunkte 517
15.2.4 Alternative Lsungen 519
15.3 Vermesssung im Gelnde 520
15.3.1 Arbeitsschritte 520
15.3.2 Vermessungsverfahren und eingesetzte Instrumente 521
15.3.2.1 Direkte Vermessung im Gelnde 521
15.3.2.2 Indirekte Gelndeaufnahme 523
15.3.2.3 Gelndedatenbanken 524
15.3.3 Einmessen der Winkelpunkte und Fluchten 524
15.3.4 Gelndeaufnahme 525
15.3.5 Abpflocken der Maststandorte 525
15.3.6 Nachtrassierung 525
15.4 Leitungsplanung und Planbearbeitung 527
15.4.1 Grundlagen der Leitungsplanung 527
15.4.2 Darstellen einer Leitung 529
15.4.3 Auswertung der Profilaufnahme 533
15.4.4 Bestimmen der Maststandorte, Masttypen und Masthhen 533
15.4.4.1 Grundlagen und Einflussfaktoren 533
15.4.4.2 Mastausteilung von Hand 534
15.4.4.3 Mastausteilung mit Hilfe der Datenverarbeitung 535
15.5 Einsatz der Datenverarbeitung bei Projektierung und Planverwaltung 536
15.5.1 Programmsystem fr die Freileitungsprojektierung 536
15.5.2 Hhenprofilerstellung 537
15.5.3 Lageplanerstellung 538
15.5.4 Geografisches Informations System mit integrierter Datenbank 538
15.5.5 Planverwaltung 539
15.6 Literatur 539
16 Montage 541
16.0 Formelzeichen 541
16.1 Montageplanung 542
16.2 Transporte 543
16.3 Herstellen von Grndungen 544
16.3.1 Einfhrung 544
16.3.2 Stufenfundamente, Plattengrndungen und bewehrte Einzelfundamente 544
16.3.3 Bohrfundamente 544
16.3.4 Rammfundamente 545
16.3.4.1 Gemeinsame Regeln 545
16.3.4.2 Stahlpfhle 546
16.3.4.3 Mit Mrtel ummantelte Stahlpfhle 546
16.3.4.4 Probebelastung 547
16.3.5 Schwellenfundamente 547
16.3.6 Ankergrndungen 548
16.3.7 Herstellen und Verarbeiten von Beton 548
16.3.7.1 Transport- und Baustellenbeton 548
16.3.7.2 Ausgangsstoffe 549
16.3.7.3 Anforderungen an Beton und Betoneigenschaften 551
16.3.7.4 Transportbeton 553
16.3.7.5 Baustellenbeton 554
16.3.7.6 Verarbeitung 555
16.3.7.7 Nachbehandlung 556
16.3.7.8 Nachweisverfahren fr Betoneigenschaften 556
16.3.7.9 Gteberwachung und Qualittssicherung 557
16.4 Erdungen 558
16.5 Einrichten der Mastfe 558
16.5.1 Verfahren und Hilfsmittel 558
16.5.2 berloten von Winkel- und Endmasten 559
16.6 Mastmontage 562
16.6.1 Einfhrung 562
16.6.2 Mastmontage mit Kran 562
16.6.3 Mastmontage mit Stockbaum 562
16.6.3.1 Verfahren 562
16.6.3.2 Stocken mit Auenbaum 563
16.6.3.3 Stocken mit Innenbaum in Mastmitte 564
16.6.3.4 Stocken mit Innenbaum am Eckstiel 565
16.6.3.5 Hochziehen der Quertrger mit Stockbaum 566
16.6.4 Mastmontage mit Hubschrauber 566
16.7 Verlegen von Seilen 567
16.7.1 Verlegeverfahren 567
16.7.2 Seilzuggerte 568
16.7.2.1 Anforderungen 568
16.7.2.2 Zugseile 568
16.7.2.3 Seilverbindungen 569
16.7.2.4 Seilrder 570
16.7.2.5 Seilzugwinden 570
16.7.2.6 Seilbremsmaschinen 571
16.7.2.7 Trommelbcke 572
16.7.3 Leiterverlegearbeiten 573
16.7.3.1 Vorbereitungen 573
16.7.3.2 Ziehen der Seile 574
16.7.3.3 Regulieren der Leiter 574
16.7.3.4 Abspannen der Leiter 576
16.7.3.5 Einklemmen der Leiter in Tragklemmen 576
16.7.3.6 Stromschlaufenmontage 577
16.7.3.7 Einbau von Feldbndelabstandhaltern 577
16.7.3.8 Leiterauswechselungen 577
16.7.3.9 Verlegen von Lichtwellenleitern 577
16.7.4 Bestimmung der Montagedurchhnge 578
16.7.4.1 Anforderungen 578
16.7.4.2 Lage der Leiter in Rollen und in Klemmen 578
16.7.4.3 Einfluss des Seilkriechens 582
16.7.4.4 Beispiel einer Freileitung im Gebirge 584
16.8 Bauberwachung und Abnahmen 586
16.8.1 Baubegleitende Kontrollen 586
16.8.2 Endinspektion 588
16.9 Literatur 589
Sachverzeichnis 591
END
