elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego

POLSKA NORMA

PN-EN 50341-1sierpień 2005

WprowadzaEN 50341-1:2001, IDT

Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 45 kV Część 1: Wymagania ogólneSpecyfikacje wspólne

Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Żadna część niniejszej normy nie może być zwielokrotniana jakąkolwiek techniką bez pisemnej zgody Prezesa Polskiego Komitetu

Normalizacyjnego

HologramPKN

nr ref. PN-EN 50341-1:2005© Copyright by PKN, Warszawa 2005

P o l s k i K o m i t e t N o r m a l i z a c y j n y

ICS 29.240.20

Norma europejska EN 50341-1:2001 ma status Polskiej Normy

2 PN-EN 50341-1:2005

Przedmowa krajowa

Niniejsza norma została opracowana przez KT nr 80 ds. Ogólnych w Sieciach Elektroenergetycznych i za-twierdzona przez Prezesa PKN dnia 24 maja 2005 r.

Jest tłumaczeniem – bez jakichkolwiek zmian – angielskiej wersji normy europejskiej EN 50341-1:2001.

W zakresie tekstu normy europejskiej wprowadzono odsyłacze krajowe oznaczone od N1) do N29).

Norma zawiera krajowy załącznik informacyjny NA, którego treścią jest wykaz norm powołanych w treści nor-my europejskiej i ich odpowiedników krajowych.Norma zawiera krajowy załącznik informacyjny NB, w którym podano wykaz alfabetyczny terminów w języku polskim i odpowiadające im terminy angielskie.

Niniejsza norma zastępuje PN-EN 50341-1:2002 (U), której wprowadzenie spowodowało – ze względu na sprzeczność między normami – wycofanie norm PN-E-05100-1:1998 i PN-75/E-05100.

Załącznik krajowy NA (informacyjny)

Odpowiedniki krajowe norm i dokumentów powołanych normatywnie

UWAGA Oryginały norm i dokumentów powołanych, które nie mają odpowiedników krajowych, są dostępne w Ośrodku Informacji Normalizacyjnej PKN.

Normy i dokumenty powołane Odpowiedniki krajowe

EN ISO 1461:1999 PN-EN ISO 1461:2000 Powłoki cynkowe nanoszone na stal metodą zanurzeniową (cynkowanie jednostkowe) – Wymagania i badania

EN ISO 9001:2000 PN-EN ISO 9001:2001 Systemy zarządzania jakością – Wymaga-nia

EN ISO 9002 —

EN ISO 9003 —

EN ISO 14713:1999 PN-EN ISO 14713:2000 Ochrona przed korozją konstrukcji stalo-wych i żeliwnych – Powłoki cynkowe i aluminiowe – Wytyczne

EN 10025:1990+ A1:1993

PN-EN 10025:2002 Wyroby walcowane na gorąco z niestopowych stali konstrukcyjnych – Warunki techniczne dostawy

EN 101491)

EN 10149-1:1995 PN-EN 10149-1:2000 Wyroby płaskie walcowane na gorąco ze stali o podwyższonej granicy plastyczności do obróbki plastycznej na zimno – Ogólne warunki dostawy

EN 10149-2:1995 PN-EN 10149-2:2000 Wyroby płaskie walcowane na gorąco ze stali o podwyższonej granicy plastyczności do obróbki plastycznej na zimno – Warunki dostawy wyrobów walcowanych termomechanicz-nie

1) Norma EN 10149 składa się z trzech części: EN 10149-1:1995, EN 10149:1995 i EN 10149:1995. Wszystkie części EN mają odpo-wiedniki krajowe.

PN-EN 50341-1:2005 3


EN 10149-3:1995 PN-EN 10149-3:2000 Wyroby płaskie walcowane na gorąco ze stali o podwyższonej granicy plastyczności do obróbki plastycznej na zimno – Warunki dostawy wyrobów normalizowanych lub walcowa-nych normalizująco

EN 10204:1991+A1:1995

PN-EN 10204+A1:1997 Wyroby metalowe – Rodzaje dokumentów kontroli

EN 12465:2001 PN-EN 12465:2002 Słupy drewniane do linii napowietrznych – Wy-magania dotyczące trwałości

EN 12479:2001 PN-EN 12479:2002 Słupy drewniane do linii napowietrznych – Wy-miary – Metody pomiaru i dopuszczalne odchyłki

EN 12509:2001 PN-EN 12509:2002 Słupy drewniane do linii napowietrznych – Me-tody badań – Określanie modułu sprężystości, wytrzymałości na zginanie, gęstości i wilgotności

EN 12510:2001 PN-EN 12510:2002 Słupy drewniane do linii napowietrznych – Kry-teria sortowania wytrzymałościowego

EN 12511:2001 PN-EN 12511:2002 Słupy drewniane dla linii napowietrznych – Określanie wartości charakterystycznych

EN 12843:2004 —

EN 22063:1993 PN-EN 22063:1996 Powłoki metalowe i inne nieorganiczne – Natry-skiwanie cieplne – Cynk, aluminium i ich stopy

EN 50182:2001 PN-EN 50182:2002 (U) Przewody do linii napowietrznych – Prze-wody z drutów okrągłych skręconych współosiowo

EN 50183:2000 PN-EN 50183:2002 (U) Przewody do linii napowietrznych – Prze-wody gołe ze stopu aluminium zawierającego magnez i krzem

EN 50189:2000 PN-EN 50189:2002 (U) Przewody do linii napowietrznych – Prze-wody stalowe ocynkowane

EN 50326:2002 PN-EN 50326:2003 (U) Przewody do linii napowietrznych – Właści-wości smarów

EN 503512) —

EN 503523) —

EN 60071-1:1995 PN-EN 60071-1:1999 Koordynacja izolacji – Definicje, zasady i re-guły

EN 60071-2:1997 PN-EN 60071-2:2000 Koordynacja izolacji – Przewodnik stosowania

EN 60305:1996 PN-EN 60305:2002 (U) Izolatory do linii napowietrznych o zna-mionowym napięciu powyżej 1 kV – Izolatory ceramiczne lub szklane do sieci prądu przemiennego – Właściwości izolatorów kołpakowych

2) prEN 50351 w opracowaniu CLC/TC 210.3) prEN 50352:2004 w opracowaniu CLC/TC 210.

4 PN-EN 50341-1:2005


EN 60383-1:19964) PN-IEC 383-1:1997 Izolatory do linii napowietrznych o znamiono-wym napięciu powyżej 1000 V – Izolatory ceramiczne lub szklane do sieci prądu przemiennego – Definicje, metody badań i kryteriaodbioru

EN 60383-2:1995 PN-IEC 383-2:1997 Izolatory do linii napowietrznych o znamiono-wym napięciu powyżej 1000 V – Łańcuchy izolatorów i łańcuchy izolatorów z osprzętem do sieci prądu przemiennego – Definicje,metody badań i kryteria odbioru

EN 60433:1998 PN-EN 60433:2001 Izolatory do linii napowietrznych o znamiono-wym napięciu powyżej 1 kV – Izolatory ceramiczne do sieci prądu przemiennego – Właściwości izolatorów długopniowych

EN 60437:1997 PN-EN 60437:2002 (U) Badania zakłóceń radioelektrycznych izola-torów wysokonapięciowych

EN 60507:1993 PN-IEC 507:1998 Badania sztucznie zabrudzonych izolatorów wy-sokonapięciowych stosowanych w sieciach prądu przemiennego

EN 60794-1-1:2002 PN-EN 60794-1-1:2003 (U) Kable światłowodowe – Część 1-1: Wy-magania wspólne – Postanowienia ogólne

EN 60794-1-2:1999 PN-EN 60794-1-2:2002 (U) Kable światłowodowe – Część 1-2: Wy-magania wspólne – Podstawowe metody badań

EN 60865-1:1993 PN-EN 60865-1:2002 (U) Obliczanie skutków prądów zwarciowych – Część 1: Definicje i metody obliczania

EN 60889:1997 PN-EN 60889:2002 (U) Przewody aluminiowe ciągnione na zimno do linii napowietrznych

EN 61232:1995+A11:2000

PN-EN 61232:2002 (U) Druty stalowe aluminiowane do zastosowań elektrycznych

EN 61284:1997 PN-EN 61284:2002 Elektroenergetyczne linie napowietrzne – Wy-magania i badania dotyczące osprzętu

EN 61325:1995 PN-EN 61325:2002 (U) Izolatory do linii napowietrznych o znamio-nowym napięciu powyżej 1000 V – Izolatory ceramiczne lub szklane do sieci prądu stałego – Definicje, metody badań i kryteria odbioru

EN 61395:1998 PN-EN 61395:2002 (U) Przewody energetyczne do linii napo-wietrznych – Metody badań płynięcia przewodów wielodrutowych

EN 61466-1:1997 PN-EN 61466-1:1999 Izolatory kompozytowe wiszące do linii napo-wietrznych o znamionowym napięciu powyżej 1000 V – Znormalizo-wane klasy wytrzymałości i rodzaje złączy

EN 61466-2:1998+A1:2002

PN-EN 61466-2:2002 Izolatory kompozytowe wiszące do linii napo-wietrznych o znamionowym napięciu powyżej 1000 V. Część 2: Wymiary i właściwości elektryczne

4) Do normy EN 60383-1:1996, która jest zgodna z IEC 60383-1:1993, CENELEC zatwierdził zmianę EN 60383-1:1996/A11:1999.

PN-EN 50341-1:2005 5


EN 61773:1996 PN-EN 61773:2000 Elektroenergetyczne linie napowietrzne – Ba-danie fundamentów konstrukcji wsporczych

EN 61854:1998 PN-EN 61854:2003 Elektroenergetyczne linie napowietrzne – Wy-magania i badania dotyczące odstępników

EN 61897:1998 PN-EN 61897:2002 Elektroenergetyczne linie napowietrzne – Wy-magania i badania dotyczące tłumików drgań eolskich, typu Stock-bridge

EN 187200:2001 PN-EN 187200:2002 (U) Specyfikacja grupowa – Telekomunikacyj-ne kable światłowodowe napowietrzne

ENV 1090-1:1996 —

EUROCODE 1

ENV 1991 —

ENV 1991-1:1994 —

ENV 1991-2-1:1995 —

ENV 1991-2-4:1995 —

EUROCODE 2

ENV 1992

ENV 1992-1-1:1991 —

ENV 1992-1-3:1994 —

ENV 1992-3:1998 —

EUROCODE 3

ENV 1993

ENV 1993-1-1:1992+A1:1992+A2:1998

—

ENV 1993-1-3:1996 —

ENV 1993-5:1998 —

EUROCODE 5

ENV 1995

ENV 1995-1-1:1993 —

EUROCODE 7

6 PN-EN 50341-1:2005


ENV 1997

ENV 1997-1:1994 —

EUROCODE 8

ENV 1998

ENV 1998-5:1994 —

HD 474 S1:19865) IEC 60120:1984 PN-IEC 120:1997 Wymiary złączy gniazdowych izolatorów wiszą-

cych

HD 637 S1:1999 PN-E-05115:2002 Instalacje elektroenergetyczne prądu przemien-nego o napięciu wyższym od 1 kV

IEC 60038:1983+A1:1994+A2:1997

PN-IEC 60038:1999 Napięcia znormalizowane IEC

IEC 60050-441:1984+A1:2000

PN-IEC 60050-441:2003 Międzynarodowy słownik terminologiczny elektryki – Część 441:Aparatura rozdzielcza, sterownicza i bez-pieczniki

IEC 60050-466:1990 PN-IEC 60050-466:2002 Międzynarodowy słownik terminologiczny elektryki – Część 466: Elektroenergetyczne linie napowietrzne

IEC 60050-471:1984 —

IEC 60050-601:1985IEC 60050-601:1985/A1:1998

PN-92/E-50601 Słownik terminologiczny elektryki – Wytwarzanie, przesyłanie i rozdzielanie energii elektrycznej – Pojęcia ogólne—

IEC 60050-604:1987+A1:1998

PN-IEC 60050(604):1999 Międzynarodowy słownik terminologiczny elektryki – Wytwarzanie, przesyłanie i rozdzielanie energii elektrycz-nej – Eksploatacja

IEC 60287-3-1:1995+A1:1999

—

IEC 60372:19846)

+A1:1991+A2:2003

—

IEC 60471:1977+A1:1980

—

IEC/TR 60479-1:1994 —

IEC/TR 60575:1977 —

5) Dokument HD 474 S1:1986 jest zgodny z IEC 60120:1984.6) CENELEC zatwierdził normę EN 60372:2004.

PN-EN 50341-1:2005 7


IEC 60652:20027) —

IEC 60720:1981 PN-IEC 60720:2003 Właściwości wsporczych izolatorów liniowych

IEC 60724:2000 —

IEC 60794-4-1:1999 —

IEC/TR 60797:1984 —

IEC/TR 60815:1986 PN-IEC 815:1998 Wytyczne doboru izolatorów do warunków zabru-dzeniowych

IEC 60826:2003 —

IEC 60909:2001 PN-EN 60909-0:2002 (U) Prądy zwarciowe w sieciach trójfazowych prądu przemiennego – Część 0: Obliczanie prądów

IEC 61109:1992+A1:1995

PN-IEC 61109:1999 Izolatory kompozytowe do linii napowietrznych prądu przemiennego o znamionowym napięciu powyżej 1000 V – Definicje, metody badań i kryteria odbioru

IEC/TR 61211:1994 —

IEC/TR 61467:1997 —

IEC/TR 61597:1995 —

IEC/TR 61774:1997 —

IEC 62219:2002 —

CISPR 16-1:1999 —

CISPR 16-2:1996 PN-CISPR 16-2:1999 Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Wymagania dotyczące urządzeń i metod pomiarów zaburzeń radioelektrycznych i odporności na zaburzenia radioelektryczne – Metody pomiarów zaburzeń radioelektrycznych i odporności na zaburzenia radioelektryczne

CISPR 18-2:1986+A1:1993+A2:1996

—

CISPR 18-3:1986+A1:1996

—

7) CENELEC zatwierdził normę EN 60652:2004, która jest zgodna z IEC 60652:2002.

8 PN-EN 50341-1:2005

Załącznik krajowy NB (informacyjny)

Wykaz alfabetyczny terminów w języku polskim i odpowiadających im terminów angielskich

bezpieczeństwo safety 2.1.77

doziemienie earth fault 2.1.25

efekt oddziaływania effect of action 2.1.35

element element 2.1.37

funkcja purpose 2.1.66

gęstość strumienia magnetycznego magnetic flux density 2.1.54

granica wykluczenia zmiennej exclusion limit probability of a variable 2.1.39

impedancja uziemienia układu uziemiającego impedance to earth of an earthing sys-tem

2.1.48

kombinacja oddziaływań combination of actions 2.1.10

konstrukcja structure 2.1.85

konstrukcja wsporcza (słup) support 2.1.86

największe dopuszczalne napięcie dotykowe spo-dziewane

voltage difference 2.1.106

najwyższe napięcie sieci highest system voltage 2.1.46

napięcie dotykowe rażeniowe touch voltage 2.1.100

napięcie krokowe rażeniowe step voltage 2.1.83

napięcie uziomowe earth potential rise 2.1.27

napięcie znamionowe nominal voltage 2.1.56

niedyspozycyjność unavailability 2.1.103

niezawodność (elektryczna) reliability (electrical) 2.1.72

niezawodność (konstrukcji) reliability (structural) 2.1.73

nośność (konstrukcji) resistance (structural) 2.1.74

nośność charakterystyczna characteristic resistance 2.1.5

nośność obliczeniowa design resistance 2.1.17

obliczeniowy okres użytkowania design working life 2.1.21

obszar częstego przebywania ludzi frequently occupied area 2.1.45

oddziaływanie action 2.1.1

oddziaływanie dynamiczne dynamic action 2.1.22

oddziaływanie prawie-statyczne quasi-static action 2.1.67

oddziaływanie stałe permanent action 2.1.61

oddziaływanie statyczne static action 2.1.82

oddziaływanie swobodne free action 2.1.44

oddziaływanie ustalone fixed action 2.1.42

PN-EN 50341-1:2005 9

oddziaływanie wyjątkowe accidental action 2.1.2

oddziaływanie zmienne variable action 2.1.105

odstęp izolacyjny clearance 2.1.8

odstęp izolacyjny wewnętrzny internal clearance 2.1.49

odstępy izolacyjne zewnętrzne external clearances 2.1.40

okres odniesienia reference period 2.1.71

okres powrotu return period 2.1.76

pewność (asekuracja) security 2.1.78

podzespół component 2.1.13

pole elektryczne electrical field 2.1.36

pole magnetyczne magnetic field 2.1.53

połączenie ekwipotencjalne equipotential bonding 2.1.38

potencjał na powierzchni gruntu earth surface potential 2.1.29

potencjał przenoszony transferred potenial 2.1.101

prąd doziemienia earth fault current 2.1.26

prąd uziomowy current to earth 2.1.16

przeskok sparkover 2.1.81

przewód (linii napowietrznej) conductor (of an overhead line) 2.1.14

przewód odgromowy earth wire 2.1.33

przewód odgromowy ze światłowodem (OPGW) optical groundwire (OPGW) 2.1.58

przewód uziemiający earthing conductor 2.1.31

przewód wyrównawczy bonding conductor 2.1.3

przewód ze światłowodem (OPCON) optical conductor (OPCON) 2.1.57

przypadek układu obciążeń load case 2.1.52

rezystancja uziemienia resistance to earth of an earth elec-trode

2.1.75

rezystywność gruntu soil resistivity 2.1.80

schemat obciążenia load arrangement 2.1.51

sieć skompensowana system with resonant earthing 2.1.98

sieć z izolowanym punktem neutralnym system with isolated neutral 2.1.95

sieć z punktem neutralnym lub przewodem fazo-wym uziemianym dorywczo

system with low-impedance neutral or phase earthing

2.1.97

sieć z punktem neutralnym uziemionym przez małą impedancję

system with low-impedance neutral earthing

2.1.96

słup krańcowy support, terminal (dead-end) 2.1.92

słup mocny support, tension 2.1.91

słup na prostym odcinku trasy linii support, tangent 2.1.90

słup na załomie trasy linii support, angle 2.1.87

słup odporowy support, section 2.1.88

10 PN-EN 50341-1:2005

słup przelotowy support, suspension 2.1.89

specyfikacja projektowa project specification 2.1.65

stan graniczny (konstrukcji) limit state (structural) 2.1.50

stan graniczny nośności ultimate limit state 2.1.102

stan graniczny użytkowalności serviceability limit state 2.1.79

sterowanie rozkładem potencjału potential grading 2.1.63

system (elektryczny) system (electrical) 2.1.94

system (mechaniczny) system (mechanical) 2.1.93

sytuacja obliczeniowa design situation 2.1.18

układ uziemiający earthing system 2.1.32

ulot corona 2.1.15

uszkodzenie (konstrukcji) failure (structural) 2.1.41

utrzymanie maintenance 2.1.55

uziemienie earthing 2.1.30

uziom earth electrode 2.1.24

uziom fundamentowy foundation earth electrode 2.1.43

uziom pionowy earth rod 2.1.28

uziom poziomy horizontal earth electrode 2.1.47

uziom wyrównawczy potential grading earth electrode 2.1.64

wartości w ramkach box values 2.1.4

wartość charakterystyczna oddziaływania characteristic value of an action 2.1.7

wartość charakterystyczna właściwości materiału characteristic value of a material prop-erty

2.1.6

wartość kombinacyjna oddziaływania combination value for an action 2.1.12

wartość obliczeniowa oddziaływania design value of an action 2.1.20

wartość obliczeniowa właściwości materiału design value of a material property 2.1.19

wartość skuteczna natężenia pola effective field strength 2.1.34

współczynnik częściowy dla oddziaływania partial factor for an action 2.1.59

współczynnik częściowy dla właściwości materiału partial factor for a material property 2.1.60

współczynnik kombinacyjny oddziaływania combination factor for an action 2.1.11

współczynnik redukcyjny linii trójfazowej reduction factor of a three phase line 2.1.69

współczynnik zmienności coefficient of variation 2.1.9

wytrzymałość strength 2.1.84

zaburzone/niezaburzone pole elektryczne pertubed/unpertubed electric field 2.1.62

zakłócenia radioelektryczne radio interference 2.1.68

zakłócenia telewizyjne television interference 2.1.99

zawodność (konstrukcji) unreliability (structural) 2.1.104

ziemia earth 2.1.23

ziemia odniesienia (ziemia odległa) reference earth (remote earth) 2.1.70

NORMA EUROPEJSKA EN 50341-1EUROPEAN STANDARDNORME EUROPÉENNEEUROPÄISCHE NORM październik 2001

ICS 29.240.20

Wersja polska

Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 45 kVCzęść 1: Wymagania ogólne –

Specyfikacje wspólne

Overhead electrical lines exceedingAC 45 kVPart 1: General requirements –Common specifications

Lignes électriques aériennes dépassantAC 45 kVPartie 1: Règles générales – Spécifications communes

Freieitungen über AC 45 kVTeil 1: Allgemeine Anforderungen –Gemeinsame Festlegungen

Niniejsza norma jest polską wersją normy europejskiej EN 50341-1:2001. Została ona przetłumaczona przez Polski Ko-mitet Normalizacyjny i ma ten sam status co wersje oficjalne.

Niniejsza norma europejska została przyjęta przez CENELEC 2001-01-01. Zgodnie z Przepisami Wew-nętrznymi CEN/CENELEC członkowie CENELEC są zobowiązani do nadania normie europejskiej statusunormy krajowej bez wprowadzania jakichkolwiek zmian.

Aktualne wykazy norm krajowych, łącznie z ich danymi bibliograficznymi, można otrzymać w SekretariacieCentralnym CENELEC lub w krajowych jednostkach normalizacyjnych będących członkami CENELEC.

Norma europejska została opracowana w trzech oficjalnych wersjach językowych (angielskiej, francuskieji niemieckiej). Wersja w każdym innym języku, przetłumaczona na odpowiedzialność danego członka CENELECi notyfikowana w Sekretariacie Centralnym CENELEC, ma ten sam status co wersje oficjalne.

Członkami CENELEC są krajowe jednostki normalizacyjne następujących państw: Austrii, Belgii, Danii, Fin-landii, Francji, Grecji, Hiszpanii, Holandii, Irlandii, Islandii, Luksemburga, Malty, Niemiec, Norwegii, Portugalii,Republiki Czeskiej, Szwajcarii, Szwecji, Włoch i Zjednoczonego Królestwa.

CENELECEuropejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki

European Committee for Electrotechnical StandardizationComité Européen de Normalisation Electrotechnique

Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung

Sekretariat Centralny: rue de Stassart 35, B-1050 Brussels

© 2001 CENELEC – All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC members.

nr ref. EN 50341-1:2001 E

EN 50341-1:2001 − 2 −

Przedmowa

Niniejsza norma europejska została opracowana przez Komitet Techniczny CENELEC TC 11, Elektroenerge-tyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 1 kV (prądu stałego powyżej 1,5 kV)N1).

Tekst projektu niniejszej normy był poddany szczególnej procedurze akceptacji i 2001-01-01 został przyjętyprzez CENELEC jako EN 50341-1.

– ostateczny termin wprowadzenia niniejszej normyeuropejskiej na szczeblu krajowym przez opubli-kowanie identycznej normy krajowej lub uznanie (dop) 2002-05-01

– ostateczny termin wycofania norm krajowychsprzecznych z niniejszą normą europejską (dow) 2004-01-01

Załączniki oznaczone jako „normatywne” stanowią integralną część normy.Załączniki oznaczone jako „informacyjne” są podane tylko w celu informacyjnym.W niniejszej normie załączniki E, G, J i K są normatywne, a załączniki A, B, C,D, F, H, L, M, N, P, Q i R są in-formacyjne.

Jeśli dotyczy to konstrukcji wsporczych linii napowietrznych, projektant może powołać się, gdy uzna za sto-sowne, na prEN 1993-7-1, odsyłający do aktualnej wersji ENV 1993-3-1, opracowany przez CEN TC 250.

N1) Odsyłacz krajowy: Odpowiednia nazwa w języku angielskim – Overhead electrical lines exceeding AC 1 kV (DC 1, kV).

− 3 − EN 50341-1:2001

Spis treści

Wprowadzenie

1 Zakres normy

2 Definicje, symbole i powołania normatywne

2.1 Definicje2.2 Lista symboli2.3 Powołania normatywne

3 Podstawy projektowania

3.1 Postanowienia ogólne3.2 Wymagania

3.2.1 Wymagania podstawowe3.2.2 Niezawodność linii napowietrznych3.2.3 Wymagania dotyczące pewności (asekuracji)3.2.4 Wymagania dotyczące bezpieczeństwa podczas budowy i utrzymania3.2.5 Koordynacja nośności3.2.6 Dodatkowe okoliczności3.2.7 Obliczeniowy okres użytkowania3.2.8 Trwałość3.2.9 Zapewnienie jakości

3.3 Stany graniczne3.3.1 Postanowienia ogólne3.3.2 Stany graniczne nośności3.3.3 Stany graniczne użytkowalności3.3.4 Projektowanie według metody stanów granicznych

3.4 Oddziaływania3.4.1 Klasyfikacja podstawowa3.4.2 Wartości charakterystyczne oddziaływań3.4.3 Wartości kombinacyjne oddziaływań zmiennych

3.5 Właściwości materiałów3.6 Modele obliczeń statycznych i nośności konstrukcji

3.6.1 Postanowienia ogólne3.6.2 Wzajemne oddziaływanie fundamentów i gruntu

3.7 Wartości obliczeniowe i metoda weryfikacji3.7.1 Postanowienia ogólne3.7.2 Wartości obliczeniowe3.7.3 Podstawowe formuły obliczeniowe3.7.4 Kombinacja oddziaływań

4 Oddziaływania na linie elektroenergetyczne

4.1 Wprowadzenie4.2 Oddziaływania – podejście ogólne

4.2.1 Obciążenia stałe4.2.2 Oddziaływania wiatru4.2.3 Obciążenia oblodzeniem4.2.4 Kombinacja obciążeń spowodowanych wiatrem i oblodzeniem

EN 50341-1:2001 − 4 −

4.2.5 Efekty oddziaływania temperatury4.2.6 Obciążenia występujące w czasie budowy i utrzymania4.2.7 Obciążenia związane z pewnością (asekuracją)4.2.8 Siły powodowane prądami zwarciowymi4.2.9 Inne oddziaływania specjalne4.2.10 Przypadki układu obciążeń4.2.11 Współczynniki częściowe dla oddziaływań

4.3 Oddziaływania, podejście empiryczne4.3.1 Obciążenia stałe4.3.2 Oddziaływania wiatru4.3.3 Obciążenia oblodzeniem4.3.4 Kombinacja obciążeń spowodowanych wiatrem i oblodzeniem4.3.5 Efekty oddziaływania temperatury4.3.6 Obciążenia występujące w czasie budowy i utrzymania4.3.7 Obciążenia związane z pewnością (asekuracją)4.3.8 Siły powodowane prądami zwarciowymi4.3.9 Inne oddziaływania specjalne4.3.10 Przypadki układu obciążeń4.3.11 Współczynniki częściowe dla oddziaływań

5 Wymagania elektryczne

5.1 Klasyfikacja napięć5.2 Prądy

5.2.1 Prąd roboczy5.2.2 Prąd zwarciowy

5.3 Koordynacja izolacji5.3.1 Postanowienia ogólne5.3.2 Pochodzenie i klasyfikacja naprężeń elektrycznych w liniach napowietrznych

oraz wyznaczanie wartości przepięć reprezentatywnych5.3.3 Określanie napięć wytrzymywanych koordynacyjnych (Ucw)5.3.4 Określanie wymaganego napięcia wytrzymywanego (Urw)5.3.5 Odstępy izolacyjne umożliwiające uniknięcie przeskoku

5.4 Wewnętrzne i zewnętrzne odstępy izolacyjne5.4.1 Wprowadzenie5.4.2 Postanowienia ogólne i przypadki układu obciążeń5.4.3 Odstępy izolacyjne w przęśle i na słupie5.4.4 Odstępy izolacyjne od powierzchni ziemi na obszarach oddalonych od budynków,

dróg, linii kolejowych i żeglownych dróg wodnych5.4.5 Odstępy izolacyjne od budynków, dróg, innych linii i terenów rekreacyjnych

5.5 Oddziaływania linii wywołane przez zjawisko ulotu5.5.1 Zakłócenia radioelektryczne5.5.2 Hałas5.5.3 Straty ulotowe

5.6 Pole elektryczne i magnetyczne5.6.1 Pole elektryczne i magnetyczne pod linią5.6.2 Indukcja elektryczna i magnetyczna5.6.3 Wpływ na linie telekomunikacyjne

6 Układy uziemiające

6.1 Cel6.2 Kryteria wymiarowania układmów uziemiających

− 5 − EN 50341-1:2001

6.2.1 Postanowienia ogólne6.2.2 Wymiarowanie ze względu na korozję i wytrzymałość mechaniczną6.2.3 Wymiarowanie ze względu na wytrzymałość cieplną6.2.4 Wymiarowanie ze względu na bezpieczeństwo ludzi

6.3 Budowa układów uziemiających6.3.1 Wykonanie uziomów6.3.2 Potencjały przenoszone

6.4 Ograniczanie skutków wyładowań piorunowych6.5 Pomiary dotyczące układów uziemiających6.6 Kontrola w terenie i dokumentacja układu uziemiającego

7 Konstrukcje wsporcze (słupy)

7.1 Wstępne założenia projektowe7.2 Materiały

7.2.1 Rodzaje materiału na wyroby stalowe oraz śruby, nakrętki, podkładki i materiałyspawalnicze

7.2.2 Kształtowniki gięte na zimno 7.2.3 Wymagania dla gatunków stali przeznaczonych do ocynkowania7.2.4 Śruby kotwiące7.2.5 Beton i stal zbrojeniowa7.2.6 Drewno7.2.7 Materiały na odciągi7.2.8 Inne materiały

7.3 Stalowe słupy kratowe7.3.1 Postanowienia ogólne7.3.2 Podstawy projektowania7.3.3 Materiały7.3.4 Stany graniczne użytkowalności7.3.5 Stany graniczne nośności7.3.6 Połączenia7.3.7 Wytwarzanie i stawianie7.3.8 Projektowanie wspomagane badaniami

7.4 Stalowe słupy pełnościenne7.4.1 Postanowienia ogólne7.4.2 Podstawy projektowania7.4.3 Materiały7.4.4 Stany graniczne użytkowalności7.4.5 Stany graniczne nośności7.4.6 Połączenia7.4.7 Wytwarzanie i stawianie7.4.8 Projektowanie wspomagane badaniami

7.5 Słupy żerdziowe drewniane7.5.1 Postanowienia ogólne7.5.2 Podstawy projektowania7.5.3 Materiały7.5.4 Stany graniczne użytkowalności7.5.5 Stany graniczne nośności7.5.6 Nośność połączeń7.5.7 Projektowanie wspomagane badaniami

7.6 Słupy żerdziowe betonowe7.6.1 Postanowienia ogólne7.6.2 Podstawy projektowania

EN 50341-1:2001 − 6 −

7.6.3 Materiały7.6.4 Stany graniczne użytkowalności7.6.5 Stany graniczne nośności7.6.6 Projektowanie wspomagane badaniami

7.7 Słupy z odciągami7.7.1 Postanowienia ogólne7.7.2 Podstawy projektowania7.7.3 Materiały7.7.4 Stany graniczne użytkowalności7.7.5 Stany graniczne nośności7.7.6 Szczegóły projektowania odciągów

7.8 Inne konstrukcje7.9 Zabezpieczenie antykorozyjne i prace wykończeniowe

7.9.1 Postanowienia ogólne7.9.2 Cynkowanie zanurzeniowe7.9.3 Metalizowanie natryskowe7.9.4 Malowanie po ocynkowaniu w wytwórni (system duplex)7.9.5 Wykończanie kolorystyczne7.9.6 Stosowanie stali trudno rdzewiejącej7.9.7 Zabezpieczenie słupów żerdziowych drewnianych

7.10 Rozwiązania ułatwiające utrzymanie7.10.1 Rozwiązania ułatwiające wchodzenie na słup7.10.2 Rozwiązania ułatwiające wykonywanie prac 7.10.3 Rozwiązania uwzględniające wymagania bezpieczeństwa publicznego

7.11 Próby obciążeniowe7.12 Montaż i stawianie

8 Fundamenty

8.1 Wprowadzenie8.2 Wymagania ogólne8.3 Badania gruntu8.4 Obciążenia działające na fundamenty8.5 Obliczenia geotechniczne

8.5.1 Wprowadzenie8.5.2 Projektowanie geotechniczne zay pomocą obliczeń8.5.3 Projektowanie geotechniczne na podstawie doświadczeń

8.6 Badania metodą próbnych obciążeń 8.7 Projektowanie8.8 Wykonawstwo i montaż

9 Przewody fazowe i przewody odgromowe z telekomunikacyjnymi włóknami światłowodowymilub bez nich

9.1 Wprowadzenie9.2 Przewody wykonane na bazie aluminium

9.2.1 Właściwości i wymiary9.2.2 Wymagania elektryczne9.2.3 Temperatury pracy przewodów i właściwości smarów9.2.4 Wymagania mechaniczne9.2.5 Ochrona antykorozyjna9.2.6 Wymagania dotyczące badań

− 7 − EN 50341-1:2001

9.3 Przewody wykonane na bazie stali9.3.1 Właściwości i wymiary9.3.2 Wymagania elektryczne9.3.3 Temperatury pracy przewodu i właściwości smarów9.3.4 Wymagania mechaniczne9.3.5 Ochrona antykorozyjna9.3.6 Wymagania dotyczące badań

9.4 Przewody wykonane na bazie miedzi9.5 Przewody fazowe (OPCON) i przewody odgromowe (OPGW), zawierające światłowodowe

włókna telekomunikacyjne9.5.1 Właściwości i wymiary9.5.2 Wymagania elektryczne9.5.3 Temperatury pracy przewodów9.5.4 Wymagania mechaniczne9.5.5 Wymagania antykorozyjne9.5.6 Wymagania dotyczące badań

9.6 Wymagania ogólne9.6.1 Zapobieganie uszkodzeniom9.6.2 Współczynnik częściowy dla przewodów

9.7 Sprawozdania z badań i certyfikaty9.8 Dobór, transport i montaż przewodów

10 Izolatory

10.1 Postanowienia ogólne10.2 Znormalizowane wymagania elektryczne10.3 Wymagania dotyczące poziomu zakłóceń radioelektrycznych (RIV) i napięcia gaśnięcia ulotu10.4 Wymagania dotyczące pracy w warunkach zabrudzeniowych10.5 Wymagania dotyczące odporności na działanie łuku elektrycznego10.6 Wymagania dotyczące hałasu10.7 Wymagania mechaniczne10.8 Wymagania dotyczące trwałości

10.8.1 Ogólne wymagania odnośnie do trwałości izolatorów10.8.2 Zabezpieczenie przed wandalizmem10.8.3 Ochrona materiałów zawierających żelazo10.8.4 Dodatkowa ochrona antykorozyjna

10.9 Dobór i specyfikacja materiałów10.10 Właściwości i wymiary izolatorów10.11 Wymagania dotyczące badania typu

10.11.1 Standardowe badania typu10.11.2 Dodatkowe próby w badaniach typu

10.12 Wymagania dotyczące badań kontrolno-odbiorczych10.13 Wymagania dotyczące badań wyrobu10.14 Podsumowanie wymagań dotyczących badań10.15 Sprawozdanie z badań i certyfikaty10.16 Dobór, transport i montaż izolatorów

11 Wyposażenie linii – osprzęt linii napowietrznych

11.1 Postanowienia ogólne11.2 Wymagania elektryczne

11.2.1 Wymagania dotyczące wszystkich rodzajów osprzętu11.2.2 Wymagania dotyczące osprzętu przewodzącego prąd

EN 50341-1:2001 − 8 −

11.3 Wymagania dotyczące poziomu zakłóceń radioelektrycznych i napięcia gaśnięcia ulotu11.4 Charakterystyki magnetyczne11.5 Wymagania dotyczące odporności na działanie prądów zwarciowych i łuku elektrycznego11.6 Wymagania mechaniczne11.7 Wymagania dotyczące trwałości11.8 Dobór i specyfikacja materiałów11.9 Właściwości i wymiary osprzętu11.10 Wymagania dotyczące badań typu

11.10.1 Standardowe badania typu11.10.2 Dodatkowe próby w badaniach typu

11.11 Wymagania dotyczące badań kontrolno-odbiorczych11.12 Wymagania dotyczące badań wyrobu11.13 Sprawozdania z badań i certyfikaty11.14 Dobór, transport i montaż osprzętu

12 Zapewnienie jakości, kontrola i odbiór

12.1 Zapewnienie jakości12.2 Kontrola i odbiór

Załącznik A (informacyjny) Koordynacja nośności

A.1 Zalecane kryteria obliczenioweA.2 Proponowana koordynacja nośności

Załącznik B (informacyjny) Ekstremalne prędkości wiatru i obciążenia oblodzeniem

B.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuB.2 Oszacowanie danych o ekstremalnej prędkości wiatruB.3 Definicja ekstremalnego obciążenia oblodzeniemB.4 Statystyczne parametry oblodzenia

B.4.1 Podstawowe obciążenie oblodzeniemB.4.2 Maksymalne roczne obciążenie oblodzeniem Imax

B.4.3 Maksymalne obciążenie oblodzeniem na przestrzeni kilku lat Imax

B.4.4 Średnia wartość Imm maksymalnego rocznego obciążenia oblodzeniemB.4.5 Współczynnik zmienności vl maksymalnego rocznego obciążenia oblodzeniem

B.5 Ocena ekstremalnego obciążenia oblodzeniem oparta na różnych źródłach danychB.5.1 Źródła danych do oceny statystycznejB.5.2 Roczne maksymalne obciążenie oblodzeniem zarejestrowane w okresie

przynajmniej 10 latB.5.3 Maksymalne obciążenie oblodzeniem Imax znane tylko dla ograniczonej liczby latB.5.4 Ocena rocznego maksymalnego obciążenia oblodzeniem przy wykorzystaniu danych

meteorologicznychB.6 Kombinacja obciążeń od wiatru i oblodzenia

B.6.1 Ekstremalne obciążenie oblodzeniem IL skojarzone z umiarkowaną prędkością wiatru VlH

B.6.2 Duża prędkość wiatru VlL skojarzona z umiarkowanym oblodzeniem IH

Załącznik C (informacyjny) Siły specjalne

C.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuC.2 Siły powodowane przez prądy zwarcioweC.3 Lawiny, zsuwający się śniegC.4 Trzęsienia ziemi

− 9 − EN 50341-1:2001

Załącznik D (informacyjny) Dane statystyczne dla rozkładu Gumbela wartości ekstremalnych

D.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuD.2 Rozkład GumbelaD.3 Przykład zastosowania C1 i C2

D.4 Obliczanie C1 i C2

Załącznik E (normatywny) Wymagania elektryczne

E.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuE.2 Koordynacja izolacji

E.2.1 Teoretyczna zależność dla obliczeń odstępów izolacyjnychE.2.2 Wymagane napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej Urw

E.2.3 Uwzględniane przepięciaE.2.4 Zależności obliczenioweE.2.5 Współczynnik poprawkowy na wysokość

Załącznik F (informacyjny) Wymagania elektryczne

F.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuF.2 Koordynacja izolacji. Przykłady obliczania Del, Dpp, D50 Hz dla różnych napięć sieciowych

F.2.1 Zakres I: Sieć o napięciu 90 kV, wyposażona w łańcuchy złożone z 6 izolatorówF.2.2 Zakres I: Sieć o napięciu 90 kV, wyposażona w łańcuchy złożone z 9 izolatorówF.2.3 Zakres II: Sieć o napięciu 400 kV

Załącznik G (normatywny) Układy uziemiające

G.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuG.2 Minimalne wymiary materiałów uziomu, zapewniające wytrzymałość mechaniczną

i odporność na korozjęG.3 Obliczenia obciążalności prądowejG.4 Napięcie dotykowe rażeniowe i prąd rażeniowy

G.4.1 Zależność pomiędzy napięciem dotykowym rażeniowym a prądem rażeniowymG.4.2 Sposób obliczania uwzględniający dodatkowe rezystancje

G.5 Pomiary napięć dotykowych rażeniowychG.6 Współczynnik redukcyjny przewodów odgromowych linii napowietrznych

G.6.1 Postanowienia ogólneG.6.2 Wartości współczynnika redukcyjnego linii napowietrznej

Załącznik H (informacyjny) Układy uziemiające

H.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuH.2 Podstawy weryfikacji

H.2.1 Rezystywność gruntuH.2.2 Rezystancja uziemienia

H.3 Wykonanie uziomów i przewodów uziemiającychH.3.1 Wykonanie uziomówH.3.2 Przewody uziemiające

H.4 Pomiary związane z układami uziemiającymiH.4.1 Pomiary rezystywności gruntuH.4.2 Pomiary rezystancji i impedancji uziemieniaH.4.3 Wyznaczanie napięcia uziomowego

EN 50341-1:2001 − 10 −

Załącznik J (normatywny) Kratowe słupy stalowe

J.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuJ.2 Klasyfikacja przekrojów

J.2.1 PodstawyJ.2.2 KlasyfikacjaJ.2.3 Właściwości przekroju efektywnego dla elementów ściskanych

J.3 Właściwości przekrojuJ.3.1 Przekrój poprzeczny bruttoJ.3.2 Przekrój poprzeczny netto

J.4 Sprawdzenie nośności przekrojuJ.4.1 RozciąganieJ.4.2 ŚciskanieJ.4.3 ZginanieJ.4.4 Zginanie i siły osiowe

J.5 Sprawdzanie nośności na wyboczenieJ.5.1 Elementy ściskaneJ.5.2 Zwichrzenie belekJ.5.3 Zginanie z rozciąganiem osiowymJ.5.4 Zginanie ze ściskaniem osiowym

J.6 Długość wyboczeniowa elementówJ.6.1 Postanowienia ogólneJ.6.2 Krawężniki i pasy poprzecznikówJ.6.3 Schematy zakratowańJ.6.4 Pręty złożone

J.7 Dodatkowe zalecenia dotyczące schematów zakratowańJ.7.1 Poziome pręty obwodowe z przeponami poziomymiJ.7.2 Poziome pręty obwodowe bez przepon poziomychJ.7.3 Zakratowanie K załamaneJ.7.4 Ramy portalowe

J.8 Obliczenia smukłości efektywnej effλJ.9 Określenie przypadków wyboczeniowych dla kątowników

J.9.1 Pojedynczy kątownikJ.9.2 Pręty złożone/pręty z przewiązkami

J.10 Pręty drugorzędne (nadliczbowe)J.11 Połączenia śrubowe

Załącznik K (normatywny) Stalowe słupy pełnościenne

K.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załącznikuK.2 Klasyfikacja przekrojówK.3 Właściwości przekrojów efektywnych klasy 4K.4 Nośność przekrojów rurowych bez otworów pod działaniem przeważającego momentu zginającegoK.5 Nośność przekrojów wielokątnych bez otworów pod działaniem przeważającego momentu zginającego

K.5.1 Przekroje klasy 3K.5.2 Przekroje klasy 4

K.6 Obliczanie śrub kotwiących

Załącznik L (informacyjny) Wymagania projektowe dla słupów i fundamentów

L.1 Wymagania konstrukcyjneL.2 Wymagania dotyczące konfiguracji: rodzajów słupów i ich zastosowanie

− 11 − EN 50341-1:2001

L.3 Zawieszenie przewodu fazowego i odgromowegoL.4 Stalowe elementy fundamentuL.5 Wyposażenie wykorzystywane w czasie budowy / utrzymaniaL.6 Ograniczenia masy i długości

Załącznik M (informacyjny) Typowe wartości parametrów geotechnicznych gruntów i skał

M.1 Postanowienia ogólneM.2 OkreśleniaM.3 Jednostki

Załącznik N (informacyjny) Przewody fazowe i przewody odgromowe

N.1 Wymagania techniczne dotyczące przewodów fazowych i przewodów odgromowychN.1.1 Czynniki wpływające na wymagania techniczne dla przewodów fazowych i przewodów

odgromowychN.1.2 Czynniki dotyczące pracy liniiN.1.3 Wymagania dotyczące utrzymaniaN.1.4 Parametry środowiskowe

N.2 Dobór przewodów fazowych i odgromowychN.3 Opakowanie i dostawa przewodów fazowych i odgromowychN.4 Środki ostrożności, jakie należy przedsięwziąć podczas rozwieszania przewodów fazowych

i odgromowych

Załącznik P (informacyjny) Badania ceramicznych i szklanych izolatorów liniowych oraz łańcuchów izolatorów

Załącznik Q (informacyjny) Izolatory

Q.1 Wymagania techniczne dotyczące izolatorówQ.1.1 Czynniki wpływające na wymagania techniczne dla izolatorówQ.1.2 Czynniki dotyczące pracy liniiQ.1.3 Wymagania dotyczące utrzymaniaQ.1.4 Parametry środowiskowe

Q.2 Dobór izolatorówQ.3 Opakowanie i dostawa izolatorówQ.4 Środki ostrożności, które należy przedsięwziąć podczas montażu izolatorów

Załącznik R (informacyjny) Wyposażenie linii napowietrznych – osprzęt linii napowietrznych

R.1 Wymagania techniczne i dobór osprzętuR.1.1 Czynniki wpływające na wymagania techniczne i dobórR.1.2 Czynniki dotyczące pracy liniiR.1.3 Wymagania dotyczące utrzymaniaR.1.4 Parametry środowiskowe

R.2 Opakowanie i dostawa osprzętuR.3 Środki ostrożności, jakie należy przedsięwziąć podczas montażu osprzętu

EN 50341-1:2001 − 12 −

Wprowadzenie

Struktura normy

Norma składa się z trzech części:

Część 1: Wymagania ogólne – Specyfikacje wspólne

Część ta, nazywana także Częścią Zasadniczą N2), zawiera rozdziały wspólne dla wszystkich krajów. Roz-działy te zostały przygotowane przez Grupy Robocze i zatwierdzone przez CLC/TC 11.

Część Zasadnicza jest dostępna w języku angielskim, francuskim i niemieckim.

Część 2: Indeks normatywnych warunków krajowych

Indeks ten zawiera listę wszystkich normatywnych warunków krajowych (NNA) – zobacz znaczenie i zawar-tość NNA poniżej „Część 3: Normatywne warunki krajowe”.

Indeks jest dostępny w języku angielskim, francuskim i niemieckim.

Część 3: Normatywne warunki krajowe

Normatywne warunki krajowe (NNA) odzwierciedlają praktykę krajową. Zwykle zawierają odchylenia typu A,szczególne warunki krajowe i uzupełnienia krajowe.

Odchylenia typu A:

Odchylenia typu A są wymagane przez istniejące prawo krajowe lub regulacje, które nie mogą być zmienionew czasie opracowywania normy.

Określenie zaczerpnięto z Przepisów Wewnętrznych CENELEC, Część 2, definicja 3.1.9.

Szczególne warunki krajowe (snc) N3):

Szczególne warunki krajowe to właściwość lub praktyka krajowa, której nie można zmienić nawet przez długiokres, np. warunki klimatyczne, rezystywność ziemi itp.

Określenie zaczerpnięto z Przepisów Wewnętrznych CENELEC, Część 2, definicje 3.1.7/3.1.9

Uzupełnienia krajowe (NCPT) N4)

Uzupełnienia krajowe odzwierciedlają praktykę krajową, która nie jest ani odchyleniem typu A ani szczegól-nym warunkiem krajowym. Przyjęto wewnątrz CLC/TC 11, że NCPT powinny być stopniowo włączane doCzęści Zasadniczej, dążąc do podstawowej struktury norm EN zawierających tylko Część Zasadniczą, odchy-lenia typu A i szczególne warunki krajowe.

N2) Odsyłacz krajowy: Odpowiednia nazwa w języku angielskim – Main Body.N3) Odsyłacz krajowy: snc jest skrótowcem terminu angielskiego: special national conditions.N4) Odsyłacz krajowy: NCPT jest skrótowcem terminu angielskiego: national complements.

− 13 − EN 50341-1:2001

Zasada numeracji NNA:

NNA numeruje się w następujący sposób:

AT Austria EN 50341-3-1BE Belgia EN 50341-3-2CH Szwajcaria EN 50341-3-3DE Niemcy EN 50341-3-4DK Dania EN 50341-3-5ES Hiszpania EN 50341-3-6FI Finlandia EN 50341-3-7FR Francja EN 50341-3-8GB Wielka Brytania EN 50341-3-9GR Grecja EN 50341-3-10IE Irlandia EN 50341-3-11IS Islandia EN 50341-3-12IT Włochy EN 50341-3-13LU Luksemburg EN 50341-3-14NL Holandia EN 50341-3-15NO Norwegia EN 50341-3-16PT Portugalia EN 50341-3-17SE Szwecja EN 50341-3-18CZ Republika Czeska EN 50341-3-19X xxx EN 50341-3-xx, itd.

Język:

NNA są publikowane w języku angielskim i w językach państw, których dotyczą.

EN 50341-1:2001 − 14 −

1 Zakres normy

Niniejsza norma dotyczy napowietrznych linii elektroenergetycznych o znamionowym napięciu przemiennympowyżej 45 kV i znamionowych częstotliwościach poniżej 100 Hz.

Niniejsza norma określa ogólne wymagania, które powinny być spełnione przy projektowaniu i budowie no-wych linii napowietrznych, aby zapewnić ich poprawność z uwagi na bezpieczeństwo ludzi, utrzymanie, dzia-łanie oraz ochronę środowiska.

UWAGA 1 Zakres stosowania niniejszej normy przez każdy z krajów do istniejących linii napowietrznych jest przed-miotem wymagań Normatywnych warunków krajowych (NNA) kraju, którego dotyczą.

UWAGA 2 W niniejszej normie nie uwzględniono wymagań dotyczących projektowania i budowy linii napowietrznychz przewodami izolowanymi, których wewnętrzne i zewnętrzne odstępy izolacyjne mogą być mniejsze niż określone w tejnormie. Wszystkie inne wymagania normy mogą być zastosowane do linii napowietrznych z przewodami izolowanymi.W razie potrzeby wymagania dotyczące odstępów izolacyjnych mogą być określane przez NNA.

UWAGA 3 Ta część normy ma zastosowanie do przewodów odgromowych ze światłowodem (OPGWs) N5) i przewo-dów (fazowych) ze światłowodem (OPCONs)N6). Niniejsza norma nie ma jednak zastosowania do systemów teleko-munikacyjnych, które są stosowane w napowietrznych liniach przesyłowych albo jako zamocowane do przewodu fazo-wego lub przewodu odgromowego linii przesyłowej (np. owinięte, ...) albo jako oddzielne kable podtrzymywane przez słupylinii przesyłowej np. samonośne kable dielektryczne (ADSS)N7) oraz do urządzeń telekomunikacyjnych montowanych napojedynczych konstrukcjach linii przesyłowej. W razie potrzeby wymagania mogą być określone w NNA.

Niniejszej normy nie stosuje się do:– linii napowietrznych wewnątrz zamkniętych terenów ruchu elektrycznego, według definicji w HD 637;– systemów nośnych sieci trakcji elektrycznej.

2 Definicje, symbole i powołania normatywne

2.1 Definicje

W niniejszej normie europejskiej mają zastosowanie terminy i definicje podane w Międzynarodowym słownikuterminologicznym (IEC 60050) rozdziały 441, 466, 471, 601 i 604.

W celu osiągnięcia lepszego zrozumienia terminów użytych w normie, niektóre słowa w definicjach zostałynapisane pismem pochyłym. Definicje tych słów zostały podane w tym podrozdziale.

2.1.1oddziaływanie a) siła (obciążenie) przyłożona do systemu (mechanicznego) (oddziaływanie bezpośrednie).

UWAGA Oddziaływanie może być stałe, zmienne lub wyjątkowe.

b) wymuszone lub narzucone ograniczeniem odkształcenie lub wymuszone przyśpieszenie spowodowane naprzykład zmianami temperatury, zmianami zawilgocenia, nierównomiernym osiadaniem lub trzęsieniem ziemi(oddziaływanie pośrednie)

2.1.2oddziaływanie wyjątkoweoddziaływanie, zwykle krótkotrwałe, które w obliczeniowym okresie użytkowania, z małym prawdopodobieńs-twem może wystąpić o znacznej wartości

UWAGA Można się spodziewać, że oddziaływanie wyjątkowe będzie miało w wielu przypadkach poważne kon-sekwencje, jeżeli nie zostały podjęte odpowiednie środki zapobiegawcze.

N5) Odsyłacz krajowy: Optical Ground Wires (OPGW) – przewody odgromowe ze światłowodem.N6) Odsyłacz krajowy: Optical Conductors (OPCON) – przewody (fazowe) ze światłowodem.N7) Odsyłacz krajowy: ADSS jest akronimem terminu angielskiego – All Dieelectric Self Suporting.

− 15 − EN 50341-1:2001

2.1.3przewód wyrównawczyprzewód zapewniający połączenie ekwipotencjalne

2.1.4wartości w ramkach wartości liczbowe umieszczone w ramkach „wartości w ramkach” są wskazaniami. Inne wartości mogąbyć określone przez komitet krajowy NC w NNA

2.1.5nośność charakterystyczna wartość nośności mechanicznej obliczona przy użyciu charakterystycznych wartości właściwości materiałów.Wartości te mogą być uzyskane z ENV 1992-1-1, ENV 1993-1-1, ENV 1995-1-1

2.1.6wartość charakterystyczna właściwości materiałuwartość właściwości materiału, odpowiadająca założonemu prawdopodobieństwu nieprzekroczenia w teore-tycznie nieograniczonej serii badań. Zwykle odpowiada ona określonemu kwantylowi przypuszczalnego roz-kładu statystycznego określonej właściwości materiału. W pewnych okolicznościach za wartość charaktery-styczną przyjmuje się wartość nominalną

2.1.7wartość charakterystyczna oddziaływaniagłówna wartość reprezentatywna oddziaływania. Jeżeli wartość charakterystyczną określić można statystycz-nie, przyjmuje się ją tak, aby odpowiadała zadanemu prawdopodobieństwu nieprzekroczenia w stronę nieko-rzystną w „okresie odniesienia”, uwzględniając obliczeniowy okres użytkowania systemu i czas trwania sytu-acji obliczeniowej

2.1.8odstęp izolacyjnynajkrótsza odległość w powietrzu między dwiema częściami przewodzącymi, wyznaczona wzdłuż najkrótszejdrogi między tymi częściami [IEV 441-17-31]

2.1.9współczynnik zmienności stosunek odchylenia standardowego do wartości średniej

2.1.10kombinacja oddziaływańzespół wartości obliczeniowych oddziaływań przyjęty do sprawdzenia niezawodności konstrukcji dla stanugranicznego w danym przypadku układu obciążeń

2.1.11współczynnik kombinacyjny oddziaływaniawspółczynnik używany do określania wartości kombinacyjnej oddziaływania

EN 50341-1:2001 − 16 −

2.1.12wartość kombinacyjna oddziaływaniawartość związana ze stosowaniem kombinacji oddziaływań w celu uwzględnienia zmniejszonego prawdo-podobieństwa jednoczesnego wystąpienia najbardziej niekorzystnych wartości kilku niezależnych oddziały-wań. Wartość ta jest bądź to iloczynem wartości charakterystycznej oddziaływania i współczynnika kom-binacyjnego oddziaływania, bądź w specjalnych okolicznościach jest określona arbitralnie

2.1.13podzespółjedna z głównych części napowietrznej linii elektroenergetycznej mająca określoną funkcję. Typowe podzes-poły to konstrukcje wsporcze, fundamenty, przewody, łańcuchy izolatorów i osprzęt

2.1.14przewód (linii napowietrznej)jeden lub więcej drutów wykonanych z aluminium, stopu aluminium, miedzi, stali ocynkowanej lub stalialuminiowanej, bądź też ich kombinacja, skręconych razem, które wspólnie mają za zadanie przewodzenieprądu elektrycznego [IEV 466-01-15: drut lub zespół drutów nie izolowanych względem siebie, którego funk-cją jest przewodzenie prądu elektrycznego]

2.1.15ulotświecące wyładowanie spowodowane jonizacją powietrza otaczającego elektrodę, wywołaną przez gradientnapięcia przekraczający pewną wartość krytyczną

UWAGA Elektrodami mogą być przewody, osprzęt, akcesoria lub izolatory.

2.1.16prąd uziomowyprąd płynący do ziemi przez impedancję uziemienia

2.1.17nośność obliczeniowa nośność konstrukcji wiążąca wszystkie właściwości konstrukcji z odpowiednimi wartościami obliczeniowymiwłaściwości materiałów

2.1.18sytuacja obliczeniowazbiór warunków fizycznych dotyczących okresu odniesienia, dla którego należy wykazać obliczeniowo, że ok-reślone stany graniczne nie zostają przekroczone

2.1.19wartość obliczeniowa właściwości materiałuwartość uzyskana przez podzielenie wartości charakterystycznej właściwości materiału przez współczynnikczęściowy dla właściwości materiału lub w szczególnych okolicznościach przez współczynnik określony ar-bitralnie

2.1.20wartość obliczeniowa oddziaływaniawartość uzyskiwana przez przemnożenie wartości charakterystycznej oddziaływania przez współczynnik częś-ciowy dla oddziaływania

− 17 − EN 50341-1:2001

2.1.21obliczeniowy okres użytkowania przyjmowany okres, dla którego konstrukcja ma spełniać swoją funkcję z przewidzianymi czynnościami utrzy-mania, ale bez potrzeby przeprowadzania gruntownych napraw

2.1.22oddziaływanie dynamiczneoddziaływanie, które wywołuje znaczące przyśpieszenie konstrukcji lub elementów konstrukcji

2.1.23ziemia określenie ziemi rozumianej jako miejsce lokalizacji jak również ziemi rozumianej jako przewodząca masa,na przykład typy gruntu: próchnica, piasek gliniasty, żwir, kamień

2.1.24uziomczęść przewodząca umieszczona w ziemi, mająca połączenie przewodzące z ziemią, lub część przewodzącaumieszczona w betonie stykającym się z ziemią na dużej powierzchni (na przykład uziom fundamentowy)

2.1.25doziemienie przewodzące połączenie spowodowane przez zwarcie pomiędzy przewodem fazowym obwodu głównegoa ziemią bądź częścią uziemioną. Połączenie przewodzące może także powstać poprzez łuk elektryczny. Do-ziemienie dwóch lub kilku przewodów fazowych w różnych miejscach tego samego systemu elektrycznegojest określane jako doziemienie podwójne lub wielokrotne

2.1.26prąd doziemieniaprąd, który płynie z obwodu głównego do ziemi lub do części uziemionych, jeżeli jest tylko jeden punkt dozie-mienia w miejscu zwarcia (miejscu doziemienia)

2.1.27napięcie uziomowe napięcie pomiędzy układem uziemiającym a ziemią odniesienia

2.1.28uziom pionowy uziom, który zwykle jest ułożony lub wbity pionowo w grunt na dużą głębokość. Może on być wykonany naprzykład z rury, okrągłego pręta lub kształtownika

2.1.29potencjał na powierzchni gruntupotencjał punktu na powierzchni gruntu względem potencjału ziemi odniesienia

2.1.30uziemienieogół środków i przedsięwzięć wykonanych w celu zapewnienia właściwego połączenia przewodzącegoz ziemią

EN 50341-1:2001 − 18 −

2.1.31przewód uziemiającyprzewód, który łączy z uziomem te części instalacji, które mają być uziemione, niezależnie od tego, czy jeston zakopany w gruncie, czy znajduje się poza gruntem (przewód odgromowy)

2.1.32układ uziemiającylokalnie ograniczony system elektryczny połączonych elektrycznie uziomów, przewodów uziemiających i prze-wodów wyrównawczych [lub części metalowych spełniających te same funkcje, na przykład fundamentów słu-pów, zbrojeń, metalowych powłok kabli]

2.1.33przewód odgromowyprzewód połączony z ziemią na niektórych lub wszystkich konstrukcjach wsporczych, który jest zwykle za-wieszony, ale niekoniecznie, nad przewodami fazowymi linii w celu zapewnienia im ochrony przed uderze-niami pioruna [IEV 466-10-25]

UWAGA Przewód odgromowy może także zawierać elementy linii telekomunikacyjnej.

2.1.34wartość skuteczna natężenia polapierwiastek z sumy kwadratów wartości średnich kwadratowych (wartości skutecznych) trzech wzajemnieprostopadłych składowych pola

2.1.35efekt oddziaływaniaefekt oddziaływań na elementy konstrukcyjne, na przykład: siła wewnętrzna, moment, naprężenie, odkszta-łcenie. Wartość obliczeniowa efektu oddziaływania jest całkowitym efektem odnośnych wartości oblicze-niowych oddziaływań

2.1.36pole elektrycznepole elektryczne wytworzone w sąsiedztwie przewodu pod napięciem jest wektorem, którego wartość jestrówna natężeniu pola elektrycznego E. Wielkość ta jest równa sile wywieranej przez pole elektryczne na jed-nostkowy ładunek elektryczny i jest mierzona w woltach na metr (V/m)

2.1.37elementjedna z części podzespołu. Na przykład elementami stalowego słupa kratowego są stalowe kątowniki, blachyi śruby

2.1.38połączenie ekwipotencjalneprzewodzące połączenie pomiędzy częściami przewodzącymi, którego zadaniem jest zniesienie różnicy po-tencjałów między tymi częściami

2.1.39granica wykluczenia zmiennej dopełnienie do jedności prawdopodobieństwa odpowiadającego określonej wartości zmiennej dla przyjętejfunkcji rozkładu prawdopodobieństwa

− 19 − EN 50341-1:2001

2.1.40odstępy izolacyjne zewnętrznewszystkie odstępy izolacyjne, które nie są „odstępami izolacyjnymi wewnętrznymi”. Są to odstępy izolacyjneod powierzchni ziemi, dróg, budynków i instalacji (jeżeli są dopuszczone przez przepisy krajowe) i od obiek-tów, które mogą się na nich znajdować

2.1.41uszkodzenie (konstrukcji) stan konstrukcji, w którym nie spełnia ona już swojej funkcji, to znaczy, w którym jeden z podzespołów uległuszkodzeniu na skutek nadmiernej deformacji, utraty stateczności, przewrócenia, zawalenia, zerwania, wy-boczenia itp.

2.1.42oddziaływanie ustaloneoddziaływanie, którego rozkład zmienności w stosunku do konstrukcji jest jednoznacznie określony przezustalenie wartości i kierunku oddziaływania na całą konstrukcję w przypadku, gdy wartość i kierunek są okre-ślone w stosunku do jednego punktu konstrukcji

2.1.43uziom fundamentowyczęść przewodząca umieszczona w betonie stykającym się z ziemią na dużej powierzchni

2.1.44oddziaływanie swobodneoddziaływanie, którego rozkład zmienności w przestrzeni w stosunku do konstrukcji może być dowolny w da-nym przedziale

2.1.45obszar częstego przebywania ludziobszar, w którym ludzie przebywają tak często, że należy uwzględnić ryzyko jednoczesnego wystąpienia do-ziemienia (na przykład: place zabaw, chodniki dróg publicznych, bliskie sąsiedztwo miejsc zamieszkania itp.)

UWAGA Zaleca się, aby instytucje użyteczności publicznej określiły te obszary.

2.1.46najwyższe napięcie siecinajwyższa wartość skuteczna napięcia, które pojawia się w dowolnej chwili i w dowolnym miejscu linii napo-wietrznej podczas normalnej pracy, dla którego napowietrzna linia elektroenergetyczna powinna być za-projektowana

2.1.47uziom poziomyuziom, który jest zwykle ułożony w gruncie na niewielkiej głębokości. Może być on wykonany na przykładz bednarki, okrągłego pręta lub przewodu linkowego i wykonany jako uziom promieniowy, otokowy, kratowylub o konfiguracji będącej ich kombinacją

2.1.48impedancja uziemienia układu uziemiającegoimpedancja pomiędzy układem uziemiającym a ziemią odniesienia

EN 50341-1:2001 − 20 −

2.1.49odstęp izolacyjny wewnętrzny odstęp izolacyjny pomiędzy przewodem fazowym a uziemionymi częściami, takimi jak stalowe elementy kon-strukcji i przewody odgromowe, oraz odstęp pomiędzy przewodami fazowymi. Także odstępy izolacyjne doinnych torów na tej samej konstrukcji wsporczej

2.1.50stan graniczny (konstrukcji)stan, po przekroczeniu którego konstrukcja przestaje spełniać projektowe wymagania dotyczące jej zachowa-nia się

2.1.51schemat obciążeniaokreślenie położenia, wartości i kierunku oddziaływania swobodnego

2.1.52przypadek układu obciążeńzgodne schematy obciążeń, zestawy odkształceń i imperfekcji, uwzględniane jednocześnie ze zdefiniowany-mi oddziaływaniami zmiennymi i oddziaływaniami stałymi w celu sprawdzenia określonych warunków

2.1.53pole magnetycznepole magnetyczne jest wielkością wektorową. Natężenie pola magnetycznego H jest wyrażone w amperachna metr (A/m)

2.1.54gęstość strumienia magnetycznegogęstość strumienia magnetycznego, znana także jako indukcja magnetyczna, jest wielkością, do której jestproporcjonalna siła wywierana na ładunek poruszający się w polu. Jednostką gęstości strumienia magnetycz-nego jest tesla (T) równa 1 Vs/m2 lub 1 weber na metr kwadratowy (Wb/m2)

2.1.55utrzymaniezbiór wszystkich czynności przeprowadzanych w obliczeniowym okresie użytkowania systemu w celu zacho-wania jego funkcji

2.1.56napięcie znamionowenapięcie, dla którego linia napowietrzna jest przeznaczona i do którego odnoszą się pewne charakterystykioperacyjne

2.1.57przewód ze światłowodem (OPCON)przewód fazowy zawierający telekomunikacyjne włókna światłowodowe

2.1.58przewód odgromowy ze światłowodem (OPGW)przewód ze światłowodem używany wyłącznie jako przewód odgromowy. Podzespół przewodu może być wy-konany w postaci rurki lub części skręcanej z drutami przewodu lub ich kombinacji

− 21 − EN 50341-1:2001

2.1.59współczynnik częściowy dla oddziaływania współczynnik zależny od wybranego poziomu niezawodności, uwzględniający możliwość niekorzystnych od-chyleń od wartości charakterystycznych oddziaływań, niedokładnego modelowania i niepewności w określa-niu efektów oddziaływań

2.1.60współczynnik częściowy dla właściwości materiału współczynnik korygujący wpływ niekorzystnych odchyleń od wartości charakterystycznych właściwości mate-riałów, niedokładności w zastosowanych współczynnikach przeliczeniowych i niepewności we właściwościachgeometrycznych i modelu nośności

2.1.61oddziaływanie stałeoddziaływanie, które z dużym prawdopodobieństwem występuje przez cały okres trwania danej sytuacji obli-czeniowej i którego zmiany wartości w czasie są pomijalne w stosunku do wartości średniej lub któregozmiany następują zawsze w tym samym kierunku (monotonicznie) do czasu uzyskania przez oddziaływanieokreślonej wartości granicznej

2.1.62zaburzone/niezaburzone pole elektrycznepole elektryczne w pobliżu obiektu przewodzącego, które jest „zaburzone” obecnością danego obiektu.W takim przypadku, w celach praktycznych można odnieść się do „niezaburzonego pola elektrycznego” (tzn.pola istniejącego przy braku obiektu zaburzającego je)

2.1.63sterowanie rozkładem potencjałuwpływanie za pomocą uziomów na potencjał gruntu, a w szczególności na potencjał na powierzchni gruntu

2.1.64uziom wyrównawczyczęść przewodząca, która dzięki swej konfiguracji i ułożeniu jest używana głównie do sterowania rozkłademnapięcia, a nie do uzyskiwania określonej rezystancji uziemienia

2.1.65specyfikacja projektowa dokument dostarczany przez zamawiającego wykonawcy, zawierający właściwe szczegóły wszystkich wy-magań dotyczących materiałów, projektu, wykonania i budowy określonego systemu lub podzespołu linii.Specyfikacja projektowa może uzupełniać wymagania tej normy, ale nie powinna obniżać wymagań technicz-nych ani zwalniać ze spełnienia minimalnych wymagań określonych w niniejszej normie. Powinna być onaograniczona do minimum dla każdego projektu, to znaczy do rzeczywiście unikatowych lub specyficznychszczegółów

2.1.66funkcjarola systemu (napowietrznej linii elektroenergetycznej), to znaczy przesył energii elektrycznej pomiędzy jejdwoma końcami lub rola jako części systemu

2.1.67oddziaływanie prawie-statyczneoddziaływanie dynamiczne, które może być opisane za pomocą modeli statycznych, uwzględniających efektydynamiczne

EN 50341-1:2001 − 22 −

2.1.68zakłócenia radioelektrycznekażdy wpływ na odbiór wymaganego sygnału radiowego spowodowany niepożądanymi zaburzeniami w zak-resie częstotliwości radiowych. Zakłócenia radioelektryczne dotyczą głównie systemów z modulacją amplitudy(modulowane amplitudowo – AM – sygnały radiowe i telewizyjne wideo), ponieważ inne formy modulacji (takiejak modulacja częstotliwością (FM), używana do nadawania sygnałów radiowych VHF i sygnałów telewizyjnychaudio) są ogólnie znacznie mniej narażone na zaburzenia powodowane przez linie napowietrzne

2.1.69współczynnik redukcyjny linii trójfazowejstosunek, r, prądu ziemnopowrotnego do sumy prądów kolejności zerowej płynących w przewodach fazo-wych obwodu głównego

2.1.70ziemia odniesienia (ziemia odległa)te części ziemi, znajdujące się poza obszarem wpływu uziomu bądź układu uziemiającego, w których po-między dwoma dowolnymi punktami nie pojawia się żadne dostrzegalne napięcie przy przepływie prądu uzio-mowego

2.1.71okres odniesieniaokres uwzględniający obliczeniowy okres użytkowania systemu bądź jednego z jego elementów i/lub wartośćcharakterystyczną oddziaływania

2.1.72niezawodność (elektryczna)zdolność systemu do realizacji funkcji zasilania w określonych warunkach w danym okresie

2.1.73niezawodność (konstrukcji)prawdopodobieństwo, że system wypełnia daną funkcję, w danym zbiorze warunków, przez okres odniesie-nia. Niezawodność jest więc miarą poprawności systemu w spełnianiu swojej funkcji

2.1.74nośność (konstrukcji)właściwość mechaniczna podzespołu, przekroju lub elementu konstrukcji, np. nośność na zginanie, nośnośćna wyboczenie. Nośność jest zdolnością do przeciwstawiania się złamaniu, lub każdej innej formie uszko-dzenia konstrukcji, która może zagrażać bezpieczeństwu ludzi lub mieć szkodliwy wypływ na funkcjonowaniesystemu

UWAGA Może być wymagane rozważenie nośności na następujące efekty oddziaływań: utrata równowagi kon-strukcji lub każdej z jej części, rozpatrywanej jako sztywnej konstrukcji, zniszczenie przez nadmierną deformację,zerwanie, lub utratę stabilności konstrukcji lub każdej z jej części, łącznie z konstrukcjami wsporczymi i fundamentami.

2.1.75rezystancja uziemienia rezystancja ziemi pomiędzy uziomem a ziemią odniesienia

− 23 − EN 50341-1:2001

2.1.76okres powrotuśredni czas pomiędzy kolejnymi powtórzeniami oddziaływania klimatycznego o wartości nie mniejszej odzdefiniowanej. Odwrotność okresu powrotu daje prawdopodobieństwo przekroczenia wartości oddziaływaniaw ciągu jednego roku

2.1.77bezpieczeństwozdolność systemu do nie powodowania obrażeń bądź śmierci ludzi w czasie budowy, pracy i utrzymania

2.1.78pewność (asekuracja)zdolność systemu do uchronienia się przed większymi awariami (efekt kaskadowy), jeżeli uszkodzenie jestzapoczątkowane w danym podzespole. Uszkodzenie może być spowodowane przez czynniki elektryczne lubkonstrukcyjne

2.1.79stan graniczny użytkowalnościstan odpowiadający warunkom, po których przekroczeniu konstrukcja lub element konstrukcji przestaje spe-łniać określone wymagania użytkowe

2.1.80rezystywność grunturezystancja właściwa ziemi

2.1.81przeskokwyładowanie zupełne

2.1.82oddziaływanie statyczneoddziaływanie, które nie wywołuje znaczącego przyśpieszenia konstrukcji lub elementów konstrukcji

2.1.83napięcie krokowe rażenioweczęść napięcia uziomowego, która może pojawić się na ciele człowieka pomiędzy stopami rozstawionymi naodległość 1 m, to jest spadek napięcia na ciele człowieka spowodowany przez prąd płynący na drodze stopa– stopa

2.1.84wytrzymałośćwłaściwość mechaniczna materiału, zwykle podawana w jednostkach naprężenia

2.1.85konstrukcjautworzony model statyczny połączonych elementów, zaprojektowany w celu uzyskania określonej sztywności

2.1.86konstrukcja wsporcza (słup)ogólny termin określający rodzaje konstrukcji, które podtrzymują przewody elektroenergetycznych linii napo-wietrznych

EN 50341-1:2001 − 24 −

2.1.87słup na załomie trasy liniisłup przelotowy lub słup mocny zastosowany w miejscu zmiany kierunku trasy linii

2.1.88słup odporowysłup mocny w miejscu zmiany kierunku trasy linii lub na prostym odcinku trasy linii, pełniący dodatkowo funk-cję sztywnego punktu w linii, ograniczającego zakres awarii kaskadowych

2.1.89słup przelotowysłup wyposażony w łańcuchy przelotowe izolatorów

2.1.90słup na prostym odcinku trasy liniisłup przelotowy lub słup mocny zastosowany na prostym odcinku trasy linii

2.1.91słup mocnysłup wyposażony w łańcuchy odciągowe izolatorów

2.1.92słup krańcowysłup mocny mogący przenosić jednostronny, całkowity naciąg przewodów

2.1.93system (mechaniczny)zbiór połączonych ze sobą podzespołów, tworzących razem elektroenergetyczną linię napowietrzną

2.1.94system (elektryczny)wszystkie urządzenia, które razem służą do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej

2.1.95sieć z izolowanym punktem neutralnym system (elektryczny), w którym punkty neutralne transformatorów, generatorów i transformatorów uziemia-jących celowo nie są połączone z ziemią, za wyjątkiem połączeń o wysokiej impedancji wykonanych dla ce-lów sygnalizacji, pomiarów i ochrony

2.1.96sieć z punktem neutralnym uziemionym przez małą impedancjęsystem (elektryczny), w którym przynajmniej jeden punkt neutralny transformatora, transformatorauziemiającego lub generatora jest uziemiony bezpośrednio lub przez impedancję tak dobraną, że doziemie-nie powstałe w dowolnym punkcie wywoła przepływ prądu zwarciowego o takiej wartości, która doprowadzido pewnego zadziałania urządzeń zabezpieczających

2.1.97sieć z punktem neutralnym lub przewodem fazowym uziemianym dorywczo system (elektryczny) z izolowanym punktem neutralnym lub sieć skompensowana, w których w przypadkubraku naturalnego zaniku doziemienia punkt neutralny lub przewód fazowy obwodu głównego jest uziemianybezpośrednio lub przez małą impedancję w kilka sekund po pojawieniu się doziemienia

− 25 − EN 50341-1:2001

2.1.98sieć skompensowanasystem (elektryczny), w którym przynajmniej jeden punkt neutralny transformatora lub transformatorauziemiającego jest uziemiony przez dławik gaszący, a wypadkowa indukcyjność wszystkich dławików gaszą-cych jest zasadniczo dostrojona do pojemności doziemnej dla częstotliwości pracy

2.1.99zakłócenia telewizyjnespecjalny przypadek zakłóceń radioelektrycznych oddziałujących na zakresy częstotliwości używanych dotransmisji sygnałów telewizyjnych

2.1.100napięcie dotykowe rażenioweczęść napięcia uziomowego na ciele człowieka na drodze ręka – stopy (przyjmuje się poziomą odległość odczęści dotykanej równą 1 m)

2.1.101potencjał przenoszonynapięcie uziomowe układu uziemiającego wywołane przepływem prądu doziemienia, przeniesione przezczęści przewodzące (np. metalową powłokę kabla, rurociąg, szyny) na tereny o niskim lub zerowym poten-cjale względem ziemi odniesienia)

2.1.102stan graniczny nośnościstan łączący się z katastrofą lub innymi formami uszkodzenia konstrukcji, który może zagrażać bezpieczeń-stwu ludzi

UWAGA Ogólnie odnosi się do maksymalnej nośności konstrukcji lub elementu konstrukcji.

2.1.103niedyspozycyjnośćbrak możliwości realizacji przez system swojej funkcji. Niedyspozycyjność elektroenergetycznej linii napo-wietrznej wynika z uszkodzenia konstrukcji lub niewystarczającej niezawodności elektrycznej jak równieżz uszkodzenia spowodowanego nieprzewidywalnymi zdarzeniami, takimi jak obsunięcie ziemi, uderzenieobiektu, sabotaż, wada materiałowa itp.

2.1.104zawodność (konstrukcji)dopełnienie niezawodności konstrukcji lub prawdopodobieństwo uszkodzenia konstrukcji

2.1.105oddziaływanie zmienneoddziaływanie, które występuje z małym prawdopodobieństwem przez cały okres trwania danej sytuacji obli-czeniowej lub którego zmiany wartości w czasie nie są pomijalne w stosunku do wartości średniej ani nie sąmonotoniczne

2.1.106największe dopuszczalne napięcie dotykowe spodziewanenapięcie, które jest napięciem źródłowym w obwodzie dotykowym rażeniowym, gwarantujące, że nie wystąpizagrożenie porażeniowe ludzi przy znanych rezystancjach dodatkowych (np. obuwia lub izolującego materiałupowierzchni)

EN 50341-1:2001 − 26 −

2.2 Lista symboli

Symbol Znaczenie Odniesienia

A Oddziaływanie wyjątkowe 3.4.1

A Pole rzutu rozważanego elementu na płaszczyznę prostopadłą do kierunkuwiatru

4.2.2.3

AK Wartość charakterystyczna oddziaływania wyjątkowego 3.4.2

AK Charakterystyczny resztkowy naciąg przewodów 4.2.7

Ains Pole rzutu łańcucha izolatorów 4.2.2.4.2

Apol Pole rzutu słupa żerdziowego 4.2.2.4.4

At Efektywne pole elementów ściany segmentu słupa 4.2.2.4.3

Atc Efektywne pole elementów ściany poprzecznika kratowego 4.2.2.4.3

Atn Efektywne pole elementów n-tej ściany segmentu słupa kratowego 4.2.2.4.3

aso Odległość mierzona w linii prostej pomiędzy częściami pod napięciem a częściami uziemionymi

5.3.5.1

asom Minimalna wartość a s o linii 5.3.5.1

b1, b2 Szerokość segmentu słupa kratowego 4.2.2.4.3

Cc Współczynnik oporu aerodynamicznego przewodu 4.2.2.4.1

Ccl Współczynnik oporu aerodynamicznego oblodzonych przewodów 4.2.4.2

Cins Współczynnik oporu aerodynamicznego łańcucha izolatorów 4.2.2.4.2

Cpol Współczynnik oporu aerodynamicznego słupa żerdziowego 4.2.2.4.4

Ctc Współczynnik oporu aerodynamicznego poprzeczników kratowychprzy kierunku działania wiatru prostopadłym do ściany poprzecznika

4.2.2.4.3

Ctn Współczynnik oporu aerodynamicznego n-tej ściany segmentu słupa kra-towego

4.2.2.4.3

Cx Współczynnik oporu aerodynamicznego elementu 4.2.2.3

D Zastępcza średnica oblodzonych przewodów 4.2.4.4

Del Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniuzupełnemu pomiędzy przewodem fazowym a obiektami o potencjale ziemi, w czasie przepięć o łagodnym lub stromym czole. Del może być albo od-stępem wewnętrznym przy rozpatrywaniu odstępu pomiędzy przewodem fa-zowym a konstrukcją słupa, albo odstępem zewnętrznym, gdy rozważa sięodstęp pomiędzy przewodem fazowym a obiektem

5.3.5.1

Dpp Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniuzupełnemu pomiędzy przewodami fazowymi podczas przepięć o łagodnymlub stromym czole. Dpp jest odstępem wewnętrznym

5.3.5.1

D50Hz_p_e Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniuzupełnemu przy napięciu o częstotliwości sieciowej pomiędzy przewodem fa-zowym a obiektami o potencjale ziemi. D5 0 Hz _ p _e jest odstępem wewnętrz-nym

5.3.5.1

D50Hz_p_p Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniuzupełnemu przy napięciu o częstotliwości sieciowej pomiędzy przewodami fa-zowymi. D50Hz_p_p jest odstępem wewnętrznym

5.3.5.1

d Średnica przewodu 4.2.2.4.1

d Odległość od wierzchołka słupa żerdziowego 7.6.2.2

E Natężenie pola elektrycznego 2.1.36

− 27 − EN 50341-1:2001


E Całkowita wartość efektu oddziaływań -

Ed Całkowita wartość obliczeniowa efektu oddziaływań 3.7.3

F Oddziaływanie (siła lub odkształcenie wymuszone) 3.4.1

Fd Wartość obliczeniowa oddziaływania 3.7.2

FK Wartość charakterystyczna oddziaływania 3.4.2

FR, d Obciążenie obliczeniowe dla stanu granicznego nośności 7.3.8

Ftest, R Minimalne obciążenie próbne 7.3.8

FT Wartość charakterystyczna oddziaływania dla okresu powrotu T 3.7.2

G Oddziaływanie stałe 3.4.1

GK Wartość charakterystyczna oddziaływania stałego 3.4.2

GK Wartość charakterystyczna ciężaru własnego przewodów, izolatorów i słupów 4.3.11

Gc Współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla przewodówlub współczynnik przęsła

4.2.2.4.1

Gins Współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla łańcucha izolatorów 4.2.2.4.2

Gpol Współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla słupa żerdziowego 4.2.2.4.4

Gq Współczynnik działania porywów wiatru 4.2.2.3

Gt Współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla słupów kratowych 4.2.2.4.3

Gx Współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla rozważanegoelementu

4.2.2.3

g Współczynnik wartości szczytowej dla wiatru 4.2.2.3

H Wysokość odniesienia dla określenia gęstości powietrza 4.2.2.2

H Natężenie pola magnetycznego 2.1.53

H Całkowita długość słupa żerdziowego betonowego 7.6.4

h Wysokość nad terenem 4.2.2.1.4

h Wysokość segmentu słupa kratowego 4.2.2.4.3

I Jednostkowe obciążenie oblodzeniem przewodu 4.2.3.3

IK Charakterystyczne obciążenie oblodzeniem na jednostkę długości przewodu 4.2.3.2

IR Obciążenie oblodzeniem odniesienia na jednostkę długości przewodu 4.2.3.2

Ka Współczynnik poprawkowy na wysokość 5.3.4

Kg Współczynnik przerwy 5.3.5.2

Kg_sf Współczynnik przerwy powietrznej dla udaru łączeniowego 5.3.5.2

kT Współczynnik terenu 4.2.2.1.5

kg Współczynnik porywistości wiatru 4.2.2.1.4

k1 Współczynnik redukcyjny minimalnego odstępu izolacyjnego 5.4.3

L Długość przęsła 4.2.2.4.1

L Długość nogi słupa 7.7.5.3

LR Rozpiętość przęsła równoważnego 4.2.10.1

LW Rozpiętość udziałowa przęsła ciężarowego 4.2.3.3

Ln Rozpiętość n-tego przęsła 4.2.2.4.1

n Numer zmiennej 3.7.4

Q Oddziaływanie zmienne 3.4.1

EN 50341-1:2001 − 28 −


QCK Wartość charakterystyczna oddziaływań pochodzących od naciągu przewodów

4.3.11

QI Obciążenie przewodów oblodzeniem 4.2.3.3

QIK Wartość charakterystyczna oddziaływania oblodzenia na przewody 4.2.4.1

QK Wartość charakterystyczna oddziaływania zmiennego 3.4.2

QP Obciążenia w czasie budowy i utrzymania 4.2.6.1

QPK Wartość charakterystyczna obciążeń w czasie budowy i utrzymania 4.3.11

QWK Wartość charakterystyczna oddziaływania wiatru 4.2.4.1

QWc Oddziaływanie wiatru na słup stojący na prostym odcinku trasy linii 4.2.2.4.1

QWins Oddziaływanie wiatru na łańcuch izolatorów 4.2.2.4.2

QWpol Oddziaływanie wiatru na słup żerdziowy 4.2.2.4.4

QWt Oddziaływanie wiatru na segment słupa kratowego 4.2.2.4.3

QWtc Oddziaływanie wiatru na poprzecznik kratowy 4.2.2.4.3

QWx Oddziaływanie wiatru na dowolny element linii 4.2.2.3

Qn n-te oddziaływanie zmienne 3.7.4

QnK Wartość charakterystyczna n-tego oddziaływania zmiennego 3.7.4

Qo Poza rezonansowa część odpowiedzi 4.2.2.3

Q1 Główne oddziaływanie zmienne 3.7.4

q Ciśnienie prędkości wiatru N8) 4.3.2

qc Ciśnienie prędkości wiatru na przewody 4.3.2

qh Ciśnienie prędkości wiatru na wysokości h nad terenem 4.2.2.2

qx Ciśnienie prędkości wiatru na dowolny element słupów lub łańcuchy izolatorów

4.3.2

R Nośność konstrukcji -

Ra Rezystancja dodatkowa 6.2.4.3

Rb Wskaźnik przeskoków odwrotnych 5.3.3.5

Rd Obliczeniowa nośność konstrukcji 3.7.3

Rk Wartość charakterystyczna nośności fundamentu 8.5.2.1

Rsf Wskaźnik zawodności osłony odgromowej 5.3.3.5

Rx Rezonansowa część odpowiedzi 4.2.2.3

r Współczynnik redukcyjny linii trójfazowej 2.1.69

T Okres powrotu oddziaływań klimatycznych 3.2.2

Tn Okres powrotu n-tego oddziaływania zmiennego 3.7.4

To Początkowy naciąg poziomy w przewodzie 4.2.7

T1 Okres powrotu głównego oddziaływania zmiennego 3.7.4

T’ Temperatura bezwzględna na wysokości odniesienia H nad poziom morza 4.2.2.2

tF Czas trwania zwarcia 6.2.4.3

UD Największe dopuszczalne napięcie dotykowe spodziewane – które jest napięciem źródłowym w obwodzie dotykowym rażeniowym – gwarantujące, żenie wystąpi zagrożenie porażeniowe ludzi przy znanych rezystancjach dodat-kowych (np. obuwia lub izolującego materiału powierzchni)

6.2.4.2

N8) Odsyłacz krajowy: Synonimem terminu „ciśnienie prędkości wiatru” jest „ciśnienie dynamiczne wiatru”.

− 29 − EN 50341-1:2001


UE Napięcie uziomowe 6.2.4.2

UT Napięcie dotykowe rażeniowe 6.2.4.2

UTp Największe dopuszczalne napięcie dotykowe rażeniowe, tj. napięcie na cieleludzkim

6.2.4.2

Ucw Koordynacyjne napięcie wytrzymywane 5.3.1

Urp Przepięcie reprezentatywne 5.3.1

Urw Wymagane napięcie wytrzymywane 5.3.1

Us Najwyższe napięcie sieci 5.3.2.2

V Prędkość wiatru 4.2.2.1.1

VIh Prędkość wiatru do kombinacji z oblodzeniem na wysokości h nad terenem 4.2.4.3

VR Prędkość wiatru odniesienia 4.2.2.1.5

VR(II) Prędkość wiatru odniesienia w pobliskim miejscu pomiarowym w tereniekategorii II

4.2.2.1.5

Vg Prędkość wiatru w porywie 4.2.2.1.1

Vh Prędkość wiatru na dowolnej wysokości h nad terenem 4.2.2.1.6

Vmean Średnia prędkość wiatru 4.2.2.1.1

XK Wartość charakterystyczna właściwości materiału 3.7.2

Xd Wartość obliczeniowa właściwości materiału 3.7.2

XnK Wartość charakterystyczna n-tej właściwości konstrukcji 3.7.3

Xnd Wartość obliczeniowa n-tej właściwości konstrukcji 3.7.3

zo Parametr chropowatości terenu 4.2.2.1.4

α Wykładnik potęgowy do obliczania zmienności prędkości wiatru wraz z wy-sokością

4.2.2.1.6

α Współczynnik redukcyjny dla obciążenia oblodzeniem 4.2.10.2

β Współczynnik redukcyjny dla naciągu przewodów 4.2.7

γ Wpółczynnik częściowy 4.2.11

γA Współczynnik częściowy dla oddziaływania wyjątkowego 3.7.2

γC Współczynnik częściowy dla obciążeń od naciągu 4.3.11

γF Współczynnik częściowy dla oddziaływań 3.7.2

γG Współczynnik częściowy dla oddziaływania stałego 3.7.2

γI Współczynnik częściowy dla oddziaływania oblodzenia 4.2.4.1

γM Współczynnik częściowy dla właściwości materiału 3.7.2

γP Współczynnik częściowy dla obciążeń występujących podczas budowy i utrzymania

4.2.11

γPt Współczynnik częściowy dla oddziaływań siły sprężającej 7.6.4

γQ Współczynnik częściowy dla oddziaływania zmiennego 3.7.2

γQn Współczynnik częściowy dla n-tego oddziaływania zmiennego 3.7.4

γW Współczynnik częściowy dla oddziaływania wiatru 4.2.11

ρ Gęstość powietrza 4.2.2.2

ρE Rezystywność gruntu blisko powierzchni (Ω.m) 6.2.4.3

ρI Gęstość oblodzenia 4.2.4.2

EN 50341-1:2001 − 30 −


ρ’ Gęstość powietrza odpowiadająca temperaturze bezwzględnej T’ i wysokościodniesienia H

4.2.2.2

φ Kąt natarcia przy krytycznym kierunku wiatru 4.2.2.4.1

φ Kąt pomiędzy kierunkiem wiatru a osią podłużną poprzecznika kratowego 4.2.2.4.3

χ Współczynnik wypełnienia segmentu słupa 4.2.2.4.3

ψ Współczynnik kombinacyjny oddziaływania 4.2.11

ψI Współczynnik kombinacyjny oddziaływania oblodzenia 4.2.4.1

ψQ Współczynnik kombinacyjny oddziaływania zmiennego 3.4.3

ψQn Współczynnik kombinacyjny n-tego oddziaływania zmiennego 3.7.4

ψW Współczynnik kombinacyjny oddziaływania wiatru 4.2.4.1

2.3 Powołania normatywne N9)

Do niniejszej normy wprowadzono, drogą datowanego lub niedatowanego powołania, postanowienia zawartew innych publikacjach. Te powołania normatywne znajdują się w odpowiednich miejscach w tekście normy,a wykaz publikacji podano poniżej. Wszystkie powołania są niedatowane i stosuje się ostatnie wydanie powo-łanej publikacji.

Wymienione publikacje podano poniżej. Publikacje powołane są zgodne z podanymi w katalogach CEN,CENELEC i IEC z roku 2001.

Powołanie normatywne Tytuł

EN ISO 1461 Hot dip galvanised coatings on fabricated ferrous products – Specificationsand test methods

EN ISO 9001 Quality systems. Model for quality assurance in design, development, produc-tion, installation and servicing

EN ISO 9002 Quality systems. Model for quality assurance in production, installation andservicing

EN ISO 9003 Quality systems. Model for quality assurance in final inspection and test

EN ISO 14713 Protection against corrosion in iron and steel – Zinc and aluminium coatings –Guidelines

EN 10025 Hot rolled products of non alloy structural steels – Technical delivery conditions

EN 10149 Hot-rolled flat products made of high yield strength steels for cold forming

EN 10204 Metallic products. Types of inspection documents

EN 12465 Wood poles for overhead lines – Durability requirements1)

EN 12479 Wood poles for overhead lines – Sizes – Methods of measurement and per-missible deviations

EN 12509 Wood poles for overhead lines – Test methods – Determination of modulus ofelasticity, bending strength, density and moisture content1)

EN 12510 Wood poles for overhead lines – Strength grading criteria1)

EN 12511 Wood poles for overhead lines – Determination of characteristic values1)

N9) Odsyłacz krajowy: Patrz załącznik krajowy NA.1) W przygotowaniu.1) W przygotowaniu.1) W przygotowaniu.1) W przygotowaniu.

− 31 − EN 50341-1:2001


EN 12843 Precast concrete masts and poles1)

EN 22063 Metallic and other inorganic coatings – Thermal spraying – Zinc, aluminiumand their alloys

EN 50182 Conductors for overhead lines – Round wire concentric lay stranded conduc-tors

EN 50183 Conductors for overhead lines – Aluminium-magnesium-silicon alloy wires

EN 50189 Conductors for overhead lines – Zinc coated steel wires

EN 50326 Conductors for overhead lines – Characteristics of greases1)

EN 50351 Basic standard for the calculation and measurement methods relating to theinfluence of electric power supply and traction systems on telecommunicationsystems1)

EN 50352 Limits relating to the influence of electric power supply and traction systems ontelecommunication systems1)

EN 60071-1 Insulation co-ordination – Part 1: Definitions, principles and rules(IEC 60071-1)

EN 60071-2 Insulation co-ordination Part 2: Application guide (IEC 60071-2)

EN 60305 Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1 kV – Ceramic orglass insulators for a.c. systems – Characteristics of insulator units of the capand pin type (IEC 60305)

EN 60383-1 Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1 000 V – Part 1:Ceramic or glass insulator units for a.c. systems – Definitions, test methodsand acceptance criteria (IEC 60383-1)

EN 60383-2 Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1 000 V – Part 2:Insulator strings and insulator sets for a.c. systems – Definitions, test methodsand acceptance criteria (IEC 60383-2)

EN 60433 Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1 000 V – Ceramicinsulators for a.c. systems – Characteristics of insulator units of the long rodtype (IEC 60433)

EN 60437 Radio interference tests on high-voltage insulators (IEC 60437)

EN 60507 Artificial pollution test on high voltage insulators to be used on a.c. systems(IEC 60507)

EN 60794-1-1 Optical fiber cables – Part 1-1: Generic specification – General(IEC 60794-1-1)

EN 60794-1 -2 Optical fiber cables – Part 1-2: Generic specification – Basic optical cable testprocedures (IEC 60794-1-2)

EN 60865-1 Short circuit currents – Calculation of effects – Part 1: Definitions and calcula-tion methods (IEC 60865-1)

EN 60889 Hard-drawn aluminium wire for overhead line conductors (IEC 60889)

EN 61232 Aluminium-clad steel wires for electrical purposes (IEC 61232)

EN 61284 Overhead lines – Requirements and tests for fittings (IEC 61284)

1) W przygotowaniu.1) W przygotowaniu.1) W przygotowaniu.1) W przygotowaniu.

EN 50341-1:2001 − 32 −


EN 61325 Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1 000 V – Ceramicor glass insulator units for d.c. systems – Definitions, test methods and accep-tance criteria (IEC 61325)

EN 61395 Overhead electrical conductors – Creep test procedures for stranded conduc-tors (IEC 61395)

EN 61466-1 Composite string insulator units for overhead lines with a nominal voltagegreater than 1 000 V – Part 1: Standard strength classes and end fittings(IEC 61466-1)

EN 61 466-2 Composite string insulator units for overhead lines with a nominal voltagegreater than 1 000 V – Part 2: Dimensional and electrical characteristics(IEC 61 466-2)

EN 61773 Overhead lines – Testing of foundations for structures (IEC 61773)

EN 61854 Overhead lines – Requirements and tests for spacers (IEC 61854)

EN 61897 Overhead lines – Requirements and tests for Stockbridge type aeolian vibra-tion dampers (IEC 61897)

EN 187200 Sectional Specification: Optical cables to be used along electrical power lines(OCEPL)

ENV 1090-1 Execution of steel structures. General rules and rules for buildings

EUROCODE 1 ENV 1991: Basis of design and actions on structures ENV 1991-1: Basis ofdesign ENV 1991-2-1 : Actions on structures ENV 1991-2-4 : Actions on struc-tures. Wind loads

EUROCODE 2 ENV 1992: Design of concrete structures ENV 1992-1-1: General rules andrules for buildings ENV 1992-1-3: General rules. Precast concrete elementsand structures ENV 1992-3: Design of concrete structures. Concrete founda-tions

EUROCODE 3 ENV 1993: Design of steel structures ENV 1993-1-1: General rules and rulesfor buildings ENV 1993-1 -3 : Supplementary rules for cold formed thin gaugemembers and sheeting ENV 1993-5: Piling

EUROCODE 5 ENV 1995: Design of timber structures ENV 1995-1-1: General rules and rulesfor buildings

EUROCODE 7 ENV 1997: Geotechnical design ENV 1997-1: General rules

EUROCODE 8 ENV 1998: Design provisions for earthquake resistance of structures ENV 1998-5: Foundations, retaining structures and geotechnical aspects

HD 474 S1 Dimensions of ball and socket couplings of string insulator units (IEC 60120)

HD 637 Power installations exceeding I kV a.c.

IEC 60038 IEC standard voltages

IEC 60050-441 International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 441 – Switchgear, control-gear and fuses

IEC 60050-466 International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 466

IEC 60050-471 Overhead lines International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 471 Insu-lators

IEC 60050-601 International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 601 – Generation, trans-mission and distribution of electricity – General

IEC 60050-604 International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 604 – Generation, trans-mission and distribution of electricity – Operation

− 33 − EN 50341-1:2001


IEC 60287-3-1 Electric cables – Calculation of the current rating – Part 3-1: Sections on oper-ating conditions – Reference operating conditions and selection of cable type

IEC 60372 Locking devices for ball and socket couplings of string insulator units: Dimen-sions and tests

IEC 60471 Dimensions of clevis and tongue couplings of string insulator units

IEC ITR 60479-I Guide to effects of current on human beings and livestock – Part 1: Generalaspects

IEC ITR 60575 Thermal-mechanical performance test and mechanical performance test onstring insulator units

IEC 60652 Loading tests on overhead line towers

IEC 60720 Characteristics of line post insulators

IEC 60724 Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages of 1 kV(Urn= 1,2 kV) and 3 kV (Urn= 3,6 kV)

IEC 607944-1 Optical fiber cables – Part 4-1: Aerial optical cables for high voltage powerlines

IEC 60797 Residual strength of string insulator units of glass or ceramic material for over-head lines after mechanical damage of the dielectric

IEC/ITR 60815 Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions

IEC/TR 60826 Loading and strength of overhead transmission lines

IEC 60909 Short-circuit current calculation in three-phase AC systems

IEC 61109 Composite insulators for a.c. overhead lines with a nominal voltage greaterthan 1 000 V – Definitions, test methods and acceptance criteria

IEC/ITR 61211 Insulators of ceramic material or glass for overhead lines with a nominal volt-age greater than 1 000 V – Puncture testing

IEC 61467 Insulators for overhead lines with nominal voltage over 1 000 V – AC powerarc tests on insulator sets

IEC/TR 61597 Overhead electrical conductors – Calculation methods for stranded bare con-ductors

IEC/TR 61774 Overhead lines – Meteorological data for assessing climatic loads

IEC 62219 Formed wire concentric lay overhead electrical stranded conductors1)

CISPR 16-1 Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus andmethods – Part 1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus

CISPR 16-2 Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus andmethods – Part 2: Methods of measurement of disturbances and immunity

CISPR 18-2 Radio interference characteristics of overhead power lines and high voltageequipment – Part 2: Methods of measurement and procedure for determininglimits

CISPR 18-3 Radio interference characteristics of overhead power lines and high voltageequipment – Part 3: Code of practice for minimising the penetration of radio in-terferences

1) W przygotowaniu.

EN 50341-1:2001 − 34 −

3 Podstawy projektowania

3.1 Postanowienia ogólne

Ten rozdział normy zawiera podstawy i ogólne zasady projektowania konstrukcyjnego, geotechnicznego i me-chanicznego linii napowietrznych prądu przemiennego o napięciu powyżej 45 kV.Rozdział niniejszy należyczytać łącznie z Eurokodami 1, 2, 3, 5, 7 i 8. Postanowienia tej normy zastępują odpowiednie rozdziały wy-mienionych Eurokodów.

Zasady ogólne projektowania konstrukcji oparte są na metodzie stanów granicznych stosowanej łączniez metodą współczynników częściowych, jak podano w 3.7.

Wartości współczynników częściowych dla obciążeń i właściwości materiałów zależą od stopnia niepewnościoddziaływań, od wytrzymałości, od wymiarów geometrycznych i modelu obliczeniowego oraz od rodzaju kons-trukcji i rodzaju stanu granicznego. Współczynniki częściowe mogą również zależeć od koordynacji nośnościprzewidzianej dla linii.

W zasadzie rozróżnia się dwa sposoby wyznaczania wartości liczbowych oddziaływań i współczynnikówczęściowych. Pierwszy oparty jest na określeniu tych wartości i współczynników na podstawie opracowaniastatystycznego danych meteorologicznych i doświadczalnych oraz danych z obserwacji terenowych. Sposóbopracowania tych danych powinien się opierać na probabilistycznej teorii niezawodności, jak to zostało opisa-ne w normie IEC 60826. Drugi sposób jest oparty na kalibracji uzyskanej z doświadczeń długiej historii uda-nego budowania linii napowietrznych. Dla większości współczynników proponowanych w wyżej wymienionychEurokodach, jest to zasada wiodąca.

W praktyce stosuje się kombinację tych obydwóch sposobów, jak pokazano na rysunku 3.1. W szczególnościmetoda statystyczna wymaga wystarczającego zbioru danych. W wielu przypadkach należy podjąć dodat-kowe działania w celu pozyskania tych danych. Metodę tę można porównać z tradycyjną metodą obliczeń,w czym szczególnie pomocne okazują się wymienione wyżej długotrwałe doświadczenia w budowie i utrzy-maniu linii napowietrznych. Z tego punktu widzenia podejście statystyczne może być brane pod uwagę jakodostarczające dodatkowych wartości, uzupełniających dane pochodzące z podejścia bardziej tradycyjnego(doświadczalnego) i odwrotnie.

Podejście empiryczne omówione w 4.3 jest alternatywne do podejścia ogólnego, w którym mają zastosowa-nie odpowiednie oddziaływania opisane w 4.2. Podejście empiryczne przejmuje wymienione wyżej doświad-czenie uregulowań krajowych dotyczących wysokich napięć, które istnieją w niektórych krajach od około 1900roku. Dlatego te przepisy mogą stanowić dobrą podstawę do kalibracji metody empirycznej. W celu potwier-dzenia i kalibracji kryteriów obliczeniowych należy wykonać dodatkowe porównanie ustalonych wartościz danymi uzyskanymi z analizy statystycznej dostępnych informacji.

Każdy komitet krajowy powinien rozstrzygnąć, które spośród specyficznych wymagań krajowych i/lubregionalnych należy wprowadzić do projektowania linii napowietrznych, jak również określić ich odpowiedniewspółczynniki częściowe, jak to podano w 4.2.11 i 4.3.11, o ile takie są wymagania. Komitet krajowy możeponadto zdecydować o zastosowaniu podejścia empirycznego wg 4.3. Współczynniki częściowe wraz z od-powiednimi wymaganiami zawierają NNA, dlatego są one decydujące. Można także określić je w specyfikacjiprojektowej.

− 35 − EN 50341-1:2001

Weryfikacja za pomocą metody współczynników częściowych

Rysunek 3.1 – Schemat wyznaczania współczynników częściowych

3.2 Wymagania

3.2.1 Wymagania podstawowe

Elektroenergetyczną linię napowietrzną należy zaprojektować i zbudować w taki sposób, aby w przewidywa-nym okresie użytkowania:

– spełniała swoją funkcję dla określonego zbioru warunków, z akceptowalnymi poziomami niezawodnościi w ekonomiczny sposób. Odnosi się to do wymagań niezawodności,

– nie była narażona na katastrofę postępującą (zjawisko kaskadowe), jeśli uszkodzenie powstało w określo-nym podzespole. Odnosi się to do wymagań pewności (asekuracji),

– nie narażała ludzi na obrażenia lub utratę życia podczas budowy i utrzymania. Odnosi się to do wymagańbezpieczeństwa.

Linia napowietrzna powinna być również zaprojektowana, zbudowana i eksploatowana z uwzględnieniem as-pektów bezpieczeństwa publicznego, trwałości, odporności, utrzymania, estetyki i względów środowiskowych.

Powyższe wymagania należy spełnić poprzez wybór odpowiednich materiałów, właściwe zaprojektowanie i do-bór elementów oraz przez wyspecyfikowanie procedur kontroli obliczeń, wytwarzania, budowy i ich stosowanieodpowiednio do określonego projektu.

Wybrane sytuacje obliczeniowe powinny, poprzez reprezentatywne przypadki układu obciążeń, być dostateczniesurowe i różnorodne, aby obejmowały wszystkie warunki, których wystąpienie można przewidziećw sposób racjonalny, zarówno na etapie budowy jak i w obliczeniowym okresie użytkowania linii napowietrznej.

3.2.2 Niezawodność linii napowietrznych

Niezawodność, jakiej wymaga się od linii napowietrznej oraz poszczególnych jej podzespołów i elementówmożna uzyskać projektując według niniejszej normy i Eurokodów 1, 2, 3, 5, 7 i 8 oraz stosując właściwe spo-soby zapewnienia jakości.

Ma zastosowanie następujące postępowanie wg a) lub b):

a) Komitety krajowe – zgodnie z ich własnymi doświadczeniami i wykonanymi kalibracjami – mogą zdecydo-wać o przyjęciu jednego poziomu bezpieczeństwa, ogólnie odpowiadającego przynajmniej poziomowi nr 1wymienionemu poniżej. Wyjątki od tego należy podać w NNA.

Podejście statystyczne

Podejście empiryczne

Kalibracja Kalibracja

Projektowanie metodą współczynników częściowych

EN 50341-1:2001 − 36 −

b) Gdy stosuje się podejście statystyczne, dla linii napowietrznych można rozważyć w ogólności trzy różnepoziomy niezawodności, jak podano w tablicy 3.1. Każdy z tych poziomów odpowiada podanemu okresowipowrotu T oddziaływań klimatycznych.

Tablica 3.1 – Poziomy niezawodności

Poziom niezawodności Okres powrotu Toddziaływań klimatycznych

lata

1 50

2 150

3 500

Odstępstwa od tych poziomów można zastosować w zgodzie ze ściśle określonymi wymaganiami dla roz-patrywanego projektu. Jednakże wybrany poziom powinien odpowiadać przynajmniej poziomowi niezawodno-ści nr 1, z wyjątkiem konstrukcji tymczasowych i podzespołów instalowanych tymczasowo.

UWAGA Roczna niezawodność linii napowietrznej odnosi się w przybliżeniu do okresu powrotu T oddziaływania kli-matycznego i mieści się w przedziale od 1-1/T do 1-1/2T. Należy ją uważać za wartość minimalną. Dalsze informacjemożna znaleźć w IEC 60826.

Absolutna niezawodność linii napowietrznej w ogólności jest trudna do określenia. Dlatego też niezawodnośćpoziomu nr 1 można traktować jako niezawodność odniesienia, podczas gdy wyższe poziomy niezawodnościrozumie się jako podane w stosunku do poziomu odniesienia.

Poziomy niezawodności, jeżeli taka decyzja została podjęta, podane są w NNA.

3.2.3 Wymagania dotyczące pewności (asekuracji)

Wymagania dotyczące pewności odpowiadają obciążeniom specjalnym i/lub środkom mającym zapobiec nie-kontrolowanej katastrofie postępującej (kaskadowej).

Gdyby zdarzyła się awaria linii, albo z powodu wad materiałowych, zdarzeń niemożliwych do przewidzenia(np. uderzenie w obiekt, osunięcie się podłoża itp.) albo nadzwyczajnych oddziaływań klimatycznych, istotnejest, aby ograniczyła się do tej sekcji, w której nastąpiło przeciążenie albo przekroczenie nośności pod-zespołów lub do jej najbliższego sąsiedztwa.

W celu zapobiegania katastrofom postępującym, przewiduje się pewne symulowane oddziaływania i warunkiobciążeniowe, podane w rozdziale 4 niniejszej normy.

Przyjęcie wyższego poziomu pewności może być uzasadnione dla niektórych linii napowietrznych albo zewzględu na ich znaczenie w sieci, albo z powodu narażenia na surowe obciążenia klimatyczne. W tych przy-padkach, w celu zwiększenia pewności, można stosować dodatkowe środki zgodnie z doświadczeniem i ro-dzajem linii, która ma być projektowana. Wstawienie słupów odporowych w określonych odstępach może og-raniczyć zakres katastrofy postępującej.

3.2.4 Wymagania dotyczące bezpieczeństwa podczas budowy i utrzymania

Wymagania dotyczące bezpieczeństwa mają na celu zapewnienie, że budowa i utrzymanie nie będą stwa-rzać niebezpiecznego ryzyka dla ludzi. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa w niniejszej normie zawierająobciążenia specjalne, zdefiniowane w 4.2.6 i 4.3.6, na które należy zaprojektować podzespoły, a przedewszystkim konstrukcje wsporcze.

− 37 − EN 50341-1:2001

3.2.5 Koordynacja nośności

Linia napowietrzna rozumiana jako system, wymaga koordynacji nośności podzespołów tworzących tę linię.Niniejsza norma, w zakresie szczególnych wymagań odnośnie do koordynacji nośności odwołuje się do NNA.

UWAGA Koordynacja nośności uzyskiwana jest w praktyce przez dobór współczynników częściowych i/lub przy-padków układu obciążeń.

W załączniku A podano szczegółową koncepcję koordynacji nośności opartą na IEC 60826.

3.2.6 Dodatkowe okoliczności

Rozważając linię napowietrzną jako element środowiska, należy wziąć pod uwagę warunki środowiskowei sytuację prawną, które istnieją w poszczególnych regionach lub krajach.

Należy we właściwy sposób zapewnić bezpieczeństwo ludzi i ochronę zwierząt dziko żyjących i domowych,np. ptaków, bydła itd. Specjalne wymagania mogą być podane w NNA.

3.2.7 Obliczeniowy okres użytkowania

Obliczeniowy okres użytkowania przyjmuje się jako okres, przez który linia napowietrzna powinna być użyt-kowana w celu spełnienia założonych funkcji bez konieczności większych napraw.

Zwykle przewiduje się 50-letni obliczeniowy okres użytkowania linii napowietrznych, chyba że określono gow specyfikacji projektowej inaczej.

UWAGA Zwykle okres użytkowania zawiera się w przedziale od 30 do 80 lat.

3.2.8 Trwałość

Trwałość słupa lub jego części w środowisku powinna być taka, aby przy odpowiednim utrzymaniu słup pozo-stawał zdatny do użycia w obliczeniowym okresie użytkowania.

Warunki środowiskowe, atmosferyczne i klimatyczne należy oszacować na etapie projektowania w celu oce-ny ich znaczenia dla trwałości konstrukcji i aby umożliwić zastosowanie odpowiednich zabezpieczeń chronią-cych materiały.

3.2.9 Zapewnienie jakości

Aby mieć pewność, że linia napowietrzna odpowiada wymaganiom i założeniom przyjętym w projekcie, należyprzyjąć właściwe sposoby zapewnienia jakości na etapie projektowania i budowy.

UWAGA Zapewnienie jakości opisano w normie EN ISO 9001.

3.3 Stany graniczne

3.3.1 Postanowienia ogólne

Stany graniczne są to stany, po przekroczeniu których linia napowietrzna przestaje spełniać wymagania pro-jektowe.

Ogólnie, rozróżnia się stany graniczne nośności i stany graniczne użytkowalności.

3.3.2 Stany graniczne nośności

Stany graniczne nośności związane są z katastrofą lub innymi podobnymi formami uszkodzenia konstrukcjispowodowanymi nadmiernym odkształceniem, utratą stateczności, przewróceniem się, rozerwaniem, wy-boczeniem itp.

EN 50341-1:2001 − 38 −

Stany uszkodzenia konstrukcji poprzedzające jej awarię, które – dla uproszczenia – są rozpatrywane zamiastwystąpienia awarii, traktowane są również jako stany graniczne nośności.

Stany graniczne nośności obejmują:

– niezawodność i pewność słupów, fundamentów, przewodów fazowych i osprzętu

– bezpieczeństwo ludzi.

3.3.3 Stany graniczne użytkowalności

Stany graniczne użytkowalności odpowiadają pewnym zdefiniowanym warunkom, po przekroczeniu którychokreślone wymagania użytkowalności linii napowietrznej nie są już spełnione.

Wymagania dla stanów granicznych użytkowalności obejmują:

– mechaniczne funkcjonowanie słupów, fundamentów, przewodów i osprzętu;

– elektryczne odstępy izolacyjne.

Stany graniczne użytkowalności, które mogą wymagać rozpatrzenia, zawierają :

– odkształcenia i przemieszczenia, które wpływają na wygląd lub efektywną pracę słupów, wliczając w tozmniejszenie odstępów izolacyjnych,

– drgania, które powodują uszkodzenie przewodów, słupów lub osprzętu albo które ograniczają ich skutecz-ne funkcjonowanie,

– uszkodzenie (w tym pękanie), które może niekorzystnie wpływać na trwałość lub funkcjonowanie słupów,przewodów, izolatorów i osprzętu linii.

Należy odwoływać się do NNA i specyfikacji projektowej w celu uzyskania zaleceń co do stanów granicznychużytkowalności i kryteriów prawidłowego funkcjonowania. 3.3.4 Projektowanie według metody stanów granicznych

Projektowanie według metody stanów granicznych należy wykonywać poprzez :

zestawienie modeli konstrukcyjnych i obciążeniowych dla istotnych stanów granicznych nośności i użyt-kowalności, które powinny być rozważone dla różnych sytuacji obliczeniowych i przypadków układu obcią-żeń;

sprawdzenie, czy nie są przekroczone stany graniczne, jeśli w obliczeniach zastosowano wartości ob-liczeniowe obciążeń, właściwości materiału oraz danych geometrycznych

Ogólnie – wartości obliczeniowe można uzyskać, stosując wartości charakterystyczne lub wartości kom-binacyjne (wg definicji podanych w niniejszej normie) w powiązaniu ze współczynnikami częściowymi wgdefinicji podanych w niniejszej normie i Eurokodach nr 2, 3, 5, 7 i 8.

W niektórych przypadkach może być właściwe bezpośrednie określenie wartości obliczeniowych. Wartości tenależy przyjmować uważnie i w taki sposób, by odpowiadały przynajmniej temu samemu stopniowi niezawod-ności dla różnych stanów granicznych, uwzględnionemu we współczynnikach częściowych w niniejszej nor-mie.

− 39 − EN 50341-1:2001

3.4 Oddziaływania

3.4.1 Klasyfikacja podstawowa

Oddziaływanie, F, jest to :

– oddziaływanie bezpośrednie, tj. siła (obciążenie) przyłożona do konstrukcji wsporczych wraz z fundamen-tami, do przewodów itd.,

– oddziaływanie pośrednie, tj. wynikające z wymuszonych lub ograniczonych odkształceń, np. przez zmianytemperatury, zmiany poziomu wody gruntowej lub nierównomierne osiadanie – o ile te zjawiska występują.

Klasyfikacja oddziaływań:

a) ze względu na ich zmienność w czasie:

1) oddziaływanie stałe (G), tj. ciężar własny słupów wraz z fundamentami, osprzętem i przymocowanymwyposażeniem.

Ciężar własny przewodów i skutki zastosowania naciągu przewodów w temperaturze odniesienia,patrz rozdział 4, jak również nierównomierne osiadanie słupa przyjmuje się jako oddziaływania stałe.

2) oddziaływania zmienne (Q), tj. oddziaływania wiatru, oblodzenia albo inne obciążenia wymuszone.

Obciążenia wiatrem i obciążenia oblodzeniem, jak również obciążenia spowodowane temperaturą sązwiązane z warunkami klimatycznymi, które mogą być oszacowane metodami probabilistycznymi(teoria niezawodności) lub deterministycznie.

Efekty naciągu przewodów spowodowane wiatrem i oblodzeniem oraz zmianami temperatury wzglę-dem temperatury odniesienia – są oddziaływaniami zmiennymi.

UWAGA Na pionową reakcję od ciężaru własnego przewodów na słup (czyli od przęsła ciężarowego)wpływają odchyłki od stanu odniesienia naciągu przewodu, spowodowane pełzaniem przewodów i zmianamitemperatury. Jak wspomniano, zmiana ta w stosunku do stanu odniesienia, jest oddziaływaniem zmiennym.W sytuacjach krytycznych dla obliczeń, szczególnie jeśli nie występują inne obciążenia klimatyczne, niepew-ność oceny tej zmiany – na niekorzyść czy na korzyść – należy uwzględniać poprzez zastosowanie współ-czynnika częściowego dla ciężaru własnego (lub dla przęsła ciężarowego).

Obciążenia wymuszone, spowodowane naciąganiem przewodów, wspinaniem się na słupy itp., nale-ży przyjmować deterministycznie i z uwzględnieniem aspektu bezpieczeństwa.

3) oddziaływania wyjątkowe (A), tj. obciążenia uwzględniające awarie, lawiny itd. Odnoszą się one doaspektu pewności.Nadzwyczajne obciążenia oblodzeniem, w tym nierównomierne obciążenia oblodzeniem, należy trak-tować jako oddziaływania wyjątkowe, jeśli stosuje się podejście empiryczne.

b) ze względu na ich rodzaj i / lub odpowiedź konstrukcji :

1) oddziaływania statyczne, które nie wywołują znaczących przyspieszeń podzespołów lub elementów,

2) oddziaływania dynamiczne, które wywołują znaczące przyspieszenia podzespołów lub elementówW projektowaniu słupów linii (w tym fundamentów) zwykle wystarczy uwzględnić równoważny efektstatyczny oddziaływań prawie-statycznych – takich jak obciążenia wiatrem. Szczególną uwagę należyjednak zwrócić na słupy nadzwyczajnie wysokie i / lub smukłe.

EN 50341-1:2001 − 40 −

3.4.2 Wartości charakterystyczne oddziaływań

Wartość charakterystyczna oddziaływania, FK, jest to główna wartość reprezentatywna stosowana przysprawdzaniu stanów granicznych.

Oddziaływania stałe (G)

W projektowaniu linii napowietrznych wartość charakterystyczna oddziaływania stałego może być zwykleokreślana deterministycznie jako jedna wartość, GK, ponieważ zmienność wartości G jest niewielka.

Oddziaływania zmienne (Q)

W przypadku oddziaływań zmiennych wartość charakterystyczna, QK, odpowiada :

– albo wartości nominalnej stosowanej dla oddziaływań określonych deterministycznie i w podejściu empi-rycznym;

– albo górnej wartości z oczekiwanym prawdopodobieństwem nieprzekroczenia (np. obciążeń wiatrem i ob-lodzeniem), a w przypadku np. temperatur – dolnej wartości z oczekiwanym prawdopodobieństwem, iż niebędzie jeszcze niższa, podczas okresu odniesienia wynoszącego 1 rok. W niniejszej normie przyjęto war-tość prawdopodobieństwa rocznego równą 0,02 (tj. okres powrotu równy 50 lat).

Oddziaływania wyjątkowe (A)

W przypadku oddziaływań wyjątkowych wartością reprezentatywną jest zazwyczaj wartość charakterystyczna AK odpowiadająca pewnej określonej wartości.

3.4.3 Wartości kombinacyjne oddziaływań zmiennych

Wartości kombinacyjne związane są ze stosowaniem kombinacji oddziaływań, w których należy uwzględniaćzredukowane prawdopodobieństwo jednoczesnego występowania najbardziej niekorzystnych wartości kilkuniezależnych oddziaływań.

Ogólnie, wartość kombinacyjna oddziaływania zmiennego Q jest iloczynem współczynnika kombinacyjnegoi wartości charakterystycznej (ψQ·QK) lub jest określona bezpośrednio jako oddziaływanie o zredukowanymokresie powrotu albo może być określona w rozdziale 4. Wartość kombinacyjną (ψQ·QK) uważa się za war-tość przyjmowaną do obliczeń. Gdy występujące oddziaływania są skorelowane, ma to odzwierciedlenie wewspółczynniku kombinacyjnym.

UWAGA W niniejszej normie współczynnik kombinacyjny dla oddziaływań zmiennych ψQ zasadniczo wyprowadzo-ny jest na podstawie zredukowanego okresu powrotu i dlatego zawiera współczynnik częściowy stosowany w Euro-kodzie, jak również inne współczynniki częściowe.

3.5 Właściwości materiałów

Właściwość materiału jest reprezentowana przez wartość charakterystyczną, która z określonym prawdo-podobieństwem nie będzie mniejsza od wartości uzyskanych w hipotetycznie nieograniczonej serii prób.Ogólnie biorąc, w przypadku konkretnej właściwości materiału wartość ta odpowiada określonej granicy wy-kluczenia dla założonego rozkładu prawdopodobieństwa tej właściwości materiału zastosowanego w systemie.

Wartość właściwości materiału należy zwykle określać na podstawie znormalizowanych badań wykonanychw określonych warunkach. Współczynnik przeliczeniowy należy stosować wtedy, gdy konieczne jest przeli-czenie wyników badań na wartości, które mogą być przyjęte jako reprezentujące zachowanie się materiałuw linii napowietrznej.

UWAGA Właściwości materiałów podane w Eurokodach 2, 3, 5 i 7 oraz normach związanych z niniejszą normąmożna zazwyczaj stosować, jeśli w niniejszej normie nie określono ich inaczej. Uzupełniające informacje o danychmateriałów podane w IEC 60826 można stosować jako odpowiednie w każdym przypadku.

− 41 − EN 50341-1:2001

3.6 Modele obliczeń statycznych i nośności konstrukcji


Obliczenia należy wykonywać, stosując właściwe modele obliczeniowe zawierające odpowiednie zmienne.Modele te powinny prawidłowo przewidzieć zachowanie się konstrukcji i rozważane stany graniczne.

Zwykle zaleca się, aby modele obliczeniowe były oparte na znanej w inżynierii teorii i praktyce, o ile to jest ko-nieczne, zweryfikowanej doświadczalnie.

3.6.2 Wzajemne oddziaływanie fundamentów i gruntu

Szczególną uwagę należy zwrócić na oddziaływanie:

– obciążeń pochodzących od słupa,

– obciążeń wynikających z aktywnego naporu gruntu oraz ciężaru stałego fundamentu i gruntu,

– efektu wyporu gruntu i fundamentu spowodowanego przez wodę gruntową. W obliczeniach fundamentówdla słupów należy uwzględniać ten efekt wraz z siłami oddziaływania warstwy gruntowej.

Należy określić również i uwzględnić kryteria stanu granicznego dla :

– akceptowanego / nie akceptowanego osiadania fundamentu, w tym nierównomiernego osiadania,

– wymuszonych deformacji słupa lub elementów słupa,

– przechyłów słupa (szczególnie dla słupów na załomie trasy linii i słupów krańcowych).

Postanowienia dotyczące wzajemnego oddziaływania fundamentów i gruntu oraz zalecenia dotyczące kryteriów dla stanów granicznych podane są w rozdziałach 7 i 8 oraz w załącznikach.

3.7 Wartości obliczeniowe i metoda weryfikacji


Wynikająca z niniejszej normy niezawodność osiągnięta jest przez stosowanie współczynników częściowychlub właściwych okresów powrotu dla oddziaływań klimatycznych, opartych na podejściu statystycznym,i współczynników częściowych dla oddziaływań deterministycznych i właściwości materiałów.

W metodzie współczynników częściowych sprawdza się, czy we wszystkich sytuacjach obliczeniowych, stanygraniczne nie są przekraczane wtedy, gdy w modelach obliczeniowych stosuje się wartości obliczeniowe od-działywań, właściwości materiałów i danych geometrycznych. W szczególności weryfikacji wymaga to, aby:

– efekty oddziaływań o wartościach obliczeniowych nie przekraczały nośności obliczeniowej linii napowietrz-nej w stanie granicznym nośności,

– efekty oddziaływań o wartościach przyjmowanych do obliczeń spełniały wymagania dotyczące funkcjono-wania linii napowietrznej w stanie granicznym użytkowalności.

Uproszczona weryfikacja oparta na metodzie stanów granicznych może być stosowana przy rozważaniu tylkostanów granicznych i kombinacji obciążeń, o których wiadomo z doświadczenia, że decydują o wymiarowaniukonstrukcji.

EN 50341-1:2001 − 42 −

3.7.2 Wartości obliczeniowe

Wartość obliczeniowa oddziaływania, Fd, w ogólnym przypadku wyrażona jest następująco:

Fd = γF ·FK

Współczynnik częściowy dla oddziaływań, γF, zależy od wybranego poziomu niezawodności i uwzględniamożliwość niekorzystnych odchyleń oddziaływań, nieścisłego zamodelowania i niepewności oceny skutkówoddziaływań.

UWAGA 1 Wartości obliczeniowe różnych oddziaływań G, Q i A, sklasyfikowanych w 3.4.1, wynoszą odpowiednioγG·GK , γQ · QK i γA · AK .

UWAGA 2 Współczynniki częściowe dla oddziaływań w ogólności oparte są na rozważaniach teoretycznych,doświadczeniu i kalibracji poprzez retrospektywne obliczenia istniejących obiektów. Wartości krajowe, ustanowione wgwymagań komitetów krajowych, zamieszczone są w NNA (patrz 3.1).

Obliczając wpływ oddziaływania na naciąg przewodów, współczynniki częściowe stosuje się do charaktery-stycznych wartości oddziaływań, tj. bezpośrednio do obciążenia wiatrem i/lub oblodzeniem, działającym naprzewody. Obliczona wartość naciągu przewodów jest wtedy końcową wartością obliczeniową.

Do obliczeń deterministycznych, zawierających przypadki układu obciążeń dotyczące pewności, współczynnikczęściowy może również być stosowany do efektu charakterystycznych wartości oddziaływania, tj. do naciąguprzewodów, jak to szczegółowo przedstawiono w rozdziale 4, dotyczącym oddziaływań.

W podejściu statystycznym, wartość obliczeniowa oddziaływania, Fd, określona jest wprost poprzez jego war-tość dla wybranego okresu powrotu T

Fd = FT

Wartość obliczeniową właściwości materiału, Xd , ogólnie definiuje się jako

Xd = XK /γM

Współczynnik częściowy dla właściwości materiału, γM , uwzględnia niekorzystne odchyłki od wartości charak-terystycznej XK właściwości materiału, niedokładności w stosowanych współczynnikach konwersji oraz nie-pewności we właściwościach geometrycznych i w modelu wytrzymałościowym. Współczynniki częściowe dlapodzespołów linii określone są w niniejszej normie. Współczynniki częściowe znajdujące się w Eurokodachnr 2, 3, 5, 7 i 8 generalnie stosuje się wtedy, gdy w niniejszej normie nie są one zmienione lub gdy nie sąw inny sposób określone w NNA lub w specyfikacji projektowej.

3.7.3 Podstawowe formuły obliczeniowe

Gdy rozpatruje się stan graniczny rozerwania lub nadmiernego odkształcenia podzespołu, elementu lub po-łączenia, należy sprawdzić, czy

Ed ≤ Rd

gdzie:Ed jest całkowitą wartością obliczeniową efektu oddziaływań takich jak siła wewnętrzna lub

moment – albo wektorem reprezentatywnym kilku sił lub momentów (patrz 3.7.4),

Rd jest właściwą obliczeniową nośnością konstrukcji, wiążącą wszystkie właściwości konstrukcjiz odpowiednimi wartościami obliczeniowymi, Xnd, a mianowicie

Rd = f X1d , X2d , ...

− 43 − EN 50341-1:2001

lub alternatywnie, jak to zdefiniowano w każdym przypadku, z odpowiednimi wartościami charak-terystycznymi XnK

Rd = f X1K , X2K , ... / γM

3.7.4 Kombinacja oddziaływań

Obciążenia stałe G, wartości oddziaływań zmiennych Q1, Q2, Q3 itp., które występują równocześnie oraz od-działywania wyjątkowe A (jeśli są istotne), są zestawiane zgodnie z rozpatrywaną sytuacją obliczeniową.

Dla każdego krytycznego przypadku układu obciążeń, wartości obliczeniowe efektów oddziaływań Ed , należyokreślać według równań (1) i (3) podanych poniżej.

Alternatywne równania (2) i (4) stosuje się wtedy, gdy oddziaływania zmienne Qn podane są wprost. W rów-naniu (2) główne oddziaływanie zmienne Q1 o okresie powrotu T1 odpowiadające wybranemu poziomowi nie-zawodności (np. 150 lat) jest zestawione z oddziaływaniami zmiennymi Qn (n >1), które mają skrócone okre-sy powrotu Tn (np. do 3 lat). W równaniu (4) oddziaływania wyjątkowe A są zestawione z występującymi od-działywaniami zmiennymi Qn (n ≥1); wszystkie z nich mają skrócone okresy powrotu Tn .

a) Sytuacje obliczeniowe związane z oddziaływaniami stałymi i zmiennymi

Wartość obliczeniowa głównego oddziaływania zmiennego, γQ 1 ·Q1K, tj. zwykle albo oddziaływania wiatrualbo oblodzenia oraz wartość kombinacyjna innych oddziaływań zmiennych, ΨQ n ·QnK, – lub w postaciwzorów:

Ed = f Σ γG ·GK , γQ1·Q1K , Σn>1 ΨQn ·QnK (1)

Ed = f Σ γG · GK, Q1(T1) , Σn>1 Qn (Tn) (2)

b) Sytuacje obliczeniowe związane z oddziaływaniami wyjątkowymi

Wartości obliczeniowe oddziaływań wyjątkowych, γA·AK, wraz ze zdefiniowanymi wartościami kombinacyj-nymi oddziaływań zmiennych, ΨQn·QnK, jeśli takie występują – lub w postaci wzorów :

Ed = f Σ γG ·GK, γA·AK , Σ n ≥ 1ΨQn⋅ QnK (3)

Ed = f Σ γG · GK, γA · AK , Σ n ≥ 1 Qn (Tn) (4)

Odkształcenia wymuszone należy rozpatrywać wtedy, gdy są one istotne.

4 Oddziaływania na linie elektroenergetyczne

4.1 Wprowadzenie

Rozdział traktujący o oddziaływaniach na linie elektroenergetyczne napisano w dwóch wersjach, zgodniez 3.1, traktującym o metodach obliczeniowych. Pierwszą nazwano „podejściem ogólnym”, a drugą „podejś-ciem empirycznym”.

Każdy komitet krajowy jest odpowiedzialny za podanie takich danych klimatycznych w swoich NNA, któreumożliwią zastosowanie jednego z dwóch wymienionych podejść, zgodnie z 4.2 (podejście ogólne) lub 4.3(podejście empiryczne).

Jeśli NNA w odniesieniu do 4.2 nie zapewnia wystarczających danych klimatycznych, powinna je zawieraćspecyfikacja projektowa, aby na podstawie dostępnych źródeł zapewnić niezawodne projektowanie.

EN 50341-1:2001 − 44 −

W przypadku podejścia empirycznego, wyznaczenie obciążenia wiatrem i oblodzeniem oraz ich kombinacji,jak podano w NNA, może być uważane za dobrze ustalone na podstawie doświadczenia i wniosków z dłu-goterminowego użytkowania linii napowietrznych. Tworzą one bowiem całościowy system obliczeniowy,szczególnie uwzględniający określone przypadki układu obciążeń. Gdy to jest możliwe i ma sens, należy wy-konać porównanie z podejściem ogólnym (zgodnie z 3.1 i 4.2), odpowiednio traktując różnice w obu tych po-dejściach.

Podejście ogólne jest szczegółowo omówione poniżej. Szczegóły dotyczące podejścia empirycznego, patrz 4.3.

4.2 Oddziaływania – podejście ogólne

4.2.1 Obciążenia stałe

Obciążeniami stałymi są: ciężar własny słupów, łańcuchów izolatorów i innego przymocowanego wyposaże-nia oraz przewodów w dwóch sąsiednich przęsłach. Lotnicze oznakowanie ostrzegawcze za pomocą kul lubpodobnych elementów traktować należy również jako obciążenie stałe od ich ciężaru własnego.

4.2.2 Oddziaływania wiatru

4.2.2.1 Prędkości wiatru

4.2.2.1.1 Obszar zastosowania

Niniejszy podrozdział zawiera zasady dotyczące określania obciążeń wiatrem działających na podzespoły liniinapowietrznych, opartych na danych meteorologicznych. Zasady te obejmują wysokości słupów, do którychwyspecyfikowano je w NNA. Jeśli NNA nie stanowi inaczej, to przyjmuje się zazwyczaj wysokość 60 m.

Czasy uśredniania prędkości wiatru inne niż te, które zastosowano w niniejszym rozdziale, mogą być określo-ne w NNA. W tym przypadku parametry wiatru do projektowania, uwzględniające specyficzne czasy uśred-niania, należy stosować zgodnie z zaleceniami NNA.

Przy projektowaniu linii napowietrznych w stanie granicznym nośności, krytyczna jest prędkość wiatru w pory-wie. Według niniejszej normy można stosować opcjonalnie średnią prędkość wiatru Vmean albo prędkośćwiatru w porywie Vg jako podstawę wyznaczania ekstremalnej prędkości wiatru, zgodnie z praktyką projek-tową przyjętą w danym kraju. W dalszym tekście stosowany jest ogólny symbol V dla oznaczenia prędkościwiatru, dla różnych parametrów, występującej w różnych wzorach, o ile nie ma potrzeby rozróżniania po-między tymi dwiema opcjami.

W załączniku B podano wskazówki do statystycznej oceny danych pomiarowych prędkości wiatru w celu wy-znaczenia jej wartości ekstremalnej.

4.2.2.1.2 Średnia prędkość wiatru Vmean

W niniejszej normie średnia prędkość wiatru Vmean została zdefiniowana jako średnia prędkość wiatru, w m/s,z okresu 10 min na wysokości 10 m nad poziomem terenu w stosunkowo otwartym terenie (kategoria II, patrztablica 4.2.1).

4.2.2.1.3 Prędkość wiatru w porywie Vg

Prędkość wiatru w porywie Vg jest charakterystyczną wartością maksymalną chwilowej prędkości wiatruturbulentnego (w niniejszej normie oparta jest na prędkości średniej zmierzonej w przeciągu 2 s).

4.2.2.1.4 Turbulencja, kategoria terenu i współczynnik porywów wiatru

Turbulencję postrzega się jako zmiany w czasie i przestrzeni chwilowej wartości prędkości względem jej war-tości średniej. Intensywność turbulencji zależy od terenu. W niniejszej normie teren podzielono na czterykategorie wyrażone przez parametr chropowatości terenu z0, patrz tablica 4.2.1. Kategorię piątą dodano dlaprzypadku, gdy wiatr nie może być wprost związany z parametrem chropowatości terenu.

− 45 − EN 50341-1:2001

Zależność pomiędzy prędkością wiatru w porywie a średnią prędkością wiatru wyraża wzór:

Vg = kg · Vmean

gdzie kg jest współczynnikiem porywistości wiatru. Współczynnik porywistości zależy od okresów pomiaro-wych zdefiniowanych w powyższych rozdziałach (4.2.2.1.2 i 4.2.2.1.3), wysokości h nad terenem i parametruchropowatości terenu z0. Dla okresów pomiarowych przyjętych w niniejszej normie, współczynnik porywistościmożna wyliczyć następująco:

0

ln/2,281zhkg +=

4.2.2.1.5 Prędkość odniesienia VR

Prędkość odniesienia VR jest to prędkość wiatru na wysokości 10 m nad terenem w rozpatrywanym miejscu.

W tych krajach, gdzie stosuje się średnią prędkość wiatru, prędkość odniesienia VR w terenie o danej kate-gorii, może być określona na podstawie prędkości wiatru VR(II) w pobliskim miejscu pomiarowym, w tereniekategorii II, z zastosowaniem następującego wzoru:

)(10ln0

IIVz

kV RTR ⋅⋅=

Współczynnik terenu kT i parametr chropowatości terenu z0 można znaleźć w tablicy 4.2.1.

Gdy stosuje się prędkość wiatru w porywie, najlepszym wyborem jest przyjęcie prędkości odniesienia jakorównej prędkości odniesienia VR w pobliskim miejscu pomiarowym, bez względu na kategorię terenu.

Prędkości odniesienia podane są w NNA. Jednakże, jeśli dane odniesienia prędkości wiatru okażą się nie wy-starczające dla poszczególnych przedsięwzięć, to dla określenia ekstremalnej prędkości wiatru mogą być wy-korzystane dane z innych źródeł.

UWAGA W większości krajów europejskich mapy prędkości wiatru wykonane są dla różnych regionów. Zaleca sięzwrócenie do meteorologów o pomoc, w przypadku regionów (obszarów), które nie są objęte tymi mapami.

Tablica 4.2.1 – Współczynnik terenu kT i parametr chropowatości terenu z0

dla różnych kategorii terenu podanych w Eurokodzie ENV 1991-2-4

Kategoriaterenu Charakterystyki terenu kT z0

I Wzburzone, otwarte morze, jeziora rozciągające się przynajmniej na odległość5 km pod wiatr i tereny równe, płaskie, bez przeszkód 0,17 0,01

II Tereny rolnicze z ogrodzeniami w postaci żywopłotów, małymi budowlamigospodarczymi, domami lub drzewami 0,19 0,05

III Tereny podmiejskie lub przemysłowe i stałe obszary leśne 0,22 0,30

IV Tereny miejskie, w których przynajmniej 15 % powierzchni zajmują budynki o średniej wysokości > 15 m 0,24 1,0

V Obszary górskie i bardziej złożony teren, na którym wiatr może lokalnie się nasilaćlub słabnąć

Należy określać oddzielnie, możliwieprzez meteorologów

UWAGA Jakkolwiek kategorie terenu wymienione w tej tablicy są zgodne z określanymi w normie ENV 1991-2-4, rozdział 8 – toniektóre kraje mogą stosować inny podział na kategorie terenu, bardziej użyteczny i bardziej reprezentatywny dla ich terenu. Taklasyfikacja powinna być określona w NNA. Kategorie terenu III i IV zwykle nie dotyczą linii napowietrznych, ale dla kompletnościumieszczono je w niniejszej tablicy.

EN 50341-1:2001 − 46 −

4.2.2.1.6 Prędkość wiatru Vh na dowolnej wysokości h nad terenem

Dla elementów linii napowietrznej na wysokości do 10 m prędkość odniesienia wyraża się wprost:

Vh = VR

Dla elementów linii napowietrznej na wysokości większej niż 10 m nad terenem, prędkość wiatru wzrastazgodnie z funkcją logarytmiczną. Dla średniej prędkości wiatru wzór ten ma postać:

(II)VzhkV

z/

zhV RTRh ⋅⋅=⋅=

000

ln10lnln

przy czymh wysokość nad terenem,

kT współczynnik terenu,

z0 parametr chropowatości terenu.

Względną zmianę średniej prędkości wiatru wraz z kategorią terenu i wysokością nad terenem możnaznaleźć w tablicy 4.2.2 (poniżej).

Prędkości wiatru w porywie można wyprowadzić z wzorów podanych powyżej i w 4.2.2.1.4 lub w inny sposóbokreślony w NNA.

Tablica 4.2.2 – Względna zmiana średniej prędkości wiatruwraz z kategorią terenu i wysokością nad terenem

Kategoriaterenu

Vh / VR(II) = kT ln (h/z0) jako funkcja wysokości nad terenem

10 m 15 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 45 m 50 m 55 m 60 m

I 1,17 1,24 1,29 1,33 1,36 1,39 1,41 1,43 1,45 1,46 1,48

II 1,00 1,08 1,14 1,18 1,22 1,24 1,27 1,29 1,31 1,33 1,35

III 0,77 0,86 0,92 0,97 1,01 1,05 1,08 1,10 1,13 1,15 1,17

IV 0,55 0,65 0,72 0,77 0,82 0,85 0,89 0,91 0,94 0,96 0,98

UWAGA Alternatywnie, jeśli zdefiniowano w NNA, to następująca funkcja potęgowa może być stosowana doobliczania zmienności prędkości wiatru wraz z kategorią terenu i wysokością h ponad terenem, wg wzoru

α)h(VV Rh 10=

w którym odpowiedni wykładnik α zależny od kategorii terenu, powinien być podany w NNA lub w specyfikacji projek-towej.

4.2.2.2 Ciśnienie prędkości wiatru qh

Ciśnienie prędkości wiatru qh (w N/m2) na wysokości h nad terenem określa się wzorem

qh = 2

21

hV⋅ρ

gdzie

ρ gęstość powietrza, równa 1,225 kg/m3 w temperaturze 15 oC i przy ciśnieniu atmosferycznymrównym 1 013 hPa. Dla innych wartości temperatury i ciśnienia atmosferycznego, odpowiedniągęstość powietrza należy wyliczyć lub zastosować wartości względne z tablicy 4.2.3.

Vh prędkość wiatru w m/s na wysokości h nad terenem (wg 4.2.2.1.6).

− 47 − EN 50341-1:2001

Gdy wiatr rozkłada się na różne sektory, tj. kierunki wiatru, wtedy qh należy wyliczać dla sektora, który dajenajwiększe ciśnienie na podzespół lub element.

UWAGA Niektóre kraje, w wyniku długoletnich doświadczeń i badań przyjęły pewne wartości ciśnienia prędkościwiatru jako reprezentatywne dla ich klimatu wiatrowego. W tych przypadkach należy stosować się do zaleceń NNA,gdzie są podane te wartości.

Tablica 4.2.3 – Wartości względne gęstości powietrza ρjako funkcja wysokości nad poziomem morza i temperatury

Temperatura Wysokość nad poziomem morzaoC 0 m 600 m 1200 m 1800 m

– 30 1,18 1,10 1,02 0,95

– 20 1,13 1,05 0,97 0,91

– 5 1,08 1,00 0,93 0,87

5 1,04 0,96 0,90 0,84

15 1,00 0,93 0,86 0,80

30 0,96 0,89 0,83 0,77

UWAGA Wartości w niniejszej tablicy otrzymano ze wzoru

HeT

410 1,2288 −⋅−

′=ρρ′ /

gdzieρ’ gęstość powietrza odpowiadająca temperaturze bezwzględnej T’ i wysokości H,

H wysokość odniesienia w metrach dla określenia gęstości powietrza,

T’ temperatura bezwzględna w stopniach Kelvina dla wysokości H.

4.2.2.3 Oddziaływanie wiatru na dowolny element linii

Wartość siły QW x spowodowana wiatrem wiejącym poziomo, prostopadle do dowolnego elementu linii, wyra-ża się wzorem :

QWx = qh ⋅ Gq ⋅ Gx ⋅ Cx ⋅ A

gdzie

qh ciśnienie prędkości wiatru, zdefiniowane w 4.2.2.2,

Gq współczynnik działania porywów wiatru

Jeśli wybiera się opcję średniej prędkości wiatru, to wartość Gq należy wyliczać z wyrażenia w4.2.2.1.4, jak podano poniżej w tablicy 4.2.4. Parametr chropowatości z0 podano w tablicy4.2.1.

Gq = 2

0

2 2,28/ln1

+=

zhkg

Jeśli wybiera się opcję prędkości wiatru w porywie, współczynnik działania porywów wiatru jestrówny 1.

G x współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla rozważanego elementu, który możnaobliczać metodami podanymi w Eurokodzie ENV 1991-2-4, rozdział B.2 oraz biorąc pod uwagęwyliczenie prędkości wiatru w porywie wg niniejszej normy. W następnych podrozdziałach podanoodpowiednie wartości dla przewodów, słupów kratowych i stalowych słupów pełnościennych.

EN 50341-1:2001 − 48 −

C x współczynnik oporu aerodynamicznego zależny od kształtu rozważanego elementu,

A pole rzutu rozważanego elementu na płaszczyznę prostopadłą do kierunku wiatru.

UWAGA W zasadzie G x oszacowane jest przez poniższe wyrażenie, którego składniki g (współczynnik wartościszczytowej), Q o (poza rezonansową część odpowiedzi) i R x (rezonansową część odpowiedzi) można obliczać wedługENV 1991-2-4. rozdział B.2, uwzględniając wymiar i dynamiczną charakterystykę podzespołu.

Gx = q

xo

Gz

RQg h0

22 ln21 /++

Jeśli analizuje się globalny efekt na konstrukcję wsporczą i fundamenty pochodzący z działania wiatru na przewody, tomożna uwzględniać różnicę wartości współczynnika działania porywów wiatru dla konstrukcji wsporczej i przewodów.Całkowita redukcja sił spowodowanych porywami wiatru zawiera się zwykle w zakresie od 5 % do 15 %, zależnie od wy-miarów i dynamicznych charakterystyk wzajemnie oddziałujących podzespołów. Zasady stosowania mogą być podanew NNA.

Siły od wiatru działające na podzespoły linii napowietrznej należy obliczać jak omówiono poniżej lub alter-natywnie, jeśli tak określono w NNA – stosując współczynnik kombinacyjny oddziaływania wiatru zamiast G x

i G c N10).

Tablica 4.2.4 – Współczynnik działania porywów wiatru Gq

Kategoriaterenu

Współczynnik działania porywów wiatru jako funkcja wysokości nad terenem

10 m 15 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 45 m 50 m 55 m 60 m

I 1,77 1,72 1,69 1,67 1,65 1,64 1,63 1,62 1,61 1,60 1,59

II 2,05 1,96 1,91 1,87 1,84 1,82 1,80 1,78 1,77 1,76 1,75

III 2,72 2,51 2,38 2,30 2,24 2,19 2,15 2,12 2,09 2,07 2,05

IV 3,96 3,39 3,10 2,92 2,79 2,69 2,62 2,56 2,51 2,46 2,42

4.2.2.4 Oddziaływania wiatru na podzespoły linii napowietrznej

4.2.2.4.1 Oddziaływanie wiatru na przewody

Ciśnienie wiatru na przewody wywołuje siły prostopadłe do kierunku linii jak również wzrost naciągów w prze-wodach. Siła od wiatru pochodząca z dwóch sąsiednich przęseł, działająca na słup stojący na prostym odcin-ku trasy linii, z każdego przewodu składowego wiązki wynosi (patrz rysunek 4.2.1):

Rysunek 4.2.1 – Oddziaływanie wiatru na słup stojący na prostym odcinku trasy linii

N10) Odsyłacz krajowy: Autorzy normy EN 50341-1 podają znaczenie symbolu GC dopiero w następnym punkcie.

− 49 − EN 50341-1:2001

QW c = qh ⋅ Gq ⋅ G c ⋅ Cc ⋅ d ⋅ φ⋅+ 221 cos2

LL

gdzieqh ciśnienie prędkości wiatru (patrz 4.2.2.2), obliczone dla wysokości środka parcia wiatru na

przewód na długości przęsła,

Gq współczynnik działania porywów wiatru (patrz 4.2.2.3),

Gc współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla przewodów, zależny od długościprzęsła, nazywany również „współczynnikiem przęsła”. Ten współczynnik uwzględnia równieżfakt, iż ciśnienie wiatru na przewód w jednym prześle nie ma maksymalnej wartości jedno-cześnie w całym przęśle.

Współczynnik przęsła można wyliczać, otrzymując wartości z tablicy 4.2.5, gdzie L jestdługością przęsła wiatrowego w metrach – lub inne, według specyfikacji podanej w NNA.

Cc współczynnik oporu aerodynamicznego przewodu.

Dla przewodu skręconego z drutów okrągłych i normalnych obliczeniowych prędkości wiatru,współczynnik C c równy jest 1,0. Dla innych rodzajów przewodów oraz większych prędkościwiatru, wartość współczynnika oporu aerodynamicznego należy zmierzyć lub wyliczyć.

d średnica przewodu,

L1 i L2 są to długości dwóch sąsiednich przęseł, wartość średnia tych wartości równa jest przęsłuwiatrowemu L,

φ kąt natarcia przy krytycznym kierunku wiatru.

Całkowita siła spowodowana wiatrem, działająca na wiązkę przewodów, jest zdefiniowana jako suma siłdziałających na poszczególne przewody składowe wiązki, bez uwzględniania możliwych efektów osłonięciaprzewodów zawietrznych.

Gdy rozważa się siły od wiatru działające na słupy znajdujące się na załomie trasy linii, to należy uwzględniaćwpływ zmiany kierunku trasy linii, kąt natarcia wynikający z kierunku wiatru z lewej i prawej strony tych słu-pów, jak również długości sąsiednich przęseł i rozmieszczenie przewodów.

Tablica 4.2.5 – Współczynniki przęsła Gc

Kategoriaterenu

Współczynniki przęsła G c jako funkcja przęsła wiatrowego L

Wzory 100 m 200 m 300 m 400 m 600 m 800 m

I 1,30 – 0,073 ln(L) 0,96 0,91 0,88 0,86 0,83 0,81

II 1,30 – 0,082 ln(L) 0,92 0,87 0,83 0,81 0,78 0,75

III 1,30 – 0,098 ln(L) 0,85 0,78 0,74 0,71 0,67 0,65

IV 1,30 – 0,110 ln(L) 0,79 0,72 0,67 0,64 0,60 0,57

UWAGA 1 Wzory dla Gc są uproszczeniem ogólnego wyrażenia na Gx podanego w 4.2.2.3. Współczynnik przęsła został przyjętyna podstawie frontu wiatrowego działającego na przęsło po obu stronach słupa.UWAGA 2 Dla obliczenia naciągu przewodów można zastosować redukcję skutku parcia wiatru, wynikającą z długości sekcji, jeśliwarunki ukształtowania terenu i wysokość zawieszenia przewodów nad terenem pozostają takie same. W takim przypadku możnazastosować współczynnik przęsła, oparty na długości sekcji linii.

EN 50341-1:2001 − 50 −

4.2.2.4.2 Oddziaływanie wiatru na łańcuchy izolatorów

Obciążenie wiatrem łańcuchów izolatorów wynika z oddziaływania wiatru na przewody jak również z parciawiatru na same łańcuchy izolatorów. Siła bezpośrednia od wiatru działa w punkcie zamocowania łańcuchaizolatorów do konstrukcji słupa w kierunku działania wiatru i jest równa:

QWins = qh ⋅ Gq ⋅ Gins ⋅ Cins ⋅ Ains

gdzie

qh ciśnienie prędkości wiatru (patrz 4.2.2.2),


Gins współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla łańcucha izolatorów, równy Gt lubGpol, zależnie od rodzaju konstrukcji wsporczej

Cins współczynnik oporu aerodynamicznego łańcucha izolatorów, równy 1,2,

Ains pole rzutu poziomego łańcucha izolatorów na płaszczyznę pionową równoległą do osi łańcucha.

4.2.2.4.3 Oddziaływanie wiatru na konstrukcje słupów kratowych

Obciążenie wiatrem słupów kratowych wynika z sił przeniesionych z przewodów i izolatorów jak również z od-działywania wiatru na samą konstrukcję słupa.Dla słupów kratowych o przekroju prostokątnym, siły należy wyliczać dla segmentów o wybranych prze-działach wysokości ponad terenem. Wysokość jednego segmentu zwykle równa jest odległości pomiędzydwoma sąsiednimi stykami krawężników nóg i prętem zakratowania. Parcie wiatru działające w środkuciężkości jednego segmentu w słupie kratowym o przekroju prostokątnym wyraża się wzorem:

QWt = qh ⋅ Gq ⋅ Gt ⋅ (1 + 0,2 ⋅ sin2 2φ) ⋅ (Ct1 ⋅ At1 ⋅ cos2 φ + Ct2 ⋅ At2 ⋅ sin2 φ)

przy czym

qh ciśnienie prędkości wiatru (patrz 4.2.2.2),


Gt współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru. Dla słupów kratowych o wysokości po-niżej 60 m należy stosować wartość 1,05. Dla wyższych konstrukcji zaleca się wyznaczać jegowartość,

Ct1 współczynnik oporu aerodynamicznego ściany 1 kratowego segmentu słupa przy kierunku wiat-ru prostopadłym do niej,

Ct2 współczynnik oporu aerodynamicznego ściany 2 kratowego segmentu słupa przy kierunku wiat-ru prostopadłym do niej,

At1 efektywne pole elementów ściany 1 segmentu słupa kratowego (patrz rysunek 4.2.2),

At2 efektywne pole elementów ściany 2 segmentu słupa kratowego (patrz rysunek 4.2.2),

φ kąt pomiędzy kierunkiem wiatru a osią podłużną poprzecznika kratowego.

Współczynniki oporu aerodynamicznego C t zależne są od współczynnika wypełnienia χ, określonego na ry-sunku 4.2.2. Są one podane na rysunku 4.2.3 dla ścian złożonych z elementów o płaskich powierzchniach.Dla innych typów słupów kratowych współczynniki oporu aerodynamicznego zamieszczone są w EurokodzieENV 1991-2-4, rozdział 10.

− 51 − EN 50341-1:2001

Dla poprzeczników kratowych, obciążenie wiatrem można oszacować następująco:

QW tc = qh ⋅ Gq ⋅ G t ⋅ C t c ⋅ A t c ⋅ (sin φ + 0,4 cos φ)

przy czym

Ctc współczynnik oporu aerodynamicznego poprzecznika kratowego przy wietrze prostopadłym dopodłużnej osi poprzecznika,

Atc efektywne pole elementów ściany poprzecznika kratowego narażonej na działanie wiatru (patrzrysunek 4.2.2),

a inne parametry są takie, jak podano powyżej.

χ = A t )(2

21 bbh +

gdzie

χ współczynnik wypełnienia segmentu słupa,

A t efektywne pole rzutu elementów segmentu ściany słupa na płaszczyznę równoległą do tej ścia-ny. Elementy zakratowania sąsiednich ścian i elementy stężeń można pominąć.

Rysunek 4.2.2 – Ściany segmentu słupa, poprzecznik i definicja współczynnika wypełnienia

EN 50341-1:2001 − 52 −

χ współczynnik wypełnienia ściany

Rysunek 4.2.3 – Współczynnik oporu aerodynamicznego Ct słupa prostokątnego, złożonego z elementów o płaskich ścianach

4.2.2.4.4 Oddziaływanie wiatru na słupy żerdziowe

Obciążenie wiatrem słupów żerdziowych (stalowych, betonowych, drewnianych itd.) wynika z parcia wiatru naprzewody i izolatory jak również z parcia wiatru na sam słup żerdziowy. Bezpośrednie obciążenie wiatrem jestrówne:

QWpol = qh ⋅ Gq ⋅ Gpol ⋅ Cpol ⋅ Apol

przy czym

qh ciśnienie prędkości wiatru (patrz 4.2.2.2), obliczone dla odpowiednich wysokości elementów,o ile to jest konieczne,


Gpol współczynnik odpowiedzi na działanie porywów wiatru dla słupa żerdziowego, określony zgodniez 4.2.2.3,

Cpol współczynnik oporu aerodynamicznego, zależny od kształtu i chropowatości powierzchni słupażerdziowego.

Współczynnik oporu aerodynamicznego można znaleźć w Eurokodzie ENV 1991-2-4, roz-dział 10. Dla słupów żerdziowych drewnianych reprezentatywna jest wartość 0,8.

Apol pole rzutu słupa żerdziowego.

UWAGA Dla stalowych pełnościennych słupów wolno stojących, typowa wartość Gpol wynosi 1,15.

4.2.3 Obciążenia oblodzeniem

4.2.3.1 Postanowienia ogólne

W niniejszym podrozdziale podano zasady ustalania sił działających na przewody, pochodzących od obciąże-nia oblodzeniem Q i . Tak dalece jak to jest możliwe, zasady te można również stosować do odciągów itp.

− 53 − EN 50341-1:2001

Istnieją dwa główne rodzaje oblodzenia atmosferycznego, zależne od procesu jego tworzenia się:

– oblodzenie opadowe, które może występować w postaci mokrego śniegu lub szklistego lodu;

– oblodzenie szronowe, które może występować w postaci miękkiego lub twardego szronu.

UWAGA Dokładne opisy warunków meteorologicznych związanych z obciążeniem oblodzeniem podano w IEC 61774.

Na obszarach, gdzie mogą występować obydwa rodzaje oblodzenia, często trudno jest je rozróżnić. Szcze-gólnie ten przypadek występuje w regionach górskich, gdzie występujące bardzo znaczące zjawiska oblo-dzeniowe są często kombinacją obu rodzajów. Dla dwóch głównych rodzajów oblodzenia, wymienionych powy-żej, metody statystyczne, które opisano w niniejszym rozdziale, można stosować niezależnie.

Ustalając wartości obliczeniowe obciążenia oblodzeniem, należy także uwzględniać wpływ terenu, gdy jest tokonieczne. Niemożliwe jest podanie prostych i ogólnych zasad dla wpływów warunków terenowych, ale w wy-mienionym raporcie IEC można znaleźć wskazówki, dotyczące wpływu lokalnej topografii na dwa głównerodzaje oblodzenia atmosferycznego.

Jeśli na trasie linii występują różne warunki klimatyczne i atmosferyczne, należy ją podzielić na sekcje.

Obciążenie oblodzeniem innych podzespołów można wyprowadzić z obciążenia przewodów, lecz obciążeniate nie są przedmiotem niniejszej normy.

W większości krajów dane o obciążeniu oblodzeniem są zazwyczaj skąpe. Dlatego obciążenie oblodzeniemczęsto określa się, opierając na doświadczeniu.

W załączniku B podano wskazówki dla statystycznego opracowania danych dotyczących obciążenia ob-lodzeniem w celu określenia jego ekstremalnej wartości.

4.2.3.2 Charakterystyczne obciążenie oblodzeniem

Charakterystyczne obciążenie oblodzeniem na jednostkę długości, IK , (w N/m), które powinno być zasto-sowane w rozpatrywanym miejscu – jest obciążeniem oblodzeniem odniesienia IR w różnych regionach kraju,jak podano w NNA, o ile specyfikacja projektowa nie stanowi inaczej.

4.2.3.3 Obciążenie oblodzeniem przewodów

Obciążenie przewodów oblodzeniem powoduje siły pionowe jak również wzrost naciągów w przewodach. Pionowasiła od oblodzenia, działająca na słup, a pochodząca z każdego przewodu składowego wiązki z dwóch sąsiednichprzęseł jest równa:

Q I = I (LW 1 + LW 2 )

przy czym

I jednostkowe obciążenie oblodzeniem przewodów,

LW 1

iLW 2 rozpiętość udziałowa dwóch sąsiednich przęseł ciężarowych.

4.2.4 Kombinacja obciążeń spowodowanych wiatrem i oblodzeniem

4.2.4.1 Prawdopodobieństwa łączne

W niniejszej normie rozważa się kombinację obciążeń spowodowanych wiatrem i oblodzeniem, działającychtylko na przewody. Obciążenia od wiatru oblodzonej konstrukcji słupa i izolatorów należy traktować podobnie,zakładając odpowiednie współczynniki oporu aerodynamicznego.

EN 50341-1:2001 − 54 −

Efekt działania wiatru na oblodzone przewody określają trzy zmienne:

– prędkość wiatru w czasie, gdy przewód pokrywa oblodzenie;

– masa warstwy oblodzenia;

– kształt warstwy oblodzenia, tj. średnica i odpowiedni współczynnik oporu.

W celu określenia tego efektu w niniejszej normie zastosowano uproszczoną metodę, uwzględniając dwiegłówne kombinacje:

a) Ekstremalne obciążenie oblodzeniem równe wartości obliczeniowej obciążenia oblodzeniem, γ I·Q I K ,w kombinacji z umiarkowanym obciążeniem wiatrem ψ W ·QW K . Umiarkowana prędkość wiatru związanaz obciążeniem oblodzeniem może być przyjmowana jako równa od 0,55 do 0,65 ekstremalnej prędkościwiatru 50-letniego, zależnie od rodzaju oblodzenia. Zgodnie z tym w tablicy 4.2.8 umieszczono reprezenta-tywną wartość współczynnika kombinacyjnego dla obciążenia wiatrem ψ W , równą 0,4.

b) Duża prędkość wiatru w kombinacji z umiarkowanym obciążeniem oblodzeniem, ψ I ·Q I K . Duża prędkośćwiatru skojarzona z obciążeniem oblodzeniem może wynosić od 0,70 do 0,85 wartości ekstremalnej,stosowanej w obliczeniach projektowych, zależnie od rodzaju oblodzenia. Stosuje się zwykle współczynnikkombinacyjny dla obciążenia oblodzeniem ψI równy 0,35, podany w tablicy 4.2.8.

Kombinacje obciążeń i współczynniki kombinacyjne podane są w NNA i mogą one zawierać mniejsze pręd-kości wiatru, zgodnie z doświadczeniem poszczególnych krajów. Dalsze informacje podano w załączniku B.

Obciążenia wiatrem przyjmowane do różnych kombinacji, w każdym przypadku występują jednocześnie z rze-czywistym obciążeniem oblodzeniem (obciążeniem pionowym).

4.2.4.2 Współczynniki oporu aerodynamicznego i gęstości oblodzenia

W tablicy 4.2.6 podano orientacyjne wartości gęstości różnych rodzajów oblodzenia dla szeregu wartościwspółczynnika oporu aerodynamicznego. Alternatywnie wartości te mogą być podane w NNA.

Tablica 4.2.6 – Współczynniki oporu aerodynamicznego CcI i gęstość ρ I (kg/m3)dla różnych rodzajów oblodzenia

Rodzaj oblodzenia Mokry śnieg Szklisty lód Miękki szron Twardy szron

CcI 1,0 1,0 1,2 1,1

ρI 500 900 300 700

4.2.4.3 Ciśnienie prędkości wiatru

Ciśnienie prędkości wiatru (w N/m2) oblicza się wg zależności podanej w 4.2.2.2:

qh = 21

ρ ⋅ 2IhV

gdzie V I h jest prędkością wiatru na wysokości h nad terenem, przyjmowaną do rzeczywistej kombinacji, wg4.2.4.1.

− 55 − EN 50341-1:2001

4.2.4.4 Zastępcza średnica D dla oblodzenia pokrywającego przewody

Nawet jeśli kształt osadzonego oblodzenia jest raczej nieregularny, to przyjmuje się zastępczy kształt cylind-ryczny o średnicy:

D = l

Idπρ

+9,81

42

przy czym

d średnica przewodu (m),

I obciążenie oblodzeniem (N/m) przyjmowane do kombinacji z wiatrem, wg 4.2.4.1,

π liczba π, równa w przybliżeniu 3,1416,

ρ I gęstość (kg/m3) zależna od rodzaju oblodzenia i współczynnika oporu (patrz tablica 4.2.6).

4.2.4.5 Oddziaływanie wiatru na słupy, pochodzące z przewodów pokrytych oblodzeniem

Analogicznie, jak podano w 4.2.2.4.1, obciążenie wiatrem ogólnie wyraża się wzorem:

QW c = qh ⋅ Gq ⋅ Gc ⋅ Cc I ⋅ D ⋅ 2

21 LL + ⋅ cos2 φ

przy czym

qh podano w 4.2.4.3,


G c współczynnik przęsła (patrz 4.2.2.4.1),

CcI współczynnik oporu aerodynamicznego oblodzonych przewodów, wg 4.2.4.2,

D podano w 4.2.4.4,

L1 i L2 długości sąsiednich przęseł,

φ kąt natarcia krytycznego kierunku wiatru.

UWAGA 1 Dla kombinacji obciążeń z umiarkowanymi prędkościami wiatru, wartości zastosowane dla Gc są ostrożne.

UWAGA 2 Do obliczenia naciągu przewodów, można zastosować zmniejszenie obciążenia wiatrem, ze względu nadługość sekcji, jeśli warunki terenowe i wysokość przewodów nad terenem pozostają te same. W takim przypadkumożna stosować współczynnik przęsła oparty na długości sekcji w linii.

EN 50341-1:2001 − 56 −

4.2.5 Efekty odddziaływania temperatury

Efekty oddziaływania temperatury ogólnie można uwzględniać w pięciu różnych sytuacjach obliczeniowych,opisanych poniżej. Efekty te zależą od innych oddziaływań klimatycznych, jeśli takie występują.

a) minimalna temperatura uwzględniana bez innych oddziaływań klimatycznych, jeśli jest to istotne,

b) normalna temperatura otoczenia uwzględniana dla warunku ekstremalnej prędkości wiatru,

c) zmniejszona prędkość wiatru wraz z minimalną uwzględnianą temperaturą, jeśli jest to istotne,

d) temperatura uwzględniana wraz z oblodzeniem. Dla obu głównych rodzajów oblodzenia można przyj-mować temperaturę 0 ºC, jeśli nie określono inaczej. Niższą temperaturę należy uwzględniać w regionach,gdzie temperatura często znacząco spada po opadach śniegu,

e) temperatura uwzględniana do kombinacji oddziaływania wiatru i oblodzenia.

Odpowiednie temperatury i związane z nimi sytuacje obliczeniowe podane są w NNA.

4.2.6 Obciążenia występujące w czasie budowy i utrzymania


Słupy powinny wytrzymać wszystkie obciążenia, które mogą wystąpić w czasie budowy i utrzymania, QP, z od-powiednim marginesem bezpieczeństwa, z uwzględnieniem technologii wykonawczych, tymczasowych odcią-gów, zainstalowania wyciągów itd. Przeciążeniu słupa należy zapobiegać poprzez uszczegółowienie dopusz-czalnych procedur i/lub zapasów nośności.

Wymagania krajowe można zdefiniować w NNA.

4.2.6.2 Obciążenia związane z ciężarem montera

Charakterystyczne obciążenia poprzeczników związane z budową i utrzymaniem, należy przyjmować o war-tości nie mniejszej niż 1,0 kN jako działające wraz z obciążeniami stałymi i – jeśli to istotne – innymi wy-muszonymi obciążeniami. W przypadku stalowych konstrukcji kratowych, siły te powinny być przyłożone doindywidualnego najniekorzystniejszego węzła dolnych pasów jednej ściany poprzecznika, a we wszystkich in-nych przypadkach w osi poprzeczników w punkcie zawieszenia przewodów.

Gdy zainstalowane są stopnie włazowe lub pomosty robocze, to powinny one być obliczone na obciążeniamaksymalne. Wymagania te można podać w NNA lub w specyfikacji projektowej.

Dla wszystkich prętów, po których można się wspinać i które są nachylone do poziomu pod kątem mniejszymniż 30o, należy przyjąć obciążenie charakterystyczne równe 1,0 kN działające pionowo w środku elementu,bez dodatkowych innych obciążeń. Dodatkowe wymagania lub środki ostrożności należy uwzględniać w przy-padku próbnego montażu na ziemi.

Stopnie włazowe (dowolnego rodzaju) należy przyjmować dla skupionego obciążenia charakterystycznegorównego 1,0 kN działającego pionowo w położeniu niekorzystnym dla konstrukcji.

4.2.7 Obciążenia związane z pewnością (asekuracją)

Obciążenia związane z pewnością są w niniejszej normie określone tak, by słup spełniał minimalne wy-magania dotyczące nośności na skręcanie i nośności wzdłużnej, poprzez zdefiniowanie obciążeń występu-jących w czasie awarii. Omawiane obciążenia pochodzą odpowiednio ze zwolnienia jednostronnego statycz-nego naciągu przewodów i z konwencjonalnych niezrównoważonych przeciążeń.

Wymagania krajowe i zasady obliczeniowe powinny być zdefiniowane w NNA lub specyfikacji projektowej.

− 57 − EN 50341-1:2001

a) Obciążenia skręcające

We wszystkich punktach zawieszenia przewodów odgromowych lub fazowych należy przykładać odpowiednieresztkowe obciążenie statyczne (o ile ono występuje), wynikające ze zwolnienia w sąsiednim przęśle naciągupojedynczego przewodu fazowego lub jednego przewodu składowego wiązki albo przewodu odgromowego.Zwolnienie naciągu w kilku przewodach składowych wiązek przewodów lub w kilku pojedynczych przewodachmożna uwzględniać w tym samym przypadku układu obciążeń (w odniesieniu do wszystkich przewodów)w przypadkach najbardziej niekorzystnych.

Obciążenia i naciągi przewodów można obliczać dla zalecanej normalnej temperatury otoczenia bez obciąże-nia wiatrem lub oblodzeniem i są to odpowiednie wartości obliczeniowe. Stosuje się to także do wszystkichnie zwolnionych przewodów odgromowych lub fazowych. Surowsze warunki klimatyczne mogą być wyspecy-fikowane w NNA lub w specyfikacji projektowej.

b) Obciążenia wzdłużne

Obciążenia wzdłużne należy przykładać równocześnie do wszystkich punktów zamocowania.

Obciążenia wzdłużne słupa powinny być równe obciążeniom niezrównoważonym – spowodowanym nacią-giem przewodów we wszystkich przęsłach w jednym kierunku od słupa – gdy fikcyjne przeciążenie równeciężarowi własnemu przewodów (ze współczynnikiem, jeśli jest to wymagane) uwzględnia się we wszystkichprzęsłach w przeciwnym kierunku. Alternatywnie, obciążenia można określić jako jednostronne zwolnienienaciągu w przewodach, jak omówiono powyżej w podpunkcie (a).

Obciążenia i naciągi przewodów wylicza się dla zalecanej normalnej temperatury otoczenia bez obciążeniawiatrem i są to ostateczne wartości obliczeniowe. Surowsze warunki klimatyczne mogą być wyspecyfikowanew NNA lub w specyfikacji projektowej.

UWAGA Obciążenie przekazywane z przewodu na słup zależy od stopnia swobody punktu zamocowania przewo-du. Dla przewodów podtrzymywanych przez izolatory wiszące typowej długości, wyrównujące obciążenia spowodowanewychyleniem łańcucha są zwykle niewielkie.

c) Mechaniczne warunki przykładania obciążeń

Obciążenia związane z pewnością, wynikające z powyżej omówionych przypadków (a) i (b), dla słupów prze-lotowych, można obliczać, uwzględniając relaksację obciążenia wynikającą z wychylenia łańcucha izolatorówi sprężyste ugięcie lub obrót słupa. Zwykle obliczenie wykonuje się dla przęsła równoważnego sekcji linii.

Wartości obciążeń związanych z pewnością, (wynikające z przypadków (a) i (b) omówionych powyżej) mogąrównież być ograniczone przez elementy zaprojektowane do tego celu (np. uchwyty wyślizgowe).

Alternatywnie, obciążenie związane z pewnością można określić jako część naciągu przewodów, a mianowicie

AK = β ⋅ T0

gdzie

AK charakterystyczny resztkowy naciąg przewodów,

β współczynnik redukcyjny dla naciągu przewodów,

T0 początkowy naciąg poziomy w przewodzie.

Wartości współczynnika β można dobierać w ten sposób, by wyczerpać różne istotne warunki w przypadkach(a) i (b), omówionych powyżej. Współczynnik częściowy można stosować do charakterystycznego reszt-kowego naciągu przewodu.

EN 50341-1:2001 − 58 −

4.2.8 Siły powodowane prądami zwarciowymi

Należy zwrócić uwagę na efekty sił wymuszonych w liniach napowietrznych tworzących część systemu prze-syłowego, o bardzo dużych charakterystykach prądu zwarciowego. Informacje na ten temat podano w załącz-niku C. Wymagania krajowe dotyczące sił powodowanych przepływem prądów zwarciowych należy podaćw NNA lub w specyfikacji projektowej, jeśli jest to konieczne.

4.2.9 Inne oddziaływania specjalne

4.2.9.1 Lawiny, zsuwający się śnieg

Gdy trasa linii napowietrznej wiedzie przez regiony górskie, gdzie linia może być narażona na lawiny lub zsu-wający się śnieg, należy uwzględnić możliwość wystąpienia dodatkowych obciążeń, które mogą działać nasłupy, fundamenty i / lub przewody. Niektóre informacje na ten temat można znaleźć w załączniku C. Wy-magania krajowe należy podać w NNA lub w specyfikacji projektowej, jeśli jest to konieczne.

4.2.9.2 Trzęsienia ziemi

Jeśli linie napowietrzne mają być budowane w rejonach występowania aktywności sejsmicznej, należyuwzględniać siły na nie działające spowodowane trzęsieniami ziemi i/lub wstrząsami sejsmicznymi. Niektóreinformacje na ten temat można znaleźć w załączniku C. Wymagania krajowe należy podać w NNA lub w spe-cyfikacji projektowej, jeśli jest to konieczne.

4.2.10 Przypadki układu obciążeń


Przy obliczaniu w stanach granicznych nośności przewodów, osprzętu i słupów wraz z fundamentami, należyuwzględnić taki przypadek układu obciążeń, który powoduje najniekorzystniejszy efekt oddziaływania obcią-żenia na poszczególne elementy.

W przypadku gdy składowa obciążenia zewnętrznego zmniejsza naprężenie w poszczególnym elemencie lubprzekroju, należy rozważyć specjalny przypadek układu obciążeń. W przypadku tym należy uwzględnić skła-dową obciążenia powodującą jego zmniejszenie o minimalnej wiarygodnej wartości, podczas gdy inne skła-dowe obciążenia pozostają nie zmienione.

UWAGA 1 Przykład efektu wyżej wspomnianego występuje w bramkach o konfiguracji poziomej, opartych na pod-porach. Obciążenie oblodzeniem środkowego przewodu powoduje zmniejszenie naprężeń w środku bramki, należy więcrozważyć przypadek układu obciążeń z minimalnym obciążeniem oblodzeniem w środku.Innym przykładem jest konstrukcja z odciągami, w której wprowadzono mimośród na końcach łączonego przegubowomasztu w celu redukcji efektów zginania spowodowanego działaniem wiatru na maszt. Należy rozpatrywać warunek ob-ciążeń z minimalnym obciążeniem wiatrem działającym na maszt.

Naciąg przewodów należy wyznaczać zgodnie z obciążeniami działającymi na przewód w określonym ukła-dzie obciążeń. Należy poprawnie uwzględniać składowe naciągu przewodów w ich punktach zawieszenia nakonstrukcji, łącznie z efektem występowania zarówno kąta w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej. Jeśli po-czątkowo tory na słupie wielotorowym lub przewody składowe wiązki instaluje się tylko częściowo, to ten przy-padek należy uwzględnić w projektowaniu.

UWAGA 2 Naciąg przewodów zwykle można obliczać, uwzględniając pojęcie przęsła równoważnego pod warunkiem,że przewód jest podtrzymywany przez łańcuch izolatorów w sposób dopuszczający niezbędne wychylenia w kierunkupodłużnym linii. Dla terenów umiarkowanie płaskich przęsło równoważne L R określa wyrażenie

LR = ∑∑

n

n

LL3

w którym Ln jest długością każdego pojedynczego przęsła w sekcji linii.

− 59 − EN 50341-1:2001

Obciążenia działające na słupy należy odpowiednio wybierać, z uwzględnieniem określonych nośności orazwymaganych funkcji. Ogólnie, istnieje rozróżnienie pomiędzy słupami przelotowymi a słupami mocnymi. Alerównież może występować kombinacja tych rodzajów słupów, na przykład słup rozgałęźny.

Wymagania odnoszące się do wyżej wymienionych rodzajów słupów można znaleźć w NNA. Ponadto mogąbyć nieodzowne słupy specjalne, na przykład wysokie słupy przekroczeniowe, dla których należy określić wy-magania w specyfikacji projektowej.

4.2.10.2 Znormalizowane przypadki układu obciążeń

Celem uzyskania odpowiedniej niezawodności i funkcjonowania linii napowietrznej w warunkach pracy, moż-na określić w NNA przypadki układu obciążeń zawierające opcje podane poniżej, jako dodatkowe opróczznormalizowanych przypadków układu obciążeń podanych w tablicy 4.2.7.

Tablica 4.2.7 – Znormalizowane przypadki układu obciążeń

Przypadekukładu

obciążeń

Obciążeniewg

podrozdziałuWarunki Uwaga

1a1b 4.2.2 Wiatr maksymalny

Wiatr w minimalnej temperaturzepatrz (a)jeśli istotny, patrz 4.2.5

2a2b2c2d

4.2.3

Oblodzenie równomierne we wszystkich przęsłachOblodzenie równomierne, zginanie poprzeczneOblodzenie niezrównoważone, zginanie wzdłużneOblodzenie niezrównoważone, zginanie ze skręcaniem

jeśli istotny, patrz (b)patrz (c)jeśli istotny, patrz (d)

3 4.2.4 Kombinacja obciążeń od wiatru i oblodzenia patrz (e)

4 4.2.6 Obciążenia w czasie budowy i utrzymania

5a

5b

4.2.7(a)

4.2.7(b)

Obciążenia związane z pewnością, obciążeniaskręcające Obciążenia związane z pewnością, obciązenia wzdłu-żne

Można stosowaćzredukowane współczynnikiczęściowe dla właściwościmateriałów, jak podano w rozdziałach 7 i 8.

We wszystkich przypadkach układu obciążeń powinna być zawarta pionowa składowa obciążeń stałych, jakpodano w 4.2.1. Gdy obciążenia stałe redukują efekty innych oddziaływań takich jak wyciąganie fundamentu,należy stosować minimalną wartość oddziaływania stałego, na przykład minimalny dopuszczalny stosunekprzęsła ciężarowego do wiatrowego.

Jeśli występują i są zamieszczone w specyfikacji projektowej przypadki układu obciążeń powodowane prąda-mi zwarciowymi lub inne obciążenia specjalne, należy je rozpatrywać odpowiednio według 4.2.8 i 4.2.9.

Podpunkty od (a) do (e) stosuje się jak podano w tablicy 4.2.7, a mianowicie:

a) Kierunek wiatru prostopadły do linii oraz wszystkie inne kąty, które mogą być krytyczne

UWAGA Kierunek wiatru prostopadły do linii lub wiatr pod kątem 45o („ćwiartkowy wiatr”) zwykle jest decydującydla większości słupów. Inne kierunki mogą być także krytyczne zależnie od symetrii rozmieszczenia przewodów,kątów załomu trasy linii itd.

Jako opcjonalny przypadek przy obliczaniu niektórych słupów, można rozważać obciążenie wiatrem wszyst-kich przęseł znajdujących się w jednym kierunku od słupa, powodujące obciążenia wzdłużne – wtedy gdy tenwarunek nie jest potraktowany z należytą uwagą przez inne określone przypadki układu obciążeń.

b) W przypadku układu obciążeń 2b, należy stosować zredukowane obciążenie oblodzeniem równe charak-terystycznemu obciążeniu oblodzeniem pomnożonemu przez współczynnik redukcyjny α dla wszystkich

EN 50341-1:2001 − 60 −

przewodów na wszystkich poprzecznikach tylko z jednej strony słupa. Ten przypadek układu obciążeńilustruje rysunek 4.2.4. Gdy ten warunek obciążeniowy może być pominięty, wtedy α = 1.

c) W przypadku układu obciążeń 2c, charakterystyczne obciążenie oblodzeniem wszystkich przewodów tylkoz jednego kierunku linii (przęsła) od wszystkich poprzeczników słupa należy pomnożyć przez współczynnikredukcyjny α1, a z drugiego kierunku (przęsła) przez współczynnik redukcyjny α2. Ten przypadek układuobciążeń pokazano na rysunku 4.2.5.

d) W przypadku układu obciążeń 2d, charakterystyczne obciążenie oblodzeniem wszystkich przewodów nawszystkich poprzecznikach tylko po jednej stronie słupa i tylko z jednego kierunku linii należy pomnożyćprzez współczynnik redukcyjny α3. Dla wszystkich pozostałych przewodów charakterystyczne obciążenieoblodzeniem należy pomnożyć przez współczynnik redukcyjny α4, uwzględniając w ten sposób maksymal-ne skręcanie.

Ten przypadek układu obciążeń ilustruje rysunek 4.2.6. Liczba nierównomiernie obciążonych przewodówmoże być określona w inny sposób w NNA. Jeśli pominie się ten przypadek lub jeśli w inny sposób został onuwzględniony w NNA poprzez inne znormalizowane przypadki układu obciążeń, współczynniki α3 i α4 = 1.

e) Jako opcjonalny przypadek, można rozważać w obliczeniach omawianych słupów niezrównoważone obcią-żenia od wiatru i oblodzenia, jeśli warunek ten z powodu lokalizacji okaże się znaczący, a nie jest od-powiednio uwzględniony przez inne określone przypadki układu obciążeń. Obciążenie oblodzeniem i/lubobciążenie wiatrem przykłada się do wszystkich przewodów tylko w jednym kierunku od poprzecznikówsłupa. Obciążenie to powoduje obciążenia wzdłużne.

Nierównomierne obciążenie oblodzeniem zwykle stosuje się do trzech kolejnych przęseł. Jednakże NNAmoże wymagać zredukowanych obciążeń spowodowanych oblodzeniem we wszystkich przęsłach z jednejstrony słupa.

UWAGA Jeśli w NNA nie podano inaczej, to współczynniki redukcyjne, o których mowa powyżej, mogą mieć nas-tępujące wartości:

α = 0,5; α1 = 0,3; α2 = 0,7; α3 = 0,3; α4 = 0,7.

Rysunek 4.2.4 – Zginanie poprzeczne (słupa)

Widok z góry

− 61 − EN 50341-1:2001

Rysunek 4.2.5 – Zginanie wzdłużne (słupa)

Rysunek 4.2.6 – Zginanie ze skręcaniem (słupa)

4.2.11 Współczynniki częściowe dla oddziaływań

Zalecane wartości współczynników częściowych γ i współczynników kombinacyjnych Ψ dla oddziaływańzdefiniowanych w podrozdziałach od 4.2.1 do 4.2.10 podano w tablicy 4.2.8. Zmodyfikowane współczynnikimogą być zamieszczone w NNA, patrz 3.1.

Widok z góry

Widok z góry

EN 50341-1:2001 − 62 −

Tablica 4.2.8 – Współczynniki częściowe i współczynniki kombinacyjne oddziaływańdla stanów granicznych nośności

Oddziaływanie Symbol Poziom niezawodności1 2 3

Oddziaływania zmienne:Obciążenia klimatyczneObciążenia wiatrem γ W 1,0 1,2 1,4

ψ W 0,4 0,4 0,4Obciążenia oblodzeniem γ I 1,0 1,25 1,5

ψ I 0,35 0,35 0,35

Obciążenia związane z bezpieczeństwemObciążenia w czasie budowy i utrzymania a γ P 1,5Oddziaływania stałe:Ciężar własny γ G 1,0

Oddziaływania wyjątkowe:Obciążenia związane z pewnością(asekuracją)Obciążenia skręcające spowodowanenaciągiem przewodów

γ A 1 1,0

Obciążenia wzdłużne spowodowanenaciągiem przewodów

γ A 2 1,0

UWAGA Współczynniki częściowe dla oddziaływań wymienione powyżej należy uwzględniać w połączeniu ze współczyn-nikami częściowymi dla właściwości materiału, zdefiniowanymi w innych rozdziałach niniejszej normy.a Wartość kombinacyjną oddziaływań wiatru i oblodzenia można uwzględniać jako rzeczywiste siły mogące wystąpićw czasie utrzymania i budowy. Częściej jednak efekty oddziaływań wiatru i oblodzenia można pominąć.

4.3 Oddziaływania, podejście empiryczne

4.3.1 Obciążenia stałe

Zgodnie z 4.2.1. Wymagania krajowe można zdefiniować w NNA.

4.3.2 Oddziaływania wiatru

Kierunek wiatru przyjmuje się jako poziomy. Siła od wiatru działająca na słupy, poprzeczniki i izolatory (zwykleoznaczona przez indeksy – odpowiednio przez x, t, tc oraz ins),

QW x = qx ⋅ Cx ⋅ A

działa prostopadle do powierzchni wyeksponowanej na działanie wiatru.

Dla przewodów pojedynczych lub przewodów składowych wiązki, siła działająca prostopadle do przewodówjest wyrażona równaniem

QW c = qc ⋅ Gc ⋅ Cc ⋅ d ⋅ L ⋅ cos2 φ

w którym

q x wartość ciśnienia prędkości wiatru zależna od wysokości ponad terenem, dla konstrukcji wsporczych,jak podano w NNA. Dotyczy ona słupów, poprzeczników i izolatorów.

q c wartość ciśnienia prędkości wiatru zależna od wysokości ponad terenem, dla przewodów, jak podanow NNA.

− 63 − EN 50341-1:2001

Ciśnienie prędkości wiatru q (w N/m2) jest równe

q = ½ ρ ⋅ Vh2

przy czym

ρ gęstość powietrza związana z wysokością nad poziomem morza i jako funkcja temperatury i ciś-nienia oczekiwana w rejonie w czasie występowania huraganów. Zalecana wartość dla ρ przy nor-malnym stosowaniu w temperaturze 10 oC jest równa 1,25 kg/m3. Inne wartości podano w NNA.

Vh prędkość wiatru (w m/s) zależna od wysokości ponad terenem i reakcji elementów konstruk-cyjnych (patrz NNA)

G c współczynnik przęsła, którego wartości można przyjmować następująco, o ile w NNA nie postano-wiono inaczej:

G c = 1,0 dla przęseł o długości do 200 m,

G c = 0,6 + 80/L dla przęseł o długości powyżej 200 m.

C x i C c współczynniki oporu aerodynamicznego, które zależą od kształtu i rodzaju powierzchni pod-zespołu konstrukcyjnego narażonego na działanie wiatru, jak podano w NNA.

A obliczeniowa powierzchnia narażona na działanie wiatru,

d średnica przewodu lub przewodu składowego wiązki lub średnica dodatkowego oblodzenia sprowa-dzonego do kształtu pierścieniowego,

L długość przęsła. Przy obliczeniach słupa, należy stosować przęsło wiatrowe,

φ kąt natarcia dla krytycznego kierunku wiatru.

Siłę od wiatru działającą na przewody należy ustalać z uwzględnieniem wysokości ich zawieszenia ponadterenem.

Warunki lokalne należy uwzględniać zwłaszcza na obszarach szczególnie wietrznych.

UWAGA Do obliczenia naciągu przewodów, należy uwzględnić redukcję efektu działania wiatru spowodowaną dłu-gością sekcji, o ile warunki terenowe i wysokość ponad terenem pozostają takie same. W tym przypadku możnastosować współczynnik przęsła wynikający z długości sekcji w linii.

4.3.3 Obciążenia oblodzeniem

Siły pochodzące od obciążenia oblodzeniem, Q I , działające na przewody, odnoszą się do obciążenia ob-lodzeniem na jednostkę długości przewodu, jak również do innych wymuszonych obciążeń pionowych, o iletakie występują.

W przypadku przewodów konieczne jest rozróżnienie pomiędzy „Normalnymi obciążeniami dodatkowymi”a „Zwiększonymi obciążeniami dodatkowymi”.

„Zwiększone obciążenie dodatkowe” należy stosować wtedy, gdy występuje ono regularnie. Zależy ono odterenu, przez który przebiega linia, i może osiągać wielokrotność „Normalnego obciążenia dodatkowego”.

Gdy przewiduje się obciążenia oblodzeniem, to należy kierować się doświadczeniem wynikającym zestosowania norm krajowych, obserwacjami poczynionymi w czasie użytkowania innych linii napowietrznychoraz szczególnymi warunkami topograficznymi i meteorologicznymi występującymi na trasie przebiegu linii.

Wymagania krajowe zdefiniowano w NNA.

EN 50341-1:2001 − 64 −

4.3.4 Kombinacja obciążeń spowodowanych wiatrem i oblodzeniem

Obciążenia pochodzące z kombinacji oddziaływań wiatru i oblodzenia rozpatrzono w 4.3.10. Wymagania kra-jowe można podać w NNA.

4.3.5 Efekty oddziaływania temperatury

Temperatury występujące podczas oddziaływania wiatru i oblodzenia, jak też zalecane temperatury otocze-nia, maksymalną, minimalną i normalną – należy uwzględniać zgodnie z warunkami meteorologicznymi.Temperatura przyjmowana dla warunków tworzenia się oblodzenia wynosi –5 ºC i jest średnią wartościązakresu temperatury, przy której może tworzyć się oblodzenie.

Siłę naciągu przewodów należy określać zgodnie z każdym indywidualnym przypadkiem układu obciążeń.Przypadki układu obciążeń związane z odpowiednią temperaturą podano w 4.3.10.

Wymagania krajowe można zdefiniować w NNA.

4.3.6 Obciążenia występujące w czasie budowy i utrzymania

Według 4.2.6. Wymagania krajowe mogą być podane w NNA.

4.3.7 Obciążenia związane z pewnością (asekuracją)


4.3.8 Siły powodowane prądami zwarciowymi


4.3.9 Inne oddziaływania specjalne


4.3.10 Przypadki układu obciążeń


Według 4.2.10.1. Wymagania krajowe mogą być podane w NNA.

4.3.10.2 Rodzaje obciążeń i przypadki układu obciążeń

Słupy należy wymiarować zgodnie z ich funkcją i na odpowiednie przypadki układu obciążeń. Obciążeniemożna podzielić zgodnie z odpowiednimi wymaganiami w sposób następujący:

– dla trzonów słupów, poprzeczników i wieżyczek odgromowych,

– normalne przypadki układu obciążeń, przypadki dotyczące obciążenia występującego w czasie budowyi utrzymania oraz wyjątkowe (tzn. nadzwyczajne) przypadki układu obciążeń,

– obciążenia skręcające, obciążenia powodujące awarie kaskadowe i obciążenia nierównomierne należyobliczać oddzielnie, ale można je traktować jako wyjątkowe przypadki układu obciążeń.

4.3.10.3 Przypadki układu obciążeń uwzględniające naciąg przewodów

Siły od naciągu przewodów powinny być określone dla każdego przypadku układu obciążeń oddzielnie. Jeśliw NNA nie postanowiono inaczej, to mechaniczne obciążenie przewodów podane jest w tablicy 4.3.1(poniżej).

− 65 − EN 50341-1:2001

Tablica 4.3.1 – Przypadki układu obciążeń uwzględniające naciąg przewodów

Przypadekukładu

obciążeń

TemperaturaoC Obciążenie Uwaga

normalny –5 ciężar własny przewodów + normalne obciążenie dodatkowe (od-powiednio zwiększone obciążenie dodatkowe) (1)

normalny –20 ciężar własny przewodów (1)

normalny +15 ciężar własny przewodów + maksymalne obciążenie wiatrem (1), (3)

normalny +40 ciężar własny przewodów (1), (2)

UWAGA 1 Szczegóły dotyczące przypadków układu obciążeń normalnych i wyjątkowych można zdefiniować w odpowiednich NNA.

UWAGA 2 W przypadku linii napowietrznych, dla których duże obciążenie prądowe zwykle występuje w lecie, należy uwzględnićwyższą temperaturę przewodu, na przykład +60 oC. Maksymalna temperatura przewodu podana jest w specyfikacji projektowej.

UWAGA 3 Normalna temperatura otoczenia związana z obciążeniem od wiatru podawana jest w NNA.

4.3.10.4 Znormalizowane przypadki układu obciążeń

W NNA podano postanowienia dotyczące normalnych przypadków układu obciążeń, przypadków układu obcią-żeń występujących w czasie budowy i utrzymania oraz wyjątkowych przypadków układu obciążeń.

Jeśli występują i są zamieszczone w specyfikacji projektowej takie przypadki, które dotyczą sił powodowa-nych przez prądy zwarciowe lub inne oddziaływania specjalne, odpowiednio według 4.3.8 i 4.3.9, to należy jeuwzględnić.

4.3.11 Współczynniki częściowe dla oddziaływań (patrz załącznik D)

Współczynniki częściowe w podejściu empirycznym zwykle stosowane są do efektu oddziaływań, na przykładdo sił (pionowych, poprzecznych i wzdłużnych), powstałych w przypadku reakcji przewodów. Przypadki ukła-dów obciążeń uwzględniają obciążenia o różnym pochodzeniu.

Dalej, podstawowe równania obliczeniowe na podstawie 3.7.3. i 3.7.4 zostały następująco uproszczone i na-leży je rozpatrywać wraz z wartościami podanymi w NNA:

Ed = f γG ⋅ GK , γW ⋅ QW K , γ I ⋅ Q I K , γC ⋅ QC K , γP ⋅ QP K , γA ⋅ AK

przy czym

Ed całkowita obliczeniowa wartość efektu oddziaływań, patrz 3.7.3,

GK wartość charakterystyczna ciężaru własnego przewodów, izolatorów i słupów,

QWK wartość charakterystyczna oddziaływania wiatru wg definicji podanej w 4.3.2,

Q I K wartość charakterystyczna oddziaływania oblodzenia na przewody wg definicji podanej w 4.3.3,

QCK wartość charakterystyczna oddziaływań pochodzących od naciągu przewodów spowodowanych efek-tami zmiany temperatury, oddziaływaniem wiatru i oddziaływaniem oblodzenia,

QP K wartość charakterystyczna obciążeń w czasie budowy i utrzymania wg definicji podanej w 4.3.6,

AK wartość charakterystyczna oddziaływań wyjątkowych wg definicji podanej w 4.3.7 (obciążenia związa-ne z pewnością) i wyspecyfikowanych w 4.3.10.

Całkowite efekty oddziaływań są kombinacją efektów oddziaływań wymienionych powyżej.

EN 50341-1:2001 − 66 −

Współczynniki częściowe γG , γW , γ I, γC , γP i γA dotyczą:

– aspektów niezawodności,

– kombinacji oddziaływań,

– koordynacji wytrzymałości,

– definicji przypadków układów obciążeń.

Współczynniki częściowe odnoszą się do przypadków układów obciążeń normalnych i wyjątkowych. Wartościwspółczynników częściowych zależą od przypadków układu obciążeń i zawierają współczynniki kombinacyjne Ψ.

Wartości zalecane współczynników częściowych dla oddziaływań zdefiniowanych w podrozdziałach od 4.3.1do 4.3.10 podano w tablicy 4.3.2. Zmodyfikowane współczynniki można znaleźć w NNA, patrz 3.1.

Tablica 4.3.2 – Współczynniki częściowe dla oddziaływań w stanach granicznych nośności

Oddziaływanie Symbol Współczynnik częściowy

Normalny przypadek układu obciążeń

– Oddziaływania zmienne γ W , γ I , γ C 1,3

– Oddziaływania stałe

niekorzystne γ G 1,1

korzystne γ G 1,0

Przypadek układu obciążeń związanych z budową i utrzymaniem

– Oddziaływania zmienne γ P 1,5

– Oddziaływania stałe

niekorzystne γ G 1,1

korzystne γ G 1,0

Wyjątkowy przypadek układu obciążeń

– Oddziaływania zmienne γ W , γ I , γ C 1,0

– Oddziaływania wyjątkowe γ A 1,0

– Oddziaływania stałe γ G 1,0

UWAGA Współczynniki częściowe dla oddziaływań wymienione powyżej należy uwzględniać łącznie ze współczynnikami częś-ciowymi dla właściwości materiałów, które zdefiniowano w innych rozdziałach niniejszej normy.

Wymagania krajowe można zdefiniować w NNA i zastąpić odpowiednie części podrozdziału 4.3.11.

5 Wymagania elektryczne

5.1 Klasyfikacja napięć

Linia napowietrzna powinna wytrzymywać z akceptowalnym poziomem niezawodności zarówno swoje napię-cie znamionowe o częstotliwości sieciowej, jak i przepięcia dorywcze o częstotliwości sieciowej, przepięciałączeniowe i piorunowe. Poziomy napięć i poziomy izolacji powinny być zdefiniowane w specyfikacji projek-towej. Podane w następnych podrozdziałach wymagania i wskazówki pozwalają na zapewnienie wymaga-nych, ogólnie akceptowanych poziomów niezawodności.

W tablicy 5.1 podano napięcia znamionowe i odpowiadające im najwyższe napięcia sieci.

− 67 − EN 50341-1:2001

Tablica 5.1 – Napięcia znamionowe i odpowiadające im najwyższe napięcia sieci

Napięcie znamionowe(kV)

Najwyższe napięcie sieci(kV)

45 52

50 72,5

60 72,5

63 72,5

66 72,5

70 82,5

90 100

110 123

132 145

150 170

220 245

225 245

275 300

380 420

400 420

480 525

700 765

UWAGA: Wartości wytłuszczone są zgodne z IEC 60038.

5.2 Prądy

5.2.1 Prąd roboczy

Prąd roboczy jest zależny od wielkości przesyłanej mocy i napięcia pracy. Przekrój przewodu fazowego na-leży tak dobrać, aby w określonych warunkach, które powinny być zdefiniowane w NNA lub specyfikacjiprojektowej nie została przekroczona maksymalna projektowa temperatura materiału, z którego wykonanyjest przewód.

5.2.2 Prąd zwarciowy

Linia napowietrzna powinna być zaprojektowana i zbudowana w taki sposób, by wytrzymać bez uszkodzeńmechaniczne i termiczne efekty działania prądów zwarciowych, określonych w specyfikacji projektowej.

Rozróżnia się zwarcia:– trójfazowe;– międzyfazowe;– jednofazowe z ziemią;– dwufazowe z ziemią.

Typowe długości czasów trwania zwarć, stosowane do celów projektowych, wynoszą:– przewody fazowe i odgromowe 0,5 s;– osprzęt 1,0 s.

Jednocześnie bardzo istotne jest uwzględnienie rzeczywistego czasu trwania zwarcia, zależnego od czasuzadziałania systemu zabezpieczającego linię napowietrzną. Stąd też zdarza się, że czasy trwania zwarciamogą być dłuższe lub krótsze od podanych powyżej typowych wartości.

EN 50341-1:2001 − 68 −

Metody obliczeń prądów zwarciowych w systemach trójfazowych prądu przemiennego podano w IEC 60909,natomiast metody obliczeń skutków przepływu prądów zwarciowych są podane w EN 60865-1. Metody obli-czeń mogą być również określone w NNA lub w specyfikacji projektowej.

5.3 Koordynacja izolacji


Zasady i reguły koordynacji izolacji są opisane w EN 60071-1 i EN 60071-2. Procedura koordynacji izolacjisprowadza się do wybrania zbioru standardowych napięć wytrzymywanych, charakteryzujących izolację. W przy-padku linii napowietrznej procedura ta składa się z następujących kroków:– określenie przepięć reprezentatywnych (Urp);– określenie napięć wytrzymywanych koordynacyjnych (Ucw);– określenie wymaganych napięć wytrzymywanych (Urw).

5.3.2 Pochodzenie i klasyfikacja naprężeń elektrycznych w liniach napowietrznych oraz wyznaczanie war-tości przepięć reprezentatywnych

5.3.2.1 Klasyfikacja przepięć

Napięcia i przepięcia, które wywołują naprężenia napięciowe izolacji w czasie eksploatacji, sklasyfikowane sąw następujący sposób:– napięcia pracy ciągłej o częstotliwości sieciowej;– przepięcia dorywcze;– przepięcia o łagodnym czole;– przepięcia o stromym czole.

Zalecenia dotyczące określania wartości przepięć reprezentatywnych zostały zamieszczone w EN 60071-2,rozdział 2.

5.3.2.2 Napięcie pracy ciągłej o częstotliwości sieciowej

Reprezentatywne napięcie pracy ciągłej o częstotliwości sieciowej jest przyjmowane jako niezmienne i równenajwyższemu napięciu sieci (U s ), czyli najwyższej wartości napięcia roboczego, która może wystąpić w nor-malnych warunkach pracy sieci w dowolnym miejscu i czasie. [IEV 601-01-23] (napięcie międzyfazowe).

5.3.2.3 Przepięcia dorywcze

Przepięcia dorywcze są przepięciami o częstotliwości sieciowej, które nie są tłumione lub są tłumione słabow danym punkcie, o stosunkowo długim czasie trwania, [IEV 604-03-12]. Zwykle są one wynikiem zwarcia,operacji łączeniowych (tzn. zrzutu obciążenia), warunków rezonansowych, nieliniowości (ferrorezonansu) lubich kombinacji. Reprezentatywne przepięcie dorywcze jest napięciem o częstotliwości sieciowej o czasietrwania 1 min, ale na ogół nie jest rozpatrywane przy określaniu odstępów izolacyjnych linii.

5.3.2.4 Przepięcia o łagodnym czole

Przepięcia o łagodnym czole mogą pochodzić od zwarć, operacji łączeniowych lub odległych wyładowańpiorunowych w linię napowietrzną. Przepięcia o łagodnym czole, które są istotne dla linii napowietrznych, toprzepięcia ziemnozwarciowe, przepięcia przy załączaniu i powtórnym załączaniu linii. Reprezentatywne na-prężenie napięciowe jest charakteryzowane przez:– kształt znormalizowanego udaru łączeniowego (250/2500 µs),– reprezentatywną amplitudę, która może być albo założoną wartością maksymalną przepięcia, albo war-

tością wyznaczoną z rozkładu prawdopodobieństwa amplitud przepięć.

− 69 − EN 50341-1:2001

5.3.2.5 Przepięcia o stromym czole

Przepięcia o stromym czole, które są istotne dla linii napowietrznych, to głównie przepięcia piorunowe, wywo-łane przez bezpośrednie uderzenie pioruna w przewód fazowy lub przez przeskoki odwrotne, bądź teżw sieciach o niższych napięciach (<245 kV) – napięcia zaindukowane przez uderzenia piorunów w ziemięw pobliżu linii.

Reprezentatywne naprężenie napięciowe jest charakteryzowane przez kształt znormalizowanego udarupiorunowego (1,2/50 µs). Reprezentatywna amplituda jest podawana albo jako zakładana wartość maksymal-na, albo na podstawie rozkładu prawdopodobieństwa wartości szczytowych. W celu określenia odstępówizolacyjnych, należy rozpatrywać takie przepięcie reprezentatywne, które może się propagować na prze-strzeni kilku przęseł od punktu uderzenia pioruna.

5.3.3 Określanie napięć wytrzymywanych koordynacyjnych (Ucw)

5.3.3.1 Zalecenia ogólne

Zalecenia dotyczące wyznaczania napięć wytrzymywanych koordynacyjnych podano w rozdziale 3 EN 60071-2.

5.3.3.2 Koordynacja izolacji dla napięć pracy ciągłej o częstotliwości sieciowej i przepięć dorywczych

Napięcie pracy ciągłej o częstotliwości sieciowej i przepięcia dorywcze określają minimalną wymaganą dłu-gość łańcucha izolatorów. Kształt izolatorów powinien być zasadniczo dobierany ze względu na poziom za-brudzeń występujących w danej lokalizacji.

W sieciach z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym ze współczynnikiem zwarcia doziemnego rów-nym 1,3 lub mniejszym, zwykle wystarcza zaprojektowanie izolatorów w taki sposób, by wytrzymywały najwy-ższe fazowe napięcie sieci.

Dla wyższych współczynników zwarcia doziemnego, szczególnie w sieci z izolowanym punktem neutralnymlub sieci skompensowanej, może się okazać konieczne uwzględnienie przepięć dorywczych.

Napięcie wytrzymywane koordynacyjne dla napięcia pracy ciągłej jest równe najwyższemu napięciu sieci dlaizolacji faza-faza i napięciu temu podzielonemu przez 3 dla izolacji faza-ziemia.

Koordynacyjne napięcie wytrzymywane krótkotrwale jest równe reprezentatywnemu przepięciu dorywczemu.

W przypadku występowania zabrudzeń na izolacji, zachowanie się izolacji zewnętrznej przy napięciu o częs-totliwości sieciowej nabiera istotnego znaczenia. Na potrzeby normalizacji wyspecyfikowano jakościowocztery poziomy zabrudzeń. W tablicy 1 w EN 60071-2 podano dla każdego z poziomów zabrudzeń przybliżo-ny opis kilku typowych środowisk. Izolatory powinny wytrzymać najwyższe napięcie sieci w warunkach zabru-dzeniowych w sposób ciągły, z akceptowalnym ryzykiem przeskoku. Napięcia wytrzymywane koordynacyjneprzyjmuje się za równe przepięciom reprezentatywnym, a kryterium poprawnego działania jest spełnionedzięki wyborowi odpowiedniej odporności na zabrudzenia, dostosowanej do poziomu zabrudzeń w terenie.Dlatego też koordynacyjne napięcie wytrzymywane długotrwale o częstotliwości sieciowej powinno odpowia-dać najwyższemu napięciu sieci dla izolacji faza-faza oraz wartości tej podzielonej przez 3 dla izolacji faza--ziemia. Określenia poziomu zabrudzeń dla danego terenu można dokonać na podstawie wymienionejtablicy 1 normy EN 60071-2. Informacje potrzebne do określenia poziomu zabrudzeń dla danego terenu zapomocą pomiarów podano w normie IEC 60815.

5.3.3.3 Koordynacja izolacji dla przepięć o łagodnym czole

Przepięcia o łagodnym czole są jednym z czynników określających odstępy izolacyjne w sieciach o napięciupowyżej 245 kV. Dla niektórych typów izolatorów (np. izolatorów wiszących), osprzęt łańcuchów izolatorówmoże odgrywać kluczową rolę.

EN 50341-1:2001 − 70 −

Napięcie wytrzymywane koordynacyjne może być wyznaczone bądź to metodą deterministyczną, bądź teżmetodami statystycznymi, opisanymi w EN 60071-2.

5.3.3.4 Koordynacja izolacji dla przepięć o stromym czole

Należy przyjąć napięcie wytrzymywane koordynacyjne o wartości równej lub wyższej od przepięcia, które mo-że się propagować na przestrzeni kilku przęseł od miejsca uderzenia pioruna. Jeżeli nie są dostępne bardziejdokładne sposoby obliczania, przepięcie faza-ziemia można przyjmować jako równe wytrzymywanemunapięciu udarowemu piorunowemu łańcucha izolatorów (90-procentowemu wytrzymywanemu napięciu uda-rowemu piorunowemu łańcucha izolatorów U90 %_ff_is). Jest to jeden z głównych czynników, które określają od-porność piorunową linii napowietrznej.

5.3.3.5 Odporność piorunowa linii napowietrznej

Odporność ta może być opisana przez wskaźnik zawodności osłony odgromowej Rsf oraz przez wskaźnikprzeskoków odwrotnych Rb . Odporność tego rodzaju jest ustalana poprzez analizy eksploatacyjne i zależy odwytrzymałości izolacji linii oraz od następujących parametrów:– gęstości doziemnych wyładowań piorunowych;– wysokości linii napowietrznej;– układu przewodów;– ochrony przewodami odgromowymi;– uziemienia słupów;

– instalacji ograniczników przepięć na linii napowietrznej.

Akceptowalne poziomy wskaźników zawodności osłony odgromowej i wskaźników przeskoków odwrotnychmogą być określone w specyfikacji projektowej.

UWAGA Wskazówki dotyczące sposobu obliczania wskaźników zawodności osłony odgromowej (Rsf) i wskaźnikówprzeskoków odwrotnych (Rb) są przedstawione w publikacji CIGRE nr 63 „Guide to procedures for estimating the light-ning performance of transmission lines”. Rozdział 4 dotyczy obliczania Rsf, natomiast rozdział 6 dotyczy obliczania R b .

5.3.4 Określanie wymaganego napięcia wytrzymywanego (Urw)

Wymagane napięcie wytrzymywane jest określane w oparciu o wytrzymywane napięcie koordynacyjne, z uwz-ględnieniem współczynnika poprawkowego na warunki atmosferyczne. Wytrzymałość dielektryczna izolacjilinii zależy od wysokości nad poziomem morza. Zależność ta, która zmienia się do pewnego stopnia wrazz długością odstępu w powietrzu, jest uwzględniona przez wprowadzenie współczynnika poprawkowego nawysokość Ka , zależnego od wartości rozpatrywanego wytrzymywanego napięcia koordynacyjnego.

U r w = U c w /Ka

Współczynnik Ka jest ogólnie poprawny dla wysokości do 1 000 m. Wszystkie wartości Ka są przedstawionew tablicy E.4.

5.3.5 Odstępy izolacyjne umożliwiające uniknięcie przeskoku


W niniejszej normie rozpatrywanych jest pięć typów odstępów izolacyjnych (patrz także 5.4.):

Del Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniu zupełnemupomiędzy przewodem fazowym a obiektami o potencjale ziemi, w czasie przepięć o łagodnymlub stromym czole. De l może być albo odstępem wewnętrznym przy rozpatrywaniu odstępupomiędzy przewodem fazowym a konstrukcją słupa, albo odstępem zewnętrznym przyrozpatrywaniu odstępu pomiędzy przewodem fazowym a obiektem pod linią.

− 71 − EN 50341-1:2001

Dpp Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniu zupełnemupomiędzy przewodami fazowymi podczas przepięć o łagodnym lub stromym czole. Dpp jestodstępem wewnętrznym.

D50Hz_p_e Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniu zupełnemu przynapięciu o częstotliwości sieciowej pomiędzy przewodem fazowym a obiektami o potencjaleziemi. D50Hz_p_e jest odstępem wewnętrznym.

D50Hz_p_p Minimalny odstęp w powietrzu wymagany w celu zapobieżenia wyładowaniu zupełnemu przynapięciu o częstotliwości sieciowej pomiędzy przewodami fazowymi. D50Hz_p_p jest odstępemwewnętrznym.

asom Minimalna wartość aso linii. Jest to najmniejsza odległość mierzona w linii prostej pomiędzyczęściami pod napięciem a częściami uziemionymi.

Do wyznaczenia Del i Dpp zaleca się zastosowanie jednej z następujących metod:

– Metoda opisana w załączniku E;

W tym przypadku zewnętrzne odstępy zdefiniowane w 5.4.3 i 5.4.4 są wystarczające do zapewnienia bez-pieczeństwa publicznego. Przykład wykorzystujący tę metodę podany został w 5.3.5.2.

– Metody oparte na doświadczeniu.

Wiele krajów europejskich ma duże doświadczenie w stosowaniu wartości Del i Dpp, podanych w tabli-cy 5.5. Używając tych wartości w celu określenia zewnętrznych odstępów według 5.4.3, należy wykonaćanalizę opisaną w 5.3.5.3.

5.3.5.2 Wyniki obliczeń z zastosowaniem metody z załącznika E

W załączniku E podano teoretyczną metodę określania – dla każdego typu przepięć przejściowych (o łagod-nym i stromym czole) oraz dla napięcia o częstotliwości sieciowej – minimalnego odstępu izolacyjnego, za-pewniającego dotrzymanie wymaganego napięcia wytrzymywanego dla pewnych konfiguracji przerw po-wietrznych i dla danych zakresów warunków atmosferycznych.

Wartości liczbowe, wynikające z zastosowania wzorów podanych w załączniku E, przedstawiono w tablicy 5.2dla przypadku ogólnego odległości między przewodem fazowym a obiektem pod linią Del (współczynnik prze-rwy Kg=1,3) i odległości pomiędzy przewodami fazowymi Dpp (współczynnik przerwy Kg = 1,6), niezbędnych dozapewnienia wytrzymałości na przepięcia o stromym czole spowodowane uderzeniami piorunów. Przykład tenobejmuje większość przypadków, które mogą wystąpić w praktyce. Możliwe są różne długości drogi prze-skoku aso, a odpowiadające im napięcia wytrzymywane nie są takie same jak znormalizowane napięcia uda-rowe określone dla urządzeń w EN 60071-1. Odpowiednio do różnych możliwych kształtów izolatorów orazelementów ochrony przeciwłukowej, poziom izolacji linii może przyjmować różne wartości, nawet spoza listyznormalizowanych wytrzymywanych napięć udarowych określonych dla urządzeń w EN 60071-1. Dlatego teżodległości są podane dla całego zakresu piorunowych napięć wytrzymywanych z krokiem 50 kV.

Projektant linii powinien potwierdzić, że suma Del i odległości bezpiecznej są wystarczające ze względu nabezpieczeństwo publiczne.

W rozdziale F.2 podano przykłady obliczania Del, Dpp i D50Hz, dla różnych napięć sieci.

UWAGA Współczynnik przerwy Kg, używany do obliczeń wartości w tablicach jest równy w każdym przypadku war-tości Kg_sf. Wartość Kg_sf można znaleźć w załączniku E.

EN 50341-1:2001 − 72 −

Tablica 5.2 – Odstępy Del i Dpp niezbędne do zapewnienia wytrzymałości na przepięcia udarowe piorunowe

Wytrzymywane przepięcie udarowe piorunoweU90%_ff_is łańcuchów izolatorów linii

(kV)

Del (w metrach)Kg=1,3

Ka (1 000 m)

Dpp (w metrach)Kg=1,6

Ka (1 000 m)250 0,48 0,54300 0,58 0,65350 0,67 0,74400 0,77 0,85450 0,85 0,96500 0,95 1,06550 1,04 1,17600 1,14 1,26650 1,23 1,37700 1,33 1,47750 1,41 1,58800 1,50 1,68850 1,60 1,79900 1,69 1,89950 1,78 2,00

1 000 1,88 2,081 050 1,97 2,191 100 2,05 2,291 150 2,14 2,401 200 2,23 2,501 250 2,33 2,601 300 2,42 2,711 350 2,51 2,811 400 2,61 2,921 450 2,70 3,021 500 2,79 3,131 550 2,89 3,231 600 2,98 3,331 650 3,07 3,441 700 3,17 3,541 750 3,26 3,651 800 3,35 3,751 850 3,45 3,861 900 3,54 3,961 950 3,63 4,062 000 3,72 4,172 050 3,82 4,272 100 3,91 4,382 150 4,00 4,48

UWAGA W tablicy podano wartości liczbowe odstępów na wysokości 1 000 m nad poziomem morza. Jeżeli wysokośćta jest znacznie mniejsza lub większa od 1 000 m, odstępy mogą zostać skorygowane przez zastosowanie współczyn-nika poprawkowego na wysokość podanego w tablicy E.4.

− 73 − EN 50341-1:2001

W tablicy 5.3 podano wartości liczbowe, otrzymane z zastosowania formuły dla ogólnego przypadku odległo-ści pomiędzy przewodem fazowym a obiektami pod linią (współczynnik przerwy Kg s f= 1,3) oraz dla odległościpomiędzy przewodami fazowymi (współczynnik przerwy Kg s f = 1,6), niezbędnych do zapewnienia wytrzymało-ści na przepięcia o łagodnym czole, spowodowane operacjami łączeniowymi.

Tablica 5.3 –Odstępy Del i Dpp niezbędne do zapewnienia wytrzymałości na przepięcia udarowe łączeniowe

Przepięcie łączenioweU2%_sf (kV)

Del (w metrach)Kg=1,3

Ka (1 000 m)

Dpp (w metrach)Kg=1,6

Ka (1 000 m)400 0,88 1,02450 1,01 1,18500 1,14 1,32550 1,29 1,49600 1,44 1,67650 1,59 1,86700 1,73 2,06750 1,90 2,24800 2,07 2,45850 2,25 2,67900 2,44 2,91950 2,64 3,15

1 000 2,84 3,411 050 3,02 3,681 100 3,24 3,961 150 3,47 4,261 200 3,71 4,571 250 3,96 4,901 300 4,22 5,241 350 4,49 5,601 400 4,77 5,971 450 5,06 6,361 500 5,37 6,781 550 5,69 7,211 600 6,02 7,661 650 6,37 8,141 700 6,73 8,631 750 7,11 9,161 800 7,50 9,70

UWAGA W tablicy podano wartości numeryczne odstępów na wysokości 1 000 m nad poziomem morza. Jeżeli wy-sokość ta jest znacznie mniejsza lub większa od 1 000 m, odstępy mogą zostać skorygowane przez zastosowaniewspółczynnika poprawkowego na wysokość podanego w tablicy E.4.

Minimalny odstęp izolacyjny, który należy stosować, jest równy wartości większej spośród odstępów obliczo-nych ze względu na wytrzymałość na przepięcia piorunowe i przepięcia łączeniowe.

Odstępy izolacyjne, które powinny być zachowane w celu zapewnienia wytrzymałości na napięcia o częstotli-wości sieciowej, służą jedynie do wymiarowania wewnętrznych odstępów izolacyjnych, które powinny być za-chowane w ekstremalnych warunkach wiatrowych. Wartości liczbowe, otrzymane z zastosowania formułyz załącznika E: D50Hz_p_e ze współczynnikiem przerwy Kg = 1,45 oraz D50Hz_p_p ze współczynnikiem przerwyKg = 1,6, podano w tablicy 5.4.

EN 50341-1:2001 − 74 −

Tablica 5.4 – Minimalny odstęp izolacyjny w powietrzu niezbędny do zapewnienia wytrzymałości nanapięcia o częstotliwości sieciowej (w ekstremalnych warunkach wiatrowych)

Najwyższe napięcie sieciUs

(kV)

D50Hz_p_e (w metrach)Kg=1,45

przewód – konstrukcja

D50Hz_p_p (w metrach)Kg=1,6

przewód – przewód52 0,11 0,17

72,5 0,15 0,2382,5 0,16 0,26100 0,19 0,30123 0,23 0,37145 0,27 0,42170 0,31 0,49245 0,43 0,69300 0,51 0,83420 0,70 1,17525 0,86 1,47765 1,28 2,30

Wszystkie te minimalne odstępy izolacyjne oparte są jedynie na wymaganiach koordynacji izolacji. Inne wy-magania mogą spowodować znaczne zwiększenie odstępów. Inne wartości odstępów powinny być określonew NNA łącznie z wyjaśnieniem ich pochodzenia.

5.3.5.3 Metoda empiryczna

Wartości podane w tablicy 5.5 są oparte na analizie wartości powszechnie stosowanych w Europie, które, jakzostało sprawdzone, są wystarczające do zapewnienia bezpieczeństwa publicznego.

Tablica 5.5 – Odstępy Del i Dpp

Najwyższe napięcie sieciUs

(kV)

Del

(w metrach)Dpp

(w metrach)

52 0,60 0,7072,5 0,70 0,8082,5 0,75 0,85100 0,90 1,05123 1,00 1,15145 1,20 1,40170 1,30 1,50245 1,70 2,00300 2,10 2,40420 2,80 3,20525 3,50 4,00765 4,90 5,60

Stosując te wartości do określania odstępów zewnętrznych, należy sprawdzić, czy obliczona odległość doosoby lub do obiektu jest większa niż 110 % asom w przypadku wystąpienia przepięcia. W większości przypad-ków rozważań probabilistycznych warunek ten jest spełniony. NNA może definiować to bardziej szczegółowo.

− 75 − EN 50341-1:2001

5.4 Wewnętrzne i zewnętrzne odstępy izolacyjne

5.4.1 Wprowadzenie

Wewnętrzne i zewnętrzne odstępy izolacyjne podane w tablicach 5.4.3 i 5.4.4 określone są z technicznegopunktu widzenia, przy czym dopuszcza się, aby wymagania krajowe podawały inne wartości (zarówno więk-sze, jak i mniejsze), które powinny być określone w NNA.

Odstępy wewnętrzne są podane jedynie w tym celu, aby na etapie projektowania zapewnić akceptowalnązdolność wytrzymania przepięć. (W EN 60071-2 i EN 60071-1 jest przyjęte, że ekonomiczny projekt siecielektroenergetycznej będzie miał ograniczoną liczbę przeskoków na niektórych krytycznych odstępach wew-nętrznych, takich jak te pomiędzy przewodami a słupami). Odstępy zewnętrzne mają natomiast na celu za-pewnienie bezpieczeństwa publicznego poprzez uniemożliwienie przeskoków do osób postronnych, osób po-dejmujących pracę w sąsiedztwie linii elektroenergetycznych oraz osób konserwujących sieć elektroenerge-tyczną. Odstępy podane w tym rozdziale nie mają zastosowania do osób wykonujących prace pod napięciem,dla których należy zastosować specjalne reguły (patrz. 5.4.2.1).

Odstępy odnoszą się do linii przesyłowych z gołymi przewodami. Linie, które mają warstwę stałej izolacjiwokół przewodu fazowego, w celu zapobieżenia zwarciom spowodowanym czasowym stykiem z obiektamiuziemionymi bądź czasowym stykiem pomiędzy przewodami fazowymi, nie są przedmiotem niniejszej normy.

Uznaje się także, że w celu wykonania ekonomicznych projektów sieci przesyłowych projektant powinienoptymalizować projekt ze względu na przewidywany zakres warunków klimatycznych, takich jak prędkościwiatru i obciążenie oblodzeniem. Dopuszcza się, aby odstępy określone w tym rozdziale nie były zachowanew czasie występowania wyjątkowych warunków atmosferycznych. W tych wyjątkowych warunkach bez-pieczeństwo ludzi jest najważniejsze i należy szukać alternatywnych sposobów, aby je zapewnić. Przyjmujesię, że w tym kontekście za wyjątkowe uznaje się te zdarzenia, które występują raz na więcej niż 50 lat.

Wyższe wartości minimalnych odstępów mogą być podane w specyfikacji projektowej. Wartości te będą na-drzędnymi w stosunku do wartości podanych w niniejszej normie i jej załącznikach. Odstępy powinny byćsprawdzone dla przypadków układu obciążeń, podanych w 5.4.2.2.

Jeżeli odstęp nie jest określony jako „poziomy” lub „pionowy”, powinien być rozumiany jako najmniejsza od-ległość pomiędzy częściami pod napięciem a rozpatrywanym obiektem.

5.4.2 Postanowienia ogólne i przypadki układu obciążeń

5.4.2.1 Postanowienia ogólne i zasady podstawowe

Odstępy w czasie prac pod napięciem nie są przedmiotem niniejszej normy. Zagadnienie odstępów podczas pracpod napięciem jest w trakcie rozważań i odstępy te będą zarekomendowane przez IEC TC 78N11) i CENELECTC 78N12)

W tym rozdziale przyjęto następujące podejście:

a) Istnieje podstawowa odległość elektryczna Del, której zachowanie zapobiega przeskokowi z części pod na-pięciem na obiekty o potencjale ziemi (odstępy zewnętrzne), w czasie normalnej pracy sieci. (Normalnapraca obejmuje operacje łączeniowe, udary piorunowe i przepięcia wynikające ze zwarć w systemie). Dlawewnętrznych odstępów jest dopuszczalne stosowanie mniejszych wartości niż Del, ponieważ wpływa tojedynie na niezawodność sieci. Dla odstępów zewnętrznych należy stosować wartości Del.

Kolejną podstawową odległością elektryczną jest Dpp, której zachowanie zapobiega przeskokowi pomiędzyfazami podczas przepięć łączeniowych i piorunowych. Jest ona bliska minimalnemu odstępowi stosowa-nemu pomiędzy fazami w przypadku, gdy linie elektroenergetyczne nie są pod wpływem niekorzystnej po-gody. Dla wewnętrznych odstępów dopuszcza się stosowanie wartości mniejszych od Dpp, ponieważ wpły-wa to tylko na niezawodność sieci.

N11) Odsyłacz krajowy: IEC TC 78, Live working – IEC; komitet techniczny nr 78 Prace pod napięciem.N12) Odsyłacz krajowy: CLC TC 78, Equipment and tools for live working – CENELEC; komitet techniczny nr 78 Sprzęt i narzędzia doprac pod napięciem.

EN 50341-1:2001 − 76 −

b) Dodatkowy odstęp jest wymagany do powierzchni ziemi lub do budynków itp., który ma zapewnić to, żeżadna osoba lub przewodzący obiekt nie zbliży się na odległość mniejszą od Del nawet w czasie prac lubrekreacji, które można uznać za prawdopodobne.

c) Wewnętrzne odstępy do uziemionych obiektów w czasie rzadkich zdarzeń, takich jak wychylenie przewo-dów wynikające z obciążeń wiatrem, mogą być mniejsze niż podane w podpunkcie „a)”, ponieważ istniejemałe prawdopodobieństwo jednoczesnego wystąpienia przepięć przejściowych. Jednoczesne wystąpienieobu tych zdarzeń może spowodować jedynie przerwę w zasilaniu, lecz nie stwarza zagrożenia dla ludzi.

Podobnie odstępy między fazami w czasie rzadkich zdarzeń, takich jak maksymalne wychylenie przewo-dów wynikające z obciążeń wiatrem, mogą być mniejsze niż podane w podpunkcie „a)”, ponieważ istniejemałe prawdopodobieństwo jednoczesnego wystąpienia przepięć przejściowych. Jednoczesne wystąpienieobu tych zdarzeń może spowodować jedynie przerwę w zasilaniu, lecz nie stwarza zagrożenia dla ludzi.

d) W przypadku bardzo długich łańcuchów izolatorów, ryzyko przeskoku powinno być zawsze na wewnętrz-nym odstępie asom, nie zaś do jakiegokolwiek zewnętrznego obiektu lub osoby.

5.4.2.2 Przypadki układu obciążeń przyjmowane do wyznaczania odstępów izolacyjnych

5.4.2.2.1 Maksymalna temperatura przewodu

Wszystkie pionowe odstępy powinny być wyznaczane przy maksymalnej temperaturze pracy ciągłej przewo-dów, określonej w NNA lub w specyfikacji projektowej.

UWAGA Kraje mogą uwzględniać krótkotrwałe obciążenia powodujące wyższe temperatury pracy przewodów i zmniej-szone odstępy w takich przypadkach. Wymagania w tym zakresie powinny być podane w NNA lub w specyfikacji projektowej.

5.4.2.2.2 Obciążenia oblodzeniem przyjmowane do wyznaczania odstępów izolacyjnych

Wartości charakterystyczne obciążenia oblodzeniem, które należy przyjmować, powinny być określonewprost na podstawie doświadczenia każdego kraju. Wskazówki zostały podane w 4.2 (Podejście ogólne), 4.3(Podejście empiryczne) i załączniku B. Wymagania krajowe powinny być zdefiniowane w NNA.

5.4.2.2.3 Obciążenia wiatrem przyjmowane do wyznaczania odstępów izolacyjnych

Rozważane są trzy przypadki:– bez wiatru;– obciążenie wiatrem dla trzyletniego okresu powrotu;– obciążenie wiatrem dla 50-letniego okresu powrotu, w przypadku porywów wiatru, przy których jedno-

czesne wystąpienie przepięć przejściowych jest uważane za mało prawdopodobne.

Wskazówki zostały podane w 4.2 (Podejście ogólne), 4.3 (Podejście empiryczne) i załączniku B.

Pod wpływem obciążenia wiatrem temperatura przewodu obniża się. Spadek temperatury jest zależny od ob-ciążenia prądem, prędkości wiatru, jego kierunku, temperatury otoczenia itp. Projektant może wziąć te czyn-niki pod uwagę przy obliczaniu rzeczywistego położenia przewodu. Wymagania krajowe powinny byćzdefiniowane w NNA.

Przy wyznaczaniu wewnętrznych i zewnętrznych odstępów izolacyjnych należy stosować następujące zasady:

– W warunkach bezwietrznych wewnętrzne odstępy powinny być nie mniejsze od Del lub Dpp.

– Przy obliczeniowym obciążeniu wiatrem, przyjmowanym do określania odstępów izolacyjnych (tj. dla trzy-letniego okresu powrotu) wewnętrzne odstępy mogą być zredukowane, ponieważ istnieje małe prawdo-podobieństwo, że w tych warunkach wystąpi przepięcie, a ewentualne pojawienie się przeskoku nie za-graża ludziom ani mieniu. Stopień zmniejszenia odstępów izolacyjnych powinien być określony przezkomitety krajowe i uwzględniać wymagany poziom niezawodności linii. Wymagania krajowe powinny byćokreślone w NNA.

− 77 − EN 50341-1:2001

– W przypadku ekstremalnych warunków wiatrowych (tj. dla 50-letniego okresu powrotu) wewnętrzne od-stępy powinny wytrzymać najwyższe napięcie faza-ziemia w sieciach z bezpośrednio uziemionym punk-tem neutralnym o współczynniku zwarć doziemnych równym lub mniejszym od 1,3. Dla układów o wyż-szym współczynniku zwarć doziemnych, a szczególnie dla sieci z izolowanym punktem neutralnym lubsieci skompensowanej może być niezbędne przeanalizowanie przepięć dorywczych.

– Dla warunków – przyjmowanych do określenia odstępów izolacyjnych – od bezwietrznych do oblicze-niowego obciążenia wiatrem bez oblodzenia (tj. dla trzyletniego okresu powrotu) zewnętrzne odstępy po-winny przybierać wartości określone w następnych punktach. Przy wyższych prędkościach wiatru i przyoblodzeniu przewodów odstępy mogą być zredukowane. Wymagania krajowe dla takich przypadków powin-ny określać NNA.

5.4.2.2.4 Jednoczesne obciążenia wiatrem i oblodzeniem

W niektórych krajach powinny być uwzględniane jednoczesne obciążenia wiatrem i oblodzeniem. Metody ob-liczeń dla tych przypadków układu obciążeń powinny być określone w NNA.

EN 50341-1:2001 − 78 −

5.4.3 Odstępy izolacyjne w przęśle i na słupie

Tablica 5.4.3 – Minimalne odstępy izolacyjne w przęśle i na słupie

Przypadki odstępów: w przęśle i na słupie

Przęsło Słup

Przypadek układuobciążeń

Przewód fazowy – przewód fazowy

Przewód fazowy – przewód odgromowy

Pomiędzy fazami i/lubtorami

Pomiędzy przewodamifazowymi

a uziemionymi częściami

Uwagi

Maksymalna tempe-ratura przewodu

Dpp Del Dpp Del Warunki obciążenia przy bezwietrznej pogodzie

Obciążenie oblodzeniem

Dpp Del Dpp Del Warunki obciążenia przy bezwietrznej pogodzie

Obciążenie wiatrem z wyjątkiem obciążenia ekstremalnego

k1 Dpp k1 Del k1 Dpp k1 Del Z powodu małego prawdopodobieństwa jed-noczesnego wystąpienia przepięcia

w czasie, gdy przewód jest wychylony przezwiatr, odstępy mogą być zredukowane o k1;

k1 powinno być zdefiniowane w NNA.

Ekstremalne obciążenie wiatrem

D50 Hz_p_p D50 Hz_p_e D50 Hz_p_p D50 Hz_p_e

Jeżeli przewód odgromowy jest mocowany na słupie powyżej przewodu fazowego, to w przęśle przewód odgromowy nie powinien zwisać poniżej przewodu fazowego.

UWAGA Jeżeli rozpatruje się linie z podobnymi przewodami (takie same przekroje, materiał, konstrukcja i zwis), można się posłużyć metodami aproksymacyjnymi obliczania wymaganych odstępóww przęśle w warunkach bezwietrznych, zapewniającymi, że odstępy nie będą przekroczone w warunkach wiatrowych. Metody te powinny być zdefiniowane w NNA lub specyfikacji projektowej.

− 79 − EN 50341-1:2001

5.4.4 Odstępy izolacyjne od powierzchni ziemi na obszarach oddalonych od budynków, dróg, linii kolejowych i żeglownych dróg wodnych

Tablica 5.4.4 – Minimalne odległości od powierzchni ziemi na obszarach oddalonych od budynków, dróg, linii kolejowych i żeglownych dróg wodnych

Odległość od powierzchni ziemi w tereniewiejskim bez zabudowy i od innych obiektów

Odległości od drzew

Normalny profil gruntu Skały lub stromezbocze

Drzewa pod linią Drzewa obok linii

Przypadek układu obciążeń

Drzewa, na które niemożna się wspinać

Drzewa, na któremożna się wspinać

Drzewa, na które niemożna się wspinać(odległość pozioma)

Drzewa, na któremożna się wspinać (odległość pozioma)

Maksymalna temperatura przewodu

5 m + Del 2 m + Del; lecz więcejniż 3 m

Del 1,5 m + Del Del 1,5 m + Del

Obciążenie oblodzeniem

5 m + Del 2 m + Del; lecz więcejniż 3 m


Obciążenie wiatrem 5 m + Del 2 m + Del; lecz więcejniż 3 m


Uwagi Podstawowym wymaganiem jest, aby pojazd lubosoba itp. mogły bezpiecznie przemieścić się podlinią. Gdy taki przypadek nie ma zastosowania(strome zbocze itp.), odstęp może być zreduko-wany z uwzględnieniem wymagania zachowaniabezpieczeństwa ludzi.

W przypadku drzew lub drabin pod linią, naktóre można się wspinać (na przykład w sadachlub na polach chmielowych), należy uwzględnićtaką wysokość nad drabiną lub drzewem, którapozwali na bezpieczne wykonywanie pracy w po-bliżu linii.

Jeżeli nie jest akceptowane ryzyko zwarcia do-ziemnego z powodu opadnięcia drzewa na prze-wody linii, to należy zredukować wysokość drzewlub określić ich minimalną odległość poziomą odlinii.

UWAGA 1 W niektórych krajach normalną praktyką jest budowanie linii nadleśnych, w których wysokość zawieszenia przewodów uwzględnia maksymalną wysokość drzew w całym okresie ichwzrostu.UWAGA 2 Odstępy te są oparte na wysokości pojazdu równej 5 m.

EN 50341-1:2001 − 80 −

5.4.5 Odstępy izolacyjne od budynków, dróg, innych linii i terenów rekreacyjnych


Celem określania tych odstępów jest uniknięcie przypadku, w którym osoba lub przedmiot przez nią niesionyznajdą się w odległości mniejszej niż Del od linii elektroenergetycznej. Należy uwzględnić następujące przy-padki:

a) Odstępy od budynków mieszkalnych i innych budynków, gdy linia przebiega nad lub w bezpośrednim ichsąsiedztwie, blisko anten lub podobnych konstrukcji (patrz tablica 5.4.5.2);

b) Odstępy od dróg, linii kolejowych i żeglownych dróg wodnych w przypadku skrzyżowania z liniami (patrztablica 5.4.5.3.1);

c) Odstępy od dróg, linii kolejowych i żeglownych dróg wodnych, jeśli linia przebiega w ich bezpośrednimsąsiedztwie (patrz tablica 5.4.5.3.2);

d) Odstępy od innych linii, krzyżowanych lub prowadzonych równolegle, elektroenergetycznych lub na-powietrznych telekomunikacyjnych (patrz tablica 5.4.5.4);

e) Odstępy od terenów rekreacyjnych w przypadku, gdy linia przebiega nad tymi terenami lub w bez-pośrednim ich sąsiedztwie (patrz tablica 5.4.5.5).

UWAGA Z powodu zwiększonych wymagań bezpieczeństwa dla skrzyżowań z budynkami, terenami rekreacyjnymi,drogami i innymi liniami elektroenergetycznymi, należy rozważyć stosowanie w tych miejscach wielorzędowych łań-cuchów izolatorów, jeżeli istnieje prawdopodobieństwo mechanicznej awarii (zerwania) pojedynczego rzędu łańcucha.

− 81 − EN 50341-1:2001

5.4.5.2 Budynki mieszkalne i inne

Tablica 5.4.5.2 – Minimalne odstępy izolacyjne od budynków mieszkalnych i innych

Przypadki odstępów: Budynki mieszkalne i inne

Linia nad budynkiem Linia w pobliżubudynków

Anteny, latarnie uliczne, maszty flagowe,reklamy i konstrukcje podobne

Przypadki układuobciążeń

Z dachem trudno za-palnym o nachyleniuwiększym niż 15° do po-ziomu

Z dachem trudno za-palnym o nachyleniumniejszym lub równym15° do poziomu

Z dachem łatwo zapal-nym lub nad instalacją o szczególnym zagroże-niu pożarowym, jak naprzykład, stacje paliw itp.

Anteny i instalacje od-gromowe

Latarnie uliczne, masz-ty flagowe reklamyi podobne konstrukcje,na których nie możnastanąć

Maksymalna tempera-tura przewodu

2 m + Del, lecz więcejniż 3 m


10 m + Del 2 m + Del, lecz więcejniż 3 m (odległość

pozioma)

2 m + Del 2 m + Del

Obciążenie ob-lodzeniem




pozioma)

2 m + Del 2 m + Del

Obciążenie wiatrem 2 m + Del, lecz więcejniż 3 m



pozioma)

2 m + Del 2 m + Del

Ekstremalne obciąże-nie oblodzeniem

Del Del – – – –

Uwagi Uwzględnia się przy-padek, w którym czło-wiek może stać nadachu w czasie jegokonserwacji i używaćnarzędzi ręcznych. Wprzypadku ekstremal-nego oblodzenia przyj-muje się, że nikt niebędzie przebywał nadachu.

Uwzględnia się przy-padek, w którym czło-wiek może stać nadachu w czasie jegokonserwacji i używaćmałej drabiny. W przy-padku ekstremalnegooblodzenia przyjmujesię, że nikt nie będzieprzebywał na dachu.

Odległość powinna byćwystarczająco duża, abywykluczyć możliwośćspowodowania zapłonuwskutek zaindukowa-nych napięć.

Jeżeli nie są zachowanepowyższe odstępy po-ziome, to należy za-chować odstępy piono-we jak dla linii nadbudynkami

Odstęp Del powinien być zachowany nawet wte-dy, gdy konstrukcja przewraca się w kierunkuprzewodów linii.

UWAGA W niektórych krajach prowadzenie linii nad budynkiem lub w jego sąsiedztwie jest zabronione i w takim przypadku odległości podane w tym rozdziale nie mają zastosowania do tych krajów.Kraje te powinny zdefiniować w NNA minimalne dopuszczalne odległości pomiędzy linią elektroenergetyczną a budynkami.

EN 50341-1:2001 − 82 −

5.4.5.3 Drogi komunikacyjne

Tablica 5.4.5.3.1 – Minimalne odstępy izolacyjne w przypadku skrzyżowania linii z drogami, liniami kolejowymi i żeglownymi drogami wodnymi

Przypadki odstępów: Skrzyżowania linii z drogami, liniami kolejowymi i żeglownymi drogami wodnymi

Przypadek układu obciążeń Od powierzchnidrogi lub główkiszyny linii kolejowej(przy braku trakcjielektrycznej) (patrz UWAGA 1)

Od elementówtrakcji elektrycz-nej: kolei, liniitrolejbusowej lubkolei linowych

Od lin na-pędowychkolei linowych

Od uzgodnionegoprześwitu zatwierdzonychżeglownych drógwodnych

Od stałych punk-tów kolei lino-wych lub za-mocowanychelementówkolejowej trakcjielektrycznej

Od słupów lub linnapędowychi nośnych kolei li-nowej

Od instalacjikolei linowej w przypadku,gdy linia napo-wietrzna jestponiżej

Maksymalna temperatura przewodu 6 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 4 m + Del 2 m + Del

Obciążenie oblodzeniem 6 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 4 m + Del 2 m + Del

Obciążenie wiatrem 6 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 2 m + Del 4 m + Del 2 m + Del

Obciążenie specjalne – przypadek 1 – 2 m + Del 2 m + Del – – – –

Obciążenie specjalne – przypadek 2 – – 2 m + Del – – – –

Obciążenie specjalne – przypadek 3 – – – – – – 2 m + Del

Uwagi Dla dróg o mniejszym znaczeniu,zdefiniowanych w NNA, odległości

mogą być zredukowane o 1 m.

Odstęp poziomy Odstęp poziomy

Obciążenie specjalne (przypadek 1) jest to wychylenie wyżej zawieszonych przewodów linii krzyżującej, spowodowane zmiennym wiatrem w temperaturze zdefiniowanejw NNA, przy jednoczesnym najmniejszym zwisie przewodu trakcyjnego.

Obciążenie specjalne (przypadek 2) jest to wychylenie wyżej zawieszonych przewodów linii krzyżującej, spowodowane zmiennym wiatrem w temperaturze zdefiniowanejw NNA, przy jednoczesnym maksymalnym naciągu w linie napędowej zwiększonym o 25 %. Przy określaniu odległości poziomych należy uwzględniać następujące przypadkiukładu obciążeń

– wychylenie przewodów spowodowane wiatrem w kierunku zamocowanych elementów instalacji kolei linowej;– wychylenie lin instalacji kolei linowej z maksymalnym kątem 45° w kierunku linii napowietrznej.

Obciążenie specjalne (przypadek 3) jest to minimalny zwis zawieszonych poniżej przewodów linii krzyżującej przy jednoczesnym maksymalnym zwisie lin napędowych. Dodat-kowo należy uwzględnić wysokość kabiny.

UWAGA 1 W przypadku odstępów od szyn, należy ustalać minimalną odległość, kierując się bardziej maksymalną wysokością taboru kolejowego niż odległością od główki szyn.

UWAGA 2 Jeżeli występują rzadkie przypadki bardzo dużego obciążenia oblodzeniem, to przy takich obciążeniach można dopuścić mniejsze odstępy w przypadku krzyżowania linii z liniamikolejowymi bez trakcji elektrycznej. Jeżeli planowana jest budowa trakcji elektrycznej, odstępy powinny być uzgodnione z władzami kolei.

− 83 − EN 50341-1:2001

Tablica 5.4.5.3.2 – Minimalne odstępy izolacyjne w przypadku zbliżenia linii z drogami, liniami kolejowymi i żeglownymi drogami wodnymi

Przypadki odległości: Linia w pobliżu drogi, linii kolejowych lub żeglownych dróg wodnych

Przypadek układu obciążeń Od obrysu ładunku lub odelementów trakcji elektrycznejkolei lub trolejbusów

Od elementów instalacji kolei linowej

Od zewnętrznej krawędzi jezdni(łącznie z utwardzonym po-boczem) autostrady, drogi pub-licznej, drogi wiejskiej lub drogiwodnej

Poziomy odstęp pomiędzy najbliż-szą częścią linii napowietrznej a zewnętrzną krawędzią najbliż-szego toru linii kolejowej

Maksymalna temperatura prze-wodu

0,5 m + Del, lecz więcej niż 1,5 m 4 m + Del 0,5 m + Del, lecz więcej niż 1,5 m 4 m

Obciążenie oblodzeniem 0,5 m + Del, lecz więcej niż 1,5 m 4 m + Del 0,5 m + Del, lecz więcej niż 1,5 m 4 m

Obciążenie wiatrem 0,5 m + Del, lecz więcej niż 1,5 m 4 m + Del 0,5 m + Del, lecz więcej niż 1,5 m 4 m

Obciążenie specjalne przypadek – 4

– 4 m + Del – –

Uwagi Jeżeli nie można zachować odstępów poziomych, należy zachować odstępy takie, jak dla krzyżowanialinii z instalacjami kolejowymi wg tablicy 5.4.5.3.1.

15 m – jeżeli planuje się prze-kształcenie na system trakcjielektrycznej

Obciążenie specjalne (przypadek 4): Dodatkowo należy przyjąć, że lina nośna i lina napędowa instalacji kolei linowej wychylają się pod kątem 45° w kierunku linii napo-wietrznej.

EN 50341-1:2001 − 84 −

5.4.5.4 Odstępy w przypadku skrzyżowania z innymi liniami elektroenergetycznymi lub napowietrznymi liniami telekomunikacyjnymi

Tablica 5.4.5.4 – Minimalne odstępy izolacyjne od innych linii elektroenergetycznych lub napowietrznych linii telekomunikacyjnych

Skrzyżowania linii Linie równoległe na wspólnej konstrukcji

Równoległe lub zbiegającesię linie na oddzielnych

konstrukcjach

Przypadek układu obciążeń

Pionowy odstęp pomiędzy najniższymprzewodem fazowym górnej linii a częściami pod napięciem lubczęściami uziemionymi dolnej linii

Poziomy odstęp pomiędzy pionowąosią wychylonego przewodu fazowego a elementami liniitelekomunikacyjnej

Odstęp pomiędzy przewodami fazo-wymi linii różnych użytkowników

Maksymalna temperaturaprzewodu

Dpp, lecz więcej niż 1 m a – Dpp a Dpp, lecz więcej niż 1m a

Obciążenie oblodzeniem Dpp, lecz więcej niż 1 m a – Dpp a Dpp, lecz więcej niż 1m a

Obciążenie wiatrem Dpp, lecz więcej niż 1 m a Odstęp poziomy 2 m Dpp a Dpp, lecz więcej niż 1m a

Uwagi Szczególną uwagę należy poświęcić krzyżowaniu lub równoległemu prowadzeniu linii. Odstęp izolacyjny powinien być większy od 1,1-krotnej dłu-gości drogi przeskoku asom (definiowanej jako najkrótszy odcinek linii prostej pomiędzy częściami pod napięciem a częściami uziemionymi) łań-cucha izolatorów.

Jeżeli nie można zapewnić tegoodstępu poziomego, należy zapew-nić wymagane odstępy pionowepomiędzy najniższym przewodemgórnego obwodu a częściami czyn-nymi lub elementami uziemionyminiższej linii.

W przypadku prowadzenia torówprądowych różnych przedsiębiorstwna wspólnych konstrukcjach wspor-czych, należy zminimalizować możli-wość ich wzajemnego wpływu. Anali-zie powinny być poddane: użycie ob-rotowych poprzeczników, konsek-wencje uszkodzeń izolatorów, in-dukcja i zagadnienia eksploatacyjne.

a Dpp jest większą z wartości Dpp dla obu linii.

− 85 − EN 50341-1:2001

5.4.5.5 Tereny rekreacyjne (place zabaw, tereny sportowe itp.)

Tablica 5.4.5.5 – Minimalne odstępy izolacyjne od terenów rekreacyjnych

Linia prowadzona powyżej Linia w bliskim sąsiedztwie

Przypadki układu obciążeń

Od terenów sportowychogólnodostępnych

Od najwyższego poziomubasenów pływackich

Od uzgodnionych wy-sokości sprzętu pływa-jącego

Od zainstalowanych nastałe przyrządów spor-towych, takich jak bramkistartowe i końcowe, insta-lacje kempingowe, jakrównież konstrukcje, któremogą być podnoszonelub na które można sięwspiąć

Pozioma odległość od wszystkichinstalacji rekreacyjnych

Maksymalna temperaturaprzewodu

7 m + Del 8 m + Del 1 m + Del 3 m + Del 3 m + Del

Obciążenie oblodzeniem 7 m + Del 8 m + Del 1 m + Del 3 m + Del 3 m + Del

Obciążenie wiatrem 7 m + Del 8 m + Del 1 m + Del 3 m + Del 3 m + Del

Uwagi W przypadku sportów,które polegają na rzu-caniu przyrządów lubstrzelaniu należy zapew-nić, że nie zbliżą się onedo przewodów na od-ległość mniejszą niż2 m + Del

W przypadku skoczni nabasenach odstęp powi-nien być na tyle duży, abyuniknąć możliwości zbli-żenia się kogokolwiek naodległość mniejszą niż Del

Jeżeli odstęp poziomy nie jest za-chowany, wtedy należy zapewnićzachowanie wymaganych od-stępów pionowych.

UWAGA W niektórych krajach nie zezwala się w ogóle na prowadzenie linii nad terenami rekreacyjnymi lub w ich pobliżu. W takim przypadku odstępy podane w tym rozdziale nie mają za-stosowania. Kraje te powinny zdefiniować w NNA minimalną odległość, w jakiej może przebiegać linia elektroenergetyczna, od terenów rekreacyjnych.

EN 50341-1:2001 − 86 −

5.5 Oddziaływania linii wywołane przez zjawisko ulotu

5.5.1 Zakłócenia radioelektryczne


Zakłócenia radioelektryczne pochodzące od elektroenergetycznych linii napowietrznych wysokiego napięciamogą być generowane w szerokim paśmie częstotliwości przez:– wyładowania ulotowe w powietrzu z powierzchni przewodów i osprzętu;– wyładowania i iskrzenia na izolatorach w miejscach o dużych natężeniach pola elektrycznego;– iskrzenie na luźnych lub wadliwych połączeniach.

Istnieją dwie metody przewidywania poziomów zakłóceń radioelektrycznych, generowanych przez linie wy-sokiego napięcia: porównawcza i analityczna.

UWAGA Metody te są opisane i porównane w CISPR 18-3 i Dokumencie Grupy Roboczej CIGRE 36.01 (1974) „In-terference produced by corona effect of electrical systems” N13).

5.5.1.2 Wpływ projektu linii

Poziom zakłóceń radioelektrycznych generowanych wskutek zjawiska ulotu zależy w dużej mierze od natęże-nia pola elektrycznego w bezpośrednim sąsiedztwie przewodów fazowych, na co decydujący wpływ maprojekt linii. Na pole to wpływa poziom napięcia, liczba przewodów składowych wiązki przewodu fazowego,rozmiar przewodów, odstęp przewodów składowych wiązki, a w mniejszym stopniu konfiguracja linii, układfaz, wysokość linii i zbliżenie linii do innych linii lub przewodów. Na poziom zakłóceń radioelektrycznych wpły-wa także przewodność gruntu pod linią oraz gładkość powierzchni przewodów i osprzętu.

Poziomy zakłóceń radioelektrycznych, generowanych przez zjawisko ulotu, mają zwykle duże znaczenie przyprojektowaniu linii pracujących przy napięciu 230 kV i wyższym. Dla tych napięć w metodach przewidywaniapoziomu zakłóceń przyjmuje się, że osprzęt jest zaprojektowany lub ekranowany w taki sposób, aby obserwo-wane zakłócenia radioelektryczne pochodziły jedynie od zjawiska ulotu na przewodach; oraz że przewody sąmontowane w taki sposób, by nie uszkodzić ich powierzchni. W ciągu pierwszych kilku miesiącach pracy liniipod napięciem, zanim wszelkie drobne nierówności na powierzchni przewodów ulegną wygładzeniu, poziomzakłóceń radioelektrycznych może być o kilka decybeli wyższy od końcowej wartości oczekiwanej.

Praktyczne sposoby projektowania linii napowietrznych i związanego z nimi wyposażenia, pozwalające na ut-rzymanie różnych typów zakłóceń radioelektrycznych w akceptowalnych granicach, przedstawiono w CISPR 18-3.

5.5.1.3 Dopuszczalne poziomy zakłóceń

Stopień uciążliwości zakłóceń radioelektrycznych określa się „stosunkiem sygnału do szumu” w instalacji od-biorczej. Przy określaniu dopuszczalnych poziomów zakłóceń radioelektrycznych, należy ustalić poziomysygnałów radiowych i telewizyjnych, które powinny być chronione.

Maksymalne dopuszczalne poziomy zakłóceń radioelektrycznych mogą być podane przez władze krajowe lublokalne i zawarte w NNA lub w specyfikacji projektowej.

Metody określania dopuszczalnych poziomów zakłóceń radioelektrycznych od linii napowietrznych i urządzeńwysokiego napięcia, zapewniających poprawny odbiór radiowy i telewizyjny, zostały podane w CISPR 18-2.

N13) Odsyłacz krajowy: Powołanie ma charakter informacyjny. Więcej szczegółów można znaleźć pod adresem e-mail: [email protected].

− 87 − EN 50341-1:2001

5.5.2 Hałas


Zjawisko ulotu, występujące w elektroenergetycznych liniach wysokiego napięcia, może w pewnych okolicz-nościach wywoływać hałas. Jest on bardziej prawdopodobny przy złej pogodzie i mgle; przy dobrej pogodziepojawia się głównie w miejscach, gdzie linia jest poddana działaniu specjalnych rodzajów zabrudzeń.

Głównym źródłem hałasu, występującego przy złej pogodzie, są kropelki wody. Kropelki wody zwisające z mokrejlinii, padające na nią, lub woda spływająca z niej strumieniem, mogą powodować nasilanie się różnych typówwyładowań. Nasilanie to może być także powodowane przez oblodzenie przewodów.

Istnieją dwie metody, porównawcza i analityczna, które pozwalają na wyznaczenie poziomów hałasu wedługcharakterystyki A dla projektowanych linii wysokich napięć.

Metody obecnie dostępne są opisane i porównane w raporcie IEEE Subcommittee (1982) „A comparison ofmethods for calculating audibte noise of high voltage transmission lines” N14) i w Grupie Roboczej CIGRE36.01 „Interferences produced by corona effect of electrical systems” (1974).

5.5.2.2 Wpływ projektowania

Poziom hałasu generowanego wskutek zjawiska ulotu zależy w dużej mierze od natężenia pola elektrycznegow bezpośrednim sąsiedztwie przewodów fazowych, na co decydujący wpływ ma projekt linii. Na pole to wpły-wa napięcie, liczba przewodów składowych wiązki przewodu fazowego, rozmiar przewodów, odstęp przewo-dów składowych w wiązce, a w mniejszym stopniu konfiguracja linii, układ faz, wysokość linii i zbliżenie linii doinnych linii lub przewodów. Na poziom hałasu wpływa także gładkość powierzchni przewodu i osprzętu orazzabrudzenia materiałami hydrofobowymi.

Poziomy hałasu nabierają zwykle dużego znaczenia przy projektowaniu linii pracujących przy napięciu 400 kVi wyższym. Metody przewidywania poziomu hałasu dla tych napięć opierają się na założeniu, że osprzęt jestzaprojektowany lub ekranowany w taki sposób, aby obserwowany hałas w czasie wilgotnej pogody pochodziłjedynie od zjawiska ulotu na przewodach oraz że przewody są montowane w taki sposób, by nie uszkodzićich powierzchni. Podobnie jak w przypadku zakłóceń radioelektrycznych, poziomy hałasu w początkowymokresie pracy linii mogą być nieco wyższe od końcowych wartości oczekiwanych.

5.5.2.3 Dopuszczalny poziom hałasu

Maksymalne dopuszczalne poziomy hałasu mogą być podane przez władze krajowe lub lokalne i określonew NNA lub specyfikacji projektowej, najlepiej w postaci poziomu hałasu w dB wg określonej charakterystyki,odniesionego do poziomu hałasu tła, w określonej odległości od linii.

5.5.3 Straty ulotowe

Straty ulotowe są to straty mocy wywołane zjawiskiem ulotu. W napowietrznych liniach elektroenergetycz-nych, straty ulotowe są wyrażane w watach na metr (W/m) lub kilowatach na kilometr (kW/km).

Straty ulotowe są zwykle mniejsze od kilku kilowatów na kilometr przy ładnej pogodzie, natomiast mogąosiągać poziom dziesiątek kilowatów na kilometr podczas ulewnego deszczu i do stu kilowatów na kilometrw czasie mrozu.

Wartość strat ulotowych przy dobrej pogodzie ma o wiele mniejsze znaczenie w porównaniu do maksymal-nych strat ulotowych przy złej pogodzie. Dobre warunki pogodowe występują przez większość roku i decydująo całkowitych stratach energii w linii (średnie roczne straty ulotowe). W niektórych krajach straty ulotowe mo-gą być wyższe w zimie.

Maksymalne dopuszczalne wartości strat ulotowych przy złej i dobrej pogodzie mogą być podane w NNA lubw specyfikacji projektowej w kW/km/rok.

N14) Odsyłacz krajowy: „Porównanie metod obliczania poziomów hałasu linii przesyłowych wysokiego napięcia”.

EN 50341-1:2001 − 88 −

5.6 Pole elektryczne i magnetyczne

5.6.1 Pole elektryczne i magnetyczne pod linią

Na sposób projektowania linii przesyłowych wpływa w dużej mierze potrzeba ograniczania natężenia pólelektrycznych i magnetycznych, wytwarzanych przez przewody znajdujące się pod napięciem.

Podstawowe parametry i metody określania natężenia pól magnetycznych i elektrycznych o częstotliwościachsieciowych są następujące:

Natężenie pola elektrycznego może być określone z zastosowaniem różnych metod analitycznych i nume-rycznych lub modeli o zredukowanej skali. Wybór najbardziej odpowiedniej metody zależy od złożonościproblemu, który powinien być rozwiązany, oraz od wymaganego stopnia dokładności.

Metoda ładunków równoważnych ma zastosowanie wtedy, gdy problem polega na obliczeniu natężenia polaelektrycznego blisko ziemi pod linią napowietrzną.

Poprawność powyższych dwuwymiarowych założeń powinna być należycie oceniona ze względu na istnienieefektów trójwymiarowych (tj. zwisu przewodów, bliskości słupów, nieregularności powierzchni gruntu, zmianyw kierunku linii). Gdy jest to konieczne, można zastosować współczynniki korekcyjne lub można wykonaćkompletne obliczenia.

W obliczeniach pól magnetycznych można stosować różne metody w zależności od problemu do rozwiąza-nia, materiałów otaczających przewód i wymaganego stopnia dokładności. Jednakże w wielu przypadkachwłaściwe jest zastosowanie podstawowego prawa Ampera, które określa natężenie pola magnetycznego wy-twarzanego przez prąd płynący przez przewód.

Wartości graniczne natężeń pól elektrycznych i magnetycznych nie są podane w niniejszej normie. Wartości gra-niczne powinny wynikać z odpowiednich norm i przepisów bezpieczeństwa, co powinno być określone w NNA.

5.6.2 Indukcja elektryczna i magnetyczna

Pole elektromagnetyczne w otoczeniu linii napowietrznej może indukować prądy i napięcia w obiektach prze-wodzących znajdujących się w pobliżu linii.

Efekty indukcji należy uwzględniać w przypadku długich metalowych konstrukcji (np. instalacje komunikacyj-ne, płoty, linie lub rury) lub obiektów rozległych (np. przewodzące dachy, zbiorniki, duże pojazdy), znajdują-cych się w pobliżu linii elektroenergetycznych.

Przedsiębiorstwa elektroenergetyczne powinny podejmować działania, aby zapobiec potencjalnie groźnymlub po prostu dokuczliwym efektom indukcji, lub zapobiec takim efektom. W tym celu stosowne procedury po-winny być uzgodnione pomiędzy zainteresowanymi stronami.

Znanych jest wiele środków zapobiegawczych, począwszy od optymalizacji źródła pola poprzez odpowiednierozmieszczenie przewodów torów prądowych, a skończywszy na stosowaniu odpowiedniego ekranowania(ekrany są uznanym środkiem efektywnego ograniczania pola elektrycznego, a jednocześnie wiadomo, że nieistnieje właściwa i praktyczna metoda ekranowania pola magnetycznego, która mogłaby być stosowana naszeroką skalę).

Większość efektów jest spowodowana indukcją napięcia na konstrukcjach metalowych lub obiektach, którenie są dobrze uziemione. W tych przypadkach każda przewodząca część powinna być połączona z ziemią.

Długie metalowe konstrukcje, które są elektrycznie połączone z ziemią w jednym lub kilku miejscach, i sąprowadzone równoległe do linii elektroenergetycznych, powinny być połączone z ziemią we właściwych od-stępach i/lub ich fragmenty powinny być elektrycznie oddzielone od siebie elementami izolacyjnymi w celuzredukowania wielkości pętli.

− 89 − EN 50341-1:2001

5.6.3 Wpływ na linie telekomunikacyjne

Linie elektroenergetyczne mogą powodować zakłócenia elektryczne w liniach telekomunikacyjnych.

W celu obliczania wielkości zakłóceń i określania środków, które należy podjąć w celu wyeliminowania efek-tów lub ich zredukowania do akceptowalnych poziomów, należy skorzystać z właściwych międzynarodowychi krajowych norm i/lub przepisów (tj. ITU Directives (CCITT)N15) Vol. VI „Danger and Disturbance”,1989)N16)

i/lub z uzgodnień pomiędzy zainteresowanymi stronami.

Na uwagę zasługuje fakt, iż zaindukowane napięcie może stanowić niebezpieczeństwo dla ludzi.

UWAGA Normy europejskie w tej dziedzinie są w trakcie przygotowania przez CENELEC CLC/TC210 WG03:EN 50351 i EN 50352.

6 Układy uziemiające

6.1 Cel

W niniejszym rozdziale podano kryteria projektowania, wykonania i badania układu uziemiającego tak, abypracował on zgodnie z wymaganiami oraz ograniczał napięcia dotykowe rażeniowe i krokowe rażeniowe dopoziomu akceptowanego.

Potrzeba zastosowania układu uziemiającego wynika z projektu linii, typu słupów i warunków lokalnych.

6.2 Kryteria wymiarowania układów uziemiających


Projektowany układ uziemiający powinien spełniać pięć poniższych wymagań:

a) Zapewnić wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję.

b) Wytrzymać pod względem termicznym największy prąd doziemny; spełnienie tego wymagania spraw-dza się obliczeniowo.

c) Nie dopuścić do pogorszenia właściwości lub uszkodzenia urządzeń.

d) Zapewnić bezpieczeństwo ludzi poprzez ograniczenie wartości napięć pojawiających się podczas do-ziemień na częściach uziemionych.

e) Zapewnić określoną niezawodność linii.

Do zwymiarowania układu uziemiającego niezbędna jest znajomość następujących parametrów:

– wartość prądu doziemienia;

– czas trwania doziemienia;

UWAGA Powyższe parametry są zależne w głównej mierze od sposobu uziemienia punktu neutralnego sieci.

– charakterystyka gruntu.

N15) Odsyłacz krajowy: CCITT – skrót „Comite Consultatif International Telegraphique at Telephonique” – dawnej nazwy ITU (Między-narodowej Unii Telekomunikacyjnej).N16) Odsyłacz krajowy: Dyrektywy ITU, tom VI „Niebezpieczeństwo i zaburzenie”.

EN 50341-1:2001 − 90 −

Jeżeli linia napowietrzna jest zbudowana na dwa lub więcej różne poziomy napięć, powyższe pięć wymagańdotyczących układu uziemiającego powinno być spełnionych dla każdego poziomu napięcia. Nie wymaga sięuwzględniania przypadku jednoczesnego wystąpienia doziemienia w obwodach o różnych napięciach.

Konstrukcje wsporcze z materiałów przewodzących są głównie uziemione przez swoje fundamenty, ale możebyć wymagane dodatkowe uziemienie.

Nie jest wymagane uziemianie konstrukcji wsporczych wykonanych z materiałów nieprzewodzących.

W przypadku linii elektroenergetycznych wyposażonych w przewody odgromowe na całej długości, impedan-cję uziemienia należy wyznaczać z uwzględnieniem tych przewodów.

6.2.2 Wymiarowanie ze względu na korozję i wytrzymałość mechaniczną

6.2.2.1 Uziomy

Uziomy, które mają bezpośrednią styczność z gruntem, powinny być wykonane z materiałów odpornych nakorozję (działanie chemiczne lub biologiczne, utlenianie, tworzenie się ogniwa lokalnego, elektrolizę itp.). Po-winny także wytrzymać oddziaływania mechaniczne podczas ich budowy, jak również podczas normalnejpracy.

Minimalne wymiary uziomów ze względu na wytrzymałość mechaniczną i procesy korozyjne podano w G.2.Jeżeli zastosowany jest inny materiał, na przykład stal nierdzewna, materiał ten i jego wymiary powinny speł-niać wymagania 6.2.1 a) i b).

UWAGA Dopuszcza się wykorzystywanie stalowych prętów zbrojeniowych fundamentów betonowych i stalowychfundamentów palowych jako części układu uziemiającego.

6.2.2.2 Przewody uziemiające i wyrównawcze

Z przyczyn mechanicznych i elektrycznych, minimalne przekroje przewodów wynoszą:

– miedź 16 mm2;– aluminium 35 mm2;– stal 50 mm2;

UWAGA Przewody wykonane z kilku materiałów mogą także być stosowane w uziemieniach, pod warunkiem że ichrezystancja odpowiada rezystancji wymienionych przewodów. Dla przewodów aluminiowych należy także przeanalizo-wać skutki korozji. Przewody uziemiające i wyrównawcze wykonane ze stali wymagają ochrony przed korozją.

6.2.3 Wymiarowanie ze względu na wytrzymałość cieplną


Poziomy prądów zwarciowych zależą w większym stopniu od parametrów i typu całego systemu elektroener-getycznego niż od parametrów projektowanej linii napowietrznej, dlatego też ich wartości powinny określaćprzedsiębiorstwa sieciowe.

UWAGA 1 W niektórych przypadkach, do wymiarowania układu uziemiającego należy uwzględniać prądy kolejnościzerowej w stanach ustalonych.

UWAGA 2 Zaleca się, aby wartości prądów przyjmowanych w projekcie w celu zwymiarowania przewodów uwzględ-niały możliwy wzrost tych prądów w przyszłości.

Ze względu na rozpływ prądu doziemienia pomiędzy elementy układu uziemiającego, każdy z tych elementówmoże być wymiarowany z uwzględnieniem jedynie części prądu, która przez niego płynie.

− 91 − EN 50341-1:2001

Wartość temperatury końcowej, przyjęta w projekcie, o której mowa w następnym podrozdziale, powinna byćdobrana w taki sposób, by uniknąć zmniejszenia wytrzymałości materiału i uniknąć uszkodzenia materiałówotaczających, na przykład betonu lub materiałów izolacyjnych.

W niniejszej normie nie podano dopuszczalnego wzrostu temperatury gruntu otaczającego uziomy, ponieważdoświadczenie pokazuje, że wzrost ten jest zwykle nieznaczny.

6.2.3.2 Obliczanie najmniejszych dopuszczalnych przekrojów układu uziemiającego

Sposób obliczania przekrojów przewodów uziemiających i uziomów, w zależności od wartości prądu do-ziemienia i czasu doziemienia podano w G.3. Istnieje zasadnicza różnica pomiędzy doziemieniami o czasachmniejszych od 5 s (adiabatyczny wzrost temperatury) a doziemieniami o czasach większych od 5 s. Końcowątemperaturę należy dobrać w zależności od rodzaju materiału projektowanego elementu układu uziemiające-go oraz od warunków środowiskowych, wpływających na chłodzenie elementu.

Jednocześnie przekroje przewodów nie powinny być mniejsze od wartości minimalnych podanych w 6.2.2.

6.2.4 Wymiarowanie ze względu na bezpieczeństwo ludzi

6.2.4.1 Dopuszczalne napięcia dotykowe spodziewane i dotykowe rażeniowe

Prąd płynący przez ciało człowieka stwarza zagrożenie. W IEC 60479-1 podano skutki przepływu prądu przezciało człowieka w zależności od natężenia i czasu przepływu. W praktyce wygodniejsze jest odniesienie siędo napięcia dotykowego spodziewanego lub dotykowego rażeniowego. Największe dopuszczalne napięciadotykowe spodziewane i dotykowe rażeniowe przedstawiono na rysunku 6.2. Krzywa UD1 na rysunku 6.2,która nie uwzględnia rezystancji dodatkowych, przedstawia wartości napięć, które mogą wystąpić na cieleczłowieka, na drodze goła ręka – gołe stopy i jest identyczna z krzywą największych dopuszczalnych napięćdotykowych rażeniowych.

Dopuszcza się stosowanie metody obliczeń przedstawionej w G.4, uwzględniającej dodatkowe rezystancje,np. obuwie lub materiały ochronne o wysokiej rezystancji.

Każde doziemienie jest wyłączane automatycznie lub ręcznie.

Niniejsza norma nie definiuje wartości dopuszczalnych dla napięć krokowych rażeniowych.

UWAGA Dopuszczalne wartości napięć krokowych rażeniowych są nieco większe niż wartości dopuszczalnych na-pięć dotykowych rażeniowych. Dlatego też, jeśli układ uziemiający spełnia wymagania dotyczące napięć dotykowych ra-żeniowych, można przyjąć, że w większości przypadków nie pojawi się niebezpieczne napięcie krokowe rażeniowe.

Za czas doziemienia należy przyjmować czas niezbędny do poprawnego zadziałania układu zabezpieczające-go oraz urządzenia wyłączającego.

Metody obliczeń i wartości napięć dotykowych rażeniowych powinny być określone w NNA lub specyfikacjiprojektowej.

6.2.4.2 Środki ograniczające napięcia dotykowe rażeniowe do wartości dopuszczalnych

Podstawowy projekt układu uziemiającego powstaje po spełnieniu wymagań 6.2.1a), b) i c). Projekt ten na-leży następnie sprawdzić pod względem niebezpieczeństwa wystąpienia zbyt wysokich napięć dotykowychrażeniowych i dopiero wtedy można go uważać za typowy projekt dla podobnych warunków.

Schemat blokowy na rysunku 6.1 pokazuje ogólne podejście do projektowania układu uziemiającego zewzględu na dopuszczalne napięcia dotykowe rażeniowe. Liczby w nawiasach są objaśnione w dalszej częścitekstu.

EN 50341-1:2001 − 92 −

Projekt podstawowy

(1)Słup z materiałuizolacyjnego ?

(2)Otoczenie słupa

często uczęszczane ?

(3)Bezzwłoczne

automatyczne wyłączenie ?

(5)

UE < 2 UD ?

(7)

UT < UD1 ?

(4)Wyznaczenie wartościnapięcia uziomowego

(6)Wyznaczenie napięcia

dotykowego rażeniowegoUT

(8)Wymagane zastosowanieuzupełniających środkówograniczających napięcia

dotykowe rażeniowe

Projekt poprawny

Tak Nie

Tak

Tak

Tak

Tak

Nie

Nie

Nie

Nie

Rysunek 6.1 – Projektowanie układu uziemiającego ze względu na dopuszczalne napięcia dotykowerażeniowe

− 93 − EN 50341-1:2001

Wyjaśnienia do rysunku 6.1.

1) W przypadku słupów drewnianych lub wykonanych z innych materiałów nieprzewodzących, bądź też słu-pów bez jakichkolwiek części przewodzących uziemionych, doziemienia nie są praktycznie możliwe i niestawia się wymagań dotyczących uziemienia.

2) Szczegółowemu sprawdzeniu podlegają słupy w miejscach, które są ogólnie dostępne dla ludzi i gdziemożna się spodziewać, że ludzie będą przebywać przez stosunkowo długi czas (kilka godzin na dzień)przez kilka tygodni w roku, lub że ludzie będą przebywać przez krótki czas, ale bardzo często (wiele razyna dzień) – na przykład w pobliżu obszarów zamieszkanych lub placów zabaw. Nie odnosi się to domiejsc, w których ludzie przebywają tylko sporadycznie, takich jak lasy, tereny niezabudowane itp.

3) W przypadku słupów usytuowanych w miejscach, które nie są ogólnie dostępne, lub w których ludzie prze-bywają sporadycznie, nie ma potrzeby wykonywania sprawdzenia napięć dotykowych rażeniowych podwarunkiem, że linia jest wyposażona w zabezpieczenie wyłączające ją automatycznie.

Jeżeli można założyć, że ludzie przebywają sporadycznie, to prawdopodobieństwo jednoczesnego wystą-pienia doziemienia, które jest wyłączane automatycznie, można uważać za pomijalnie małe, zaś projektukładu uziemiającego za zadowalający.

4) Patrz H.4.3.

5) Patrz rysunek 6.2. Jeżeli napięcie uziomowe jest mniejsze niż 2UD w odniesieniu do przypadków 1,2,3 lub4, wtedy projekt może być zaakceptowany. Napięcie dotykowe rażeniowe w większości tych przypadkówjest tylko ułamkiem napięcia uziomowego, co jest opisane szczegółowo w G.4.1.

6) Patrz G.4.

7) Patrz rysunek 6.2, krzywa UD1 jest identyczna z krzywą UTP, czyli zależnością największych dopuszczal-nych napięć dotykowych rażeniowych od czasu trwania doziemienia.

8) Jeżeli warunek podany w podpunkcie (7) nie jest spełniony, wtedy należy zastosować odpowiednie środkiuzupełniające, gwarantujące spełnienie tego warunku. Środki te mogą być określone w NNA.

UWAGA Środkami tymi mogą być, na przykład: zakopane uziomy otokowe, izolacja słupa, powiększenie rezystan-cji wierzchniej warstwy gruntu itp.

Jeżeli pojawiają się potencjały przenoszone, należy je zawsze sprawdzić w odrębnych obliczeniach.

6.2.4.3 Największe dopuszczalne wartości napięcia dotykowego spodziewanego dla różnych miejsclokalizacji słupów

Rysunek 6.2 przedstawia największe wartości dopuszczalnego napięcia dotykowego spodziewanego UD dlaróżnych typowych miejsc lokalizacji. Krzywa UD1 jest identyczna z krzywą największych dopuszczalnych war-tości napięcia dotykowego rażeniowego. Krzywe UD2, UD3 i UD4 ilustrują efekt stopniowego zwiększania rezy-stancji dodatkowej.

EN 50341-1:2001 − 94 −

Rysunek 6.2 – Przykładowe wartości dopuszczalnych napięć dotykowych spodziewanych UD

w funkcji czasu trwania doziemienia tF

Napięcia UD są napięciami źródłowymi w obwodzie dotykowym rażeniowym, gwarantującymi, że nie wystąpizagrożenie porażeniowe ludzi przy istnieniu dodatkowych, niżej podanych, rezystancji Ra (patrz G.4.2). Rysu-nek 6.2 zawiera następujące krzywe:

UD1 : Ra = 0 Ω (przykład 1).UD2 : Ra = 1 750 Ω, Ra1 = 1 000 Ω, ρE = 500 Ω·m (przykład 2).UD3 : Ra = 4 000 Ω, Ra1 = 1 000 Ω, ρE = 2 000 Ω·m (przykład 3).UD4 : Ra = 7 000 Ω, Ra1 = 1 000 Ω, ρE = 4 000 Ω·m (przykład 4).

Opis typowych miejsc lokalizacji, odpowiadających wyżej wymienionym przykładom od 1 do 4 i krzywym odUD1 do UD4, na rysunku 6.2:

– Przykład 1. Krzywa UD1.

Miejsca lokalizacji takie, jak place zabaw, baseny, place kempingowe, tereny rekreacyjne i tym podobne,gdzie mogą przebywać ludzie mający gołe stopy. Nie jest rozpatrywana żadna dodatkowa rezystancja, opróczrezystancji ciała ludzkiego.


Miejsca lokalizacji takie, jak chodniki, drogi publiczne, place parkingowe itp., w których można założyć, żeludzie mają na stopach buty. W związku z tym brana jest pod uwagę rezystancja dodatkowa o wartości 1 750 Ω.

− 95 − EN 50341-1:2001


Miejsca lokalizacji, co do których można założyć, że ludzie mają na stopach buty i rezystywność gruntu jestwysoka np. 2 000 Ω·m. W związku z tym brana jest pod uwagę rezystancja dodatkowa o wartości 4 000 Ω.


Miejsca lokalizacji, co do których można założyć, że ludzie mają na stopach buty i rezystywność gruntu jestbardzo wysoka np. 4 000 Ω·m. W związku z tym brana jest pod uwagę rezystancja dodatkowa o wartości7 000 Ω.

6.2.4.4 Dodatkowe środki ograniczające zagrożenie porażeniowe w sieciach z izolowanym punktemneutralnym oraz w sieciach skompensowanych

W sieciach z izolowanym punktem neutralnym lub w sieciach skompensowanych, w których napięcia do-tykowe rażeniowe są wyższe od największych wartości dopuszczalnych, mogą być zastosowane następująceśrodki w celu zapewnienia, że długotrwałe doziemienie na słupie jest mało prawdopodobne, lub że czas trwa-nia doziemienia jest krótki:

– zastosowanie izolatorów długopniowych lub izolatorów rdzeniowych;– zastosowanie izolatorów, których właściwości izolacyjne można sprawdzić poprzez oględziny (na przykład

szklane izolatory kołpakowe);– użycie urządzeń do wykrywania doziemień i wyłączania linii, jeżeli pojawi się doziemienie.

6.3 Budowa układów uziemiających

6.3.1 Wykonanie uziomów

W skład układu uziemiającego może wchodzić jeden lub więcej uziomów poziomych, pionowych lub ukośnych,zakopanych lub wbitych w grunt. Elementami układów uziemiających mogą być także słupy bezpośrednio posa-dowione w gruncie.

Nie zaleca się stosowania środków chemicznych obniżających rezystywność gruntu, ponieważ zabieg ten zwięk-sza korozję, powoduje konieczność okresowej konserwacji i nie działa długotrwale. Jednakże w niektórych przy-padkach użycie środków chemicznych może być zasadne.

Uziomy poziome powinny być zwykle zakopane na głębokości od 0,5 m do 1 m poniżej poziomu gruntu. Za-pewnia to wystarczającą ochronę mechaniczną. Zaleca się układanie uziomów poniżej poziomu zamarzaniagruntu.

W przypadku pionowo wbijanych prętów, ich górne końce powinny znajdować się zwykle poniżej poziomu ziemi.Pionowo lub ukośnie pogrążane uziomy są szczególnie korzystne w przypadku, gdy rezystywność gruntu malejewraz ze wzrostem głębokości.

Szczegółowe informacje na temat instalacji można znaleźć w H.3.

6.3.2 Potencjały przenoszone

Przenoszenie potencjału może występować za pośrednictwem metalowych rur i ogrodzenia, kabli niskiegonapięcia itp. Trudno jest sformułować wskazówki ogólne, ponieważ każdy przypadek jest inny. Wskazówkidotyczące poszczególnych przypadków powinny być określone przez przedsiębiorstwo elektroenergetyczne.Można się posłużyć w tym zakresie propozycjami zawartymi w IEC TC 64 N17).

N17) Odsyłacz krajowy: IEC TC 64 Electrical installations and protection against electric shock.

EN 50341-1:2001 − 96 −

Zasady dotyczące systemów telekomunikacyjnych na układach uziemiających wysokiego napięcia lub w ichpobliżu nie są przedmiotem niniejszej normy. W przypadku rozważania potencjałów wyniesionych przez sys-temy telekomunikacyjne, należy brać pod uwagę istniejące dokumenty międzynarodowe (tj. dyrektywy ITU).

6.4 Ograniczanie skutków wyładowań piorunowych

Wartości rezystancji posadowienia mają wpływ na wskaźnik przeskoków odwrotnych linii i dlatego też wpły-wają na niezawodność linii. Określanie niezawodności nie leży jednak w zakresie niniejszej normy, ponieważjest to raczej kwestia optymalizacji konkretnego projektu. Wartości maksymalne lub odniesienia rezystancjipowinny być określone w NNA lub w specyfikacji projektowej.

6.5 Pomiary dotyczące układów uziemiających

Ogólne wskazówki dotyczące pomiarów są podane w H.4.

Napięcia dotykowe rażeniowe powinny być mierzone zgodnie z G.5.

6.6 Kontrola w terenie i dokumentacja układu uziemiającego

Należy posłużyć się planem sytuacyjnym układu uziemiającego, który pokazuje materiał uziomów i ich umiej-scowienie, punkty ich rozgałęzień oraz głębokość zakopania.

Jeżeli wymagane są określone środki do uzyskania dopuszczalnych napięć dotykowych rażeniowych, to po-winny one być zawarte w planie i opisane w specyfikacji projektowej.

7 Konstrukcje wsporcze (słupy)

7.1 Wstępne założenia projektowe

W celu właściwego i skutecznego projektowania konstrukcji, zaleca się zapoznanie się z informacjami zawar-tymi w załączniku L.

Z wyjątkiem przypadków, dla których ustalono inaczej, trwałość konstrukcji powinna być zgodna z określonymi wy-maganiami zawartymi w następujących źródłowych Eurokodach: ENV 1992-1-1, ENV 1993-1-1 i ENV 1995-1-1.

Niektóre wartości liczbowe podawane w ramkach w następnych podrozdziałach mogą być zmienionew NNA lub w specyfikacji projektowej.

Jeżeli wymagany jest określony czas życia, to w NNA i/lub w specyfikacji projektowej, przed złożeniem za-mówienia należy podać wymagania dotyczące warunków środowiskowych i okresu ich powrotu oraz określićsposób utrzymania, kryteria poprawnej pracy itd.

7.2 Materiały

7.2.1 Rodzaje materiałów na wyroby stalowe oraz śruby, nakrętki, podkładki i materiały spawalnicze

Materiały stosowane do wytwarzania słupów linii elektroenergetycznych powinny być zgodne z wymaganiaminormy ENV 1993-1-1: rozdział 3, załącznik B i załącznik D (w przygotowaniu). Należy również uwzględniaćnormy europejskie EN 10149 i ENV 1090-1: rozdział 5. Ogólnie, materiały na wyroby stalowe powinny byćzgodne z normą EN 10025.

Gdy nie istnieją inne normy europejskie dotyczące określonych gatunków stali, wyrobów ze stali, śrub, na-krętek, podkładek, elektrod itd., stosuje się właściwe krajowe dokumenty normatywne (NAD)N18), które sąłącznikiem pomiędzy normami europejskimi i normami krajowymi.

N18) Odsyłacz krajowy: NAD jest skrótem nazwy: National Application Documents.

− 97 − EN 50341-1:2001

7.2.2 Kształtowniki gięte na zimno

Materiały te powinny być zgodne z wymaganiami normy ENV 1993-1-3.

7.2.3 Wymagania dla gatunków stali przeznaczonych do ocynkowania

Z wyjątkiem przypadków, dla których ustalono inaczej, przy doborze stali przeznaczonej do ocynkowania, za-leca się – w celu uniknięcia matowej, ciemnoszarej i nadmiernie grubej powłoki, co może być przyczyną usz-kodzenia powłoki – aby maksymalna zawartość krzemu (Si) i fosforu (P) w stali odpowiadała wymaganiomnormy EN ISO 1461, podrozdział C.1.4.

7.2.4 Śruby kotwiące

Jeśli nie jest to sprzeczne ze specyfikacją projektową, ciągliwość materiału (gatunek stali) śrub kotwiącychnależy określać zgodnie z załącznikiem C w normie ENV 1993-1-1, a temperatura badania nie powinna byćwyższa niż 0 oC. Klasa wytrzymałości nakrętek śrub kotwiących powinna być zgodna z klasą wytrzymałościśrub kotwiących.

7.2.5 Beton i stal zbrojeniowa

Beton i stal zbrojeniową należy określać zgodnie z wymaganiami normy ENV 1992-1-1.

7.2.6 Drewno

Słupy żerdziowe drewniane powinny odpowiadać wymaganiom technicznym zawartym w normach: ENV 1995-1-1,EN 12465, EN 12479, EN 12509, EN 12510, EN 12511.

7.2.7 Materiały na odciągi

Właściwości materiału na odciągi, w tym wytrzymałość charakterystyczną, należy przyjmować z norm związa-nych. Wytrzymałość charakterystyczna zamocowań odciągów i izolatorów powinna być przynajmniej taka, jakwytrzymałość odciągów.

7.2.8 Inne materiały

Właściwości wszystkich innych materiałów powinny odpowiadać wymaganiom dotyczącym gotowego wyrobu,zarówno w odniesieniu do wytrzymałości, jak i zdatności do użytku (deformacja, trwałość, estetyka).

Należy brać pod uwagę także specyfikację projektową i NNA.

7.3 Stalowe słupy kratowe


Zaleca się, by spełnione były wymagania zawarte w ENV 1993-1-1, z wyjątkiem przypadków, dla którychustalono inaczej i podanych poniżej.

W następnych podrozdziałach podano w nawiasach odniesienia do odpowiednich rozdziałów normyENV 1993-1-1.

Niniejszy podrozdział odnosi się w ogólności do elementów kątownikowych. Zaleca się, aby inne typy prętówbyły obliczane zgodnie z ENV 1993-1-1. Wyjątki od niniejszego zawarte są w podrozdziale 7.3.5.4 – Nośnośćprętów kratowych oraz w podrozdziale 7.3.6 – Połączenia.

EN 50341-1:2001 − 98 −

7.3.2 Podstawy projektowania (rozdział 2)

1) Należy stosować zasady podane w rozdziale 3 „Podstawy projektowania”.

2) Z wyjątkiem przypadków, dla których ustalono inaczej, nie jest konieczne uwzględnianie oddziaływań sejs-micznych, zmęczeniowych oraz odporności ogniowej. Pręty, na których może stanąć człowiek, powinnybyć obliczane na wytrzymałość obciążeniem określonym w 4.2.6.2.

7.3.3 Materiały (rozdział 3)

1) Materiały powinny być zgodne z 7.2

7.3.4 Stany graniczne użytkowalności (rozdział 4) (patrz również NNA)

1) Zwykle nie jest konieczne uwzględnianie ugięć lub drgań słupów kratowych, chyba że wymaga tego spe-cyfikacja projektowa.

2) Stany graniczne użytkowalności odnoszą się do geometrii słupa i należy je definiować stosownie do wy-maganych odstępów izolacyjnych (do powierzchni ziemi lub do konstrukcji), które podano w rozdziale 5„Wymagania elektryczne”.

7.3.5 Stany graniczne nośności (rozdział 5)

7.3.5.1 Podstawy projektowania (rozdział 5.1)

7.3.5.1.1 Postanowienia ogólne (rozdział 5.1.1)

1) Konstrukcje stalowe i ich części składowe powinny być tak ukształtowane, aby zostały spełnione pod-stawowe wymagania obliczeniowe dla stanu granicznego nośności podane w rozdziale 3 „Podstawyprojektowania”.

2) Współczynniki częściowe bezpieczeństwa γM powinny mieć następujące wartości:

– nośność przekrojów γM 1 = 1,10 – nośność przekrojów na wyboczenie γM 1 = 1,10 – nośność przekroju netto z otworami na śruby γM 2 = 1,25 – nośność połączeń: patrz 7.3.6

7.3.5.2 Obliczanie sił wewnętrznych i momentów (rozdział 5.2)

7.3.5.2.1 Analiza statyczna (rozdział 5.2.1)

a) Metoda analizy (rozdział 5.2.1.1)

1) Siły wewnętrzne i momenty w konstrukcji statycznie niewyznaczalnej należy określać, stosując anali-zę statyczną sprężystą. Kratowe słupy stalowe traktuje się zwykle jako konstrukcje kratowe, w których końce elementów skła-dowych połączone są przegubowo.Jeśli uwzględnia się ciągłość elementu, to wynikające stąd drugorzędne naprężenia zginające możnapominąć.Przybliżone obliczanie sił w prętach dla segmentów słupa przyjmowanych jako kratownice płaskie jestakceptowalne wtedy, gdy są spełnione warunki równowagi.Należy weryfikować systemy zakratowań tak, by miały one odpowiednią sztywność w celu zapobie-gania lokalnej niestateczności jakiejkolwiek ich części.

− 99 − EN 50341-1:2001

b) Wpływy deformacji (rozdział 5.2.1.2)

1) Siły wewnętrzne i momenty ogólnie można określać, stosując:– teorię pierwszego rzędu, wykorzystując początkową geometrię słupa, lub– teorię drugiego rzędu, uwzględniając wpływ deformacji konstrukcji.

2) Do analizy statycznej wolno stojących słupów kratowych zwykle stosuje się teorię pierwszego rzędu.

c) Analiza statyczna sprężysta (rozdział 5.2.1.3)

1) Analiza statyczna sprężysta powinna opierać się na założeniu liniowej zależności „naprężenie-od-kształcenie” materiału, bez względu na wartość naprężenia.

2) Założenie to można przyjąć zarówno do analizy statycznej sprężystej pierwszego rzędu, jak i analizystatycznej sprężystej drugiego rzędu.

3) Bierze się pod uwagę trzy typy prętów: krawężniki (pasy), ukośniki (krzyżulce, słupki) i pręty drugo-rzędne (często nazywane prętami nadliczbowymi).

Za pręty drugorzędne uważa się takie, które nie są obciążone bezpośrednio przez oddziaływania zew-nętrzne, a zapewniają stateczność lokalną prętów przenoszących siły.

W analizie statycznej można pominąć w schemacie statycznym pręty nadliczbowe.

4) Przy wyborze przypadków wyboczeniowych uwzględnia się momenty zginające wynikające z mimo-środów normalnych.

5) Momenty zginające spowodowane parciem wiatru na pojedynczy element z zasady są pomijalne, leczmogą być konieczne w obliczeniach smukłych ukośników lub poziomych okalających elementów,patrz J.6.3.1 (4) i J.7.1.(4).

7.3.5.3 Klasyfikacja przekrojów (rozdział 5.3)

Na słupy kratowe należy stosować przekroje klasy 3 lub 4. Efektywny przekrój należy określać, uwzględniającstateczność miejscową, zgodnie z załącznikiem J.

7.3.5.4 Nośność prętów kratowych (rozdział 5.4 i rozdział 5.5)

Nośność prętów na rozciąganie, ściskanie i zginanie oraz wytrzymałość prętów na wyboczenie należy okre-ślać zgodnie z załącznikiem J.

7.3.6 Połączenia (rozdział 6)


7.3.6.1.1 Postanowienia ogólne (rozdział 6.1.1)

1) Wszystkie połączenia powinny być zdolne do przeniesienia przyłożonych do nich obciążeń, tak aby zostałyspełnione podstawowe wymagania projektowe podane w rozdziale 3.

2) Współczynniki częściowe bezpieczeństwa γM powinno się przyjmować następująco:

– nośność połączeń śrubowych γM b = 1,25– nośność połączeń nitowych γM r = 1,25– nośność połączeń spawanych γM w = 1,25

7.3.6.1.2 Nośność połączeń (rozdział 6.1.3)

1) Nośność połączeń należy określać na podstawie nośności poszczególnych łączników lub spoin.

EN 50341-1:2001 − 100 −

7.3.6.1.3 Klasyfikacja połączeń (rozdział 6.4)

Połączenia z zasady przyjmuje się jako przegubowe.

7.3.6.2 Połączenia na śruby (rozdział 6.5)

7.3.6.2.1 Rozmieszczenie otworów (rozdział 6.5.1)

1) Rozmieszczenie otworów dla śrub powinno być takie, by zapobiegało korozji i miejscowemu wyboczeniuoraz ułatwiało zakładanie śrub.

2) Odnośnie do rozmieszczania otworów w połączeniu obowiązują zalecenia podane w normie ENV 1993-1-1.

7.3.6.2.2 Kategorie połączeń śrubowych (rozdział. 6.5.3)

1) Projektowanie połączenia śrubowego powinno być odpowiednie do kategorii połączenia.

2) Kategorie połączeń śrubowych zdefiniowano w ENV 1993-1-1.

7.3.6.2.3 Obliczeniowa nośność śrub (rozdział 6.5.5)

1) Nośność obliczeniowa śrub na ścinanie, docisk i rozciąganie podana jest w J.11.

7.3.6.3 Połączenia spawane (rozdział 6.6)

7.3.6.3.1 Ogólne wymagania dla spawania (rozdział 3.3.5 i rozdział 7.6)

1) Połączenia spawane powinny być zgodne z wymaganiami dla materiałów i wykonawstwa określonymiw ENV 1993-1-1.

2) Czynności przy spawaniu powinny być zgodne z ENV 1090-1.

7.3.6.3.2 Wytrzymałość obliczeniowa spoin (rozdział 6.6.5 i rozdział 6.6.6)

1) Wytrzymałość obliczeniowa spoin pachwinowych powinna być określana zgodnie z ENV 1993-1-1.

2) Wytrzymałość obliczeniowa spoin czołowych o pełnym przetopie powinna być określana zgodnie z ENV 1993-1-1.

3) Wytrzymałość obliczeniowa spoin czołowych o częściowym przetopie powinna być określana zgodnie z ENV 1993-1-1.

7.3.6.4 Osadzenie elementów stalowych w betonie przy użyciu elementów kotwiących

Całkowite obciążenie rozciągające i ściskające elementów stalowych zakotwionych w betonie może być prze-kazywane na beton w dwojaki sposób:

– Stalowe kotwy kątownikowe z elementami kotwiącymi takimi jak żeberka lub ostrogi. Połączenie z beto-nem należy sprawdzać na ścinanie pomiędzy elementem stalowym i betonem. Nie zaleca się uwzględniaćmomentu zginającego w żeberkach lub ostrogach (odpowiednio do rozdziału 5.4.8 normy ENV 1992-1-1).

– Płyta podstawy i śruby kotwiące. Śruby kotwiące należy sprawdzać na ścinanie, obciążenie osiowe jakrównież możliwe momenty zginające spowodowane poziomym odkształceniem śrub zgodnie z załącz-nikiem K.

− 101 − EN 50341-1:2001

7.3.7 Wytwarzanie i stawianie (rozdział 7)

Należy się odnieść do ENV 1993-1-1 i do ENV 1090-1.

7.3.8 Projektowanie wspomagane badaniami (rozdział 7)

Może być wymagana weryfikacja doświadczalna poprzez badanie w skali 1:1, w celu potwierdzenia obliczonejnośności kompletnego słupa lub jego części. Badanie takie należy wykonać w celu sprawdzenia nośnościprzy obciążeniu Ftest, R . Należy wykonać tylko jedno badanie konstrukcji prototypowej identycznej z konstruk-cjami seryjnymi. Minimalne obciążenie próbne należy określić z zależności:

Ftest, R > 1,05 • FR, d

gdzie FR,d = obciążenie obliczeniowe dla stanu granicznego nośności.

Alternatywnie, jeśli badanie będzie prowadzone do zniszczenia, wyniki mogą być wykorzystane do sprawdze-nia nośności obliczeniowej z uwzględnieniem rzeczywistych charakterystyk określonego elementu, który spo-wodował zniszczenie konstrukcji.

7.4 Stalowe słupy pełnościenne


Należy stosować wymagania normy ENV 1993-1-1, z wyjątkiem wyszczególnionych poniżej.

W następnych podrozdziałach podano w nawiasach odniesienia do odpowiednich rozdziałów normy ENV 1993-1-1.

7.4.2 Podstawy projektowania (rozdział 2)

1) Stosuje się zasady podane w rozdziale 3 „Podstawy projektowania”.

2) Z wyjątkiem przypadków, dla których ustalono inaczej, nie jest konieczne uwzględnianie oddziaływań sej-smicznych, zmęczeniowych oraz odporności ogniowej.

3) Jeśli wymagana jest analiza dynamiczna, należy uwzględniać inne czynniki wpływające na zachowanie sięsłupa, takie jak przewody, tłumiki i fundamenty. Wpływy dynamiczne, jeśli są istotne, można uwzględnić,stosując współczynniki dynamiczne do obciążeń i prawie-statyczny model obliczeniowy.

7.4.3 Materiały (rozdział 3)

1) Materiały powinny być zgodne z 7.2

2) Dobierając gatunki stali konstrukcyjnej na elementy nośne należy uwzględniać proces wytwarzania i mini-malną temperaturę użytkowania, ale ogólnie, dla stalowych słupów pełnościennych lub konstrukcji ruro-wych spawanych o grubości ścianki większej niż 6 mm zaleca się stosowanie stali o udarności 40 J bada-nej na próbkach Charpy V w temperaturze –20 ºC.

7.4.4 Stany graniczne użytkowalności (rozdział 4) (patrz również NNA)

1) Odpowiednie graniczne wartości odkształceń i ugięć powinny być uzgodnione pomiędzy zamawiającym a pro-jektantem.


EN 50341-1:2001 − 102 −

7.4.5 Stany graniczne nośności (rozdział 5)

7.4.5.1 Wymagania podstawowe (rozdział 5.1)

1) Stalowe słupy pełnościenne i ich części składowe powinny być tak ukształtowane, aby zostały spełnionepodstawowe wymagania obliczeniowe dla stanu granicznego nośności, podane w rozdziale 3 „Podstawyprojektowania”.


– nośność przekrojów γM 1 = 1,10 – nośność przekroju netto z otworami na śruby γM 2 = 1,25 – nośność połączeń: patrz 7.4.6

3) Zaleca się, aby ugięcie w stanie granicznym nośności przy analizie drugiego rzędu nie przekraczało 8 %wysokości słupa ponad poziomem terenu.

7.4.5.2 Obliczenie sił wewnętrznych i momentów (rozdział 5.2)

1) Siły wewnętrzne i momenty w każdym przekroju poprzecznym konstrukcji należy określać stosując analizęstatyczną sprężystą.

2) W analizie statycznej słupa pełnościennego powinna być stosowana teoria drugiego rzędu, uwzględniają-ca wpływ deformacji konstrukcji.

3) Analiza statyczna sprężysta powinna opierać się na założeniu, że zależność „naprężenie-odkształcenie”materiału jest liniowa, niezależnie od wartości naprężeń.

4) Założenia do obliczania połączeń powinny spełniać wymagania określone w 7.4.6.

7.4.5.3 Klasyfikacja przekrojów (rozdział 5.3)

Na słupy pełnościenne należy stosować przekroje tylko klasy 3 i 4, zgodnie z definicją podaną w rozdziale 5.3normy ENV 1993-1-1. Słupy te powinny być obliczane w stanie sprężystym.

7.4.5.4 Nośność przekrojów (rozdział 5.4)

1) Nośność przekrojów słupów pełnościennych należy określać zgodnie z wymaganiami zawartymi w załącz-niku K.Przekrój efektywny należy określać, biorąc pod uwagę stateczność miejscową, zgodnie z załącznikiem K.

2) Należy projektować pionowe usztywnienia wzmacniające wokół otworów, aby zapobiec wyboczeniu, zgod-nie z wymaganiami ENV 1993-1-1. Odnosi się to również do łączników (spoiny, śruby itp.).

7.4.6 Połączenia (rozdział 6)


1) Wszystkie połączenia powinny mieć taką nośność obliczeniową, aby konstrukcja pozostawała efektywnai aby zostały spełnione podstawowe wymagania projektowe podane w rozdz. 3 „Podstawy projektowania”.


– nośność połączeń śrubowychśruby na ścinanie i docisk γM b = 1,25śruby na rozciąganie γM r = 1,25

– nośność połączeń spawanych γM w = 1,25

− 103 − EN 50341-1:2001

7.4.6.2 Śruby (inne niż śruby kotwiące)

1) Nośność obliczeniową śrub na ścinanie, docisk lub rozciąganie podano w rozdziale 6.5.5 normyENV 1993-1-1.

2) Nośność obliczeniową sprężających śrub o wysokiej wytrzymałości podano w rozdziale 6.5.8 normyENV 1993-1-1.

7.4.6.3 Połączenia wsuwane (teleskopowe)

Nie jest wymagane obliczanie tych połączeń, jeżeli są spełnione następujące wymagania: 1) W modelu obliczeniowym słupa w stanie sprężystym należy uwzględniać tylko nominalny wewnętrzny

przekrój elementu wsuwanego.

2) Połączenia są podane na rysunkach z nominalną zakładką równą przynajmniej 1,5-krotnej największejprzeciętnej średnicy przekroju mierzonej po j przekątnej elementu nasuwanego.

3) Montaż wykonywany jest na placu budowy. Biorąc pod uwagę różnice grubości wynikające z ocynkowaniai odchyłek wymiarowych przekrojów wielobocznych, minimalna efektywna długość połączenia powinna byćwiększa niż 1,35-krotna maksymalna średnica mierzona po przekątnej elementu nasuwanego.

Suma odchyłek długości zakładek w każdym połączeniu powinna być jednak dostosowana do tolerancjidługości słupa, podanej w NNA lub w specyfikacji projektowej.

4) Siła użyta do ściągnięcia połączenia powinna być większa niż maksymalna, obliczona ze współczynni-kiem, pionowa siła ściskająca na poziomie połączenia.

5) Kiedy jest to konieczne, na słupie na każdej stronie połączenia wsuwanego należy wykonać uchwyty w ce-lu zapewnienia na budowie właściwego dociągnięcia połączenia przy użyciu hydraulicznych siłowników luburządzeń naciągowych zgodnie z zaleceniami dostawcy.

7.4.6.4 Połączenia kołnierzowe na śruby

1) Należy stosować sprężające śruby o wysokiej wytrzymałości – klasy 8.8, 10.9 lub podobnej.

2) Zaleca się, aby odległość pomiędzy osiami śrub była mniejsza niż 5-krotność średnicy śrub.

3) Naprężenia w śrubach należy obliczać z uwzględnieniem mimośrodowości sił w połączeniu, według roz-działu 6.5.9 normy ENV 1993-1-1.

4) Nośność obliczeniową śrub na ścinanie, docisk i rozciąganie podano w załączniku J.

7.4.6.5 Połączenia spawane

1) Wytrzymałość obliczeniową spoin pachwinowych i spoin czołowych podano w rozdziałach 6.6.5 i 6.6.6normy ENV 1993-1-1.

2) Spawanie powinno być zgodne z ENV 1090-1.

3) Połączenia wykonane metodą spawania powinny odpowiadać stosownym wymaganiom dotyczącymmateriałów i wykonawstwa zawartym w ENV 1993-1-1, rozdziały 3, 7 i 9.

4) Całkowity przetop spoin podłużnych powinno się stosować w obszarze zakładki przekroju zewnętrznego.W innych obszarach można zastosować częściowy przetop spoin podłużnych (minimum 60 %), jeśli speł-niają one wymagania wytrzymałościowe.

EN 50341-1:2001 − 104 −

7.4.6.6 Bezpośrednie zagłębienie w betonie

1) Połączenie słupa z fundamentem zaleca się wykonywać przez bezpośrednie zagłębienie w betonie dolnejczęści stalowego słupa.

2) Długość części słupa zagłębionego w betonie zaleca się określać z zastosowaniem liniowego rozkładu ob-ciążeń zgodnie z wymaganiami ENV 1992-1-1 i ENV 1993-1-1.

3) Zaleca się sprawdzenie przekroju stalowego na utratę stateczności miejscowej, jeśli część słupa zagłę-biona w betonie nie jest wypełniona betonem.

7.4.6.7 Płyta podstawy i śruby kotwiące

1) Płyta podstawy i śruby kotwiące powinny przenosić siły występujące w połączeniu pomiędzy konstrukcjąa fundamentem lub konstrukcją wsporczą (wg rozdziału 6.5.9 normy ENV 1993-1-1).

2) Obliczeniową długość zakotwienia śrub w betonie podano w załączniku K.

3) Śruby kotwiące należy sprawdzać na ścinanie i obciążenie osiowe. Należy zwrócić właściwą uwagę namoment zginający, który może wystąpić na skutek poziomego przemieszczenia, gdy śruby nie są jeszczecałkowicie zabetonowane.

4) W celu zapewnienia poprawnego przekazywania obciążenia ścinającego, powinno się umieszczać zapra-wę cementową w sposób właściwy pomiędzy płytą podstawy a górną powierzchnią fundamentu. Jeśli niema zaprawy, to powinien być zweryfikowany sposób przekazywania obciążenia przez śruby kotwiące. Na-leży przewidzieć poprawne odwodnienie i/lub wentylację, aby zapobiec gromadzeniu się wody wewnątrzsłupa.

7.4.7 Wytwarzanie i stawianie (rozdział 7)

Należy się odnieść do ENV 1993-1-1 i ENV 1090-1.

7.4.8 Projektowanie wspomagane badaniami (rozdział 8)

Może być wymagana weryfikacja doświadczalna poprzez badanie w skali 1:1, w celu potwierdzenia obliczonejnośności kompletnego stalowego słupa pełnościennego lub części konstrukcji. Badanie takie należy wykonaćw celu sprawdzenia nośności przy obciążeniu Ftest, R. Należy wykonać tylko jedno badanie konstrukcjiprototypowej identycznej z konstrukcjami seryjnymi. Minimalne obciążenie próbne należy określić jako:

Ftest, R > 1,05 • FR, d

gdzie FR, d = obciążenie obliczeniowe dla stanu granicznego nośności.

Alternatywnie, jeśli badanie będzie prowadzone do zniszczenia, wyniki mogą być wykorzystane do analizyprzy wyznaczaniu nośności obliczeniowej z uwzględnieniem rzeczywistej charakterystyki elementu, który spo-wodował zniszczenie konstrukcji.

7.5 Słupy żerdziowe drewniane


Należy spełnić wymagania ENV 1995-1-1, z wyjątkiem wymagań, dla których ustalono inaczej w EN 12465,EN 12479, EN 12509, EN 12510 i EN 12511.

− 105 − EN 50341-1:2001

7.5.2 Podstawy projektowania


2) Z wyjątkiem przypadków, dla których ustalono inaczej, nie jest konieczne uwzględnianie oddziaływań sej-smicznych i wykonywanie obliczeń zmęczeniowych oraz projektowanie i budowanie konstrukcji odpornychna ogień.

7.5.3 Materiały

1) Materiały powinny być zgodne z 7.2.

2) Bierze się pod uwagę tylko drewno w jego naturalnej postaci (okorowane). Drewno pocięte lub laminowa-ne i klejone nie jest przedmiotem tej normy.

7.5.4 Stany graniczne użytkowalności (patrz również NNA)

1) Stanami granicznymi użytkowalności dla słupów żerdziowych drewnianych są odkształcenia lub ugięcia,które mogą wpływać na wygląd oraz na efektywne użytkowanie konstrukcji.



7.5.5.1 Podstawy projektowania

1) Słupy żerdziowe drewniane i ich części składowe powinny być tak ukształtowane, aby zostały spełnionepodstawowe wymagania obliczeniowe dla stanów granicznych nośności (podane w rozdziale 3 „Podstawyprojektowania”).


– nośność przekrojów i elementów γM 1 = 1,50 – nośność połączeń śrubowych γM 2 = 1,25

3) Przy obliczaniu słupów żerdziowych drewnianych, ugięcie wierzchołka w stanach granicznych nośności niepowinno przekraczać 10 % wysokości słupa żerdziowego ponad poziomem terenu.

7.5.5.2 Obliczanie sił wewnętrznych i momentów (rozdział 5.2)

1) Siły wewnętrzne i momenty w każdym przekroju poprzecznym konstrukcji należy wyznaczać w staniesprężystym.

2) Jeśli podatność konstrukcji jest duża, to w analizie statycznej słupów żerdziowych należy zastosować teo-rię drugiego rzędu, która uwzględnia wpływ deformacji konstrukcji.

3) Analiza statyczna sprężysta powinna być oparta na założeniu liniowej zależności „naprężenie-odkształ-cenie” materiału, niezależnie od wartości naprężeń.

4) W konstrukcjach słupów żerdziowych drewnianych z odciągami, należy brać pod uwagę jednoczesne ścis-kanie i zginanie nogi słupa, z uwzględnieniem pomierzonej lub maksymalnej dopuszczalnej początkowejkrzywizny. Wartości pomierzone (jeżeli są dostępne) wymiarów słupów żerdziowych również mogą być użytezamiast standardowych stabelaryzowanych wartości podanych w różnych NNA. Dopuszczalne wygięcie słu-pa żerdziowego określone jest następująco: „linia prosta narysowana od środka przekroju wierzchołka dośrodka przekroju grubszego końca powinna znajdować się wewnątrz słupa żerdziowego”.

EN 50341-1:2001 − 106 −

7.5.5.3 Nośność elementów

1) Nośność słupów żerdziowych drewnianych na rozciąganie, ściskanie i zginanie należy wyznaczać zgodniez wymaganiami normy ENV 1995-1-1.

7.5.6 Nośność połączeń

1) Wszystkie połączenia powinny mieć nośność obliczeniową taką, by konstrukcja pozostawała efektywnai by zostały spełnione wymagania podane w rozdziale 3 „Podstawy projektowania”.

2) Nośność obliczeniową śrub na ścinanie lub rozciąganie podano w załączniku J.

7.5.7 Projektowanie wspomagane badaniami

Może być wymagana weryfikacja doświadczalna poprzez badanie w skali 1:1, w celu potwierdzenia obliczonejnośności kompletnego słupa drewnianego lub części konstrukcji. Badanie takie należy wykonać w celusprawdzenia nośności przy obciążeniu Ftest, R. Należy wykonać tylko jedno badanie konstrukcji prototypowejidentycznej z konstrukcjami seryjnymi. Minimalne obciążenie próbne należy określić jako:

Ftest, R > 1,25 • FR, d



7.6 Słupy żerdziowe betonowe


Należy spełnić wymagania normy ENV 1992-1-1, z wyjątkiem wymagań, które w normie EN 12843 ustalonoinaczej.

W skład tego drugiego dokumentu wchodzą następujące rozdziały:


7.6.2.1 Zasady ogólne


2) Jeśli nie określono inaczej, nie jest konieczne uwzględnianie oddziaływań sejsmicznych, zmęczeniowychoraz odporności ogniowej.

7.6.2.2 Obciążenie obliczeniowe

Poziome obciążenie obliczeniowe jest to obciążenie przyłożone poziomo prostopadle do typowego przekrojuw określonej odległości „d” od wierzchołka słupa żerdziowego, zwykle d = 0,25 m.

Wartość tego obciążenia obliczeniowego jest taka, że jego wpływ na wartości momentu w podstawie słupażerdziowego odpowiada wpływowi użytkowych obciążeń obliczeniowych.

7.6.2.3 Zbrojenie poziome

W celu zabezpieczenia przed wystąpieniem podłużnych zarysowań mających różne przyczyny, stosuje sięzbrojenie poziome strzemionami lub uzwojeniem.

− 107 − EN 50341-1:2001

Możliwymi przyczynami zarysowań są siły poprzeczne, skurcz betonu, wpływy termiczne oraz oddziaływaniaklina pochodzącego od wstępnego sprężenia (w pobliżu końców słupa żerdziowego).

7.6.3 Materiały

Powinny być zgodne z wymaganiami według rozdziału 7.2 i z normą EN 12843.

7.6.4 Stany graniczne użytkowalności (patrz także NNA)

1) Współczynnik częściowy dla oddziaływań powinien mieć następującą wartość:

– siła sprężająca γPt = 1,00

2) Wartości obliczeniowe zdefiniowane są następująco:

– maksymalne ugięcie (gdzie H jest całkowitą długością słupa żerdziowego) = 0,025 H

– maksymalna szerokość rys, w przypadku betonu zbrojonego = 0,3 mm

Naprężenia rozciągające w betonie wstępnie sprężonej żerdzi betonowej nie są dopuszczalne zarówno poddziałaniem stałych obciążeń roboczych, jak i obciążeń mniejszych lub równych 40 % wartości maksymalnychobciążeń roboczych.


1) Żerdzie betonowe i ich części składowe powinny być tak ukształtowane, aby były spełnione podstawowewymagania obliczeniowe dla stanu granicznego nośności podane w rozdziale 3 „Podstawy projektowania”.

2) Współczynnik częściowy dla oddziaływań ma następującą wartość:

– siła sprężająca γPt = 0,90 lub 1,20*

(*w zależności od tego czy oddziaływanie ma korzystny lub niekorzystny wpływ na wynik obliczeń)

3) Współczynniki częściowe bezpieczeństwa powinny mieć następującą wartość:

– beton γM C = 1,50 – stal (zwykła lub sprężona) γM S = 1,15

Gdy uwzględnia się wyniki kontroli jakości elementów, wtedy mogą być stosowane niższe wartości współ-czynników γM C i γM S.

7.6.6 Projektowanie wspomagane badaniami

Może być wymagana weryfikacja doświadczalna poprzez badanie w skali 1:1, w celu potwierdzenia obliczonejnośności kompletnej żerdzi betonowej lub części konstrukcji. Badanie takie należy wykonać w celu spraw-dzenia nośności przy obciążeniu Ftest, R. Należy wykonać tylko jedno badanie konstrukcji prototypowej iden-tycznej z konstrukcjami seryjnymi. Minimalne obciążenie próbne należy określić jako:

Ftest, R > 1,30 • FR, d



EN 50341-1:2001 − 108 −

Dodatkowo, maksymalne ugięcie w stanach granicznych użytkowalności i odkształcenie trwałe po odciążeniupowinny spełniać następujące kryteria:

– maksymalne ugięcie po obciążeniu długotrwałym, przyłożonym przez 15 min w stanie granicznym użytkowalności (gdzie H – długość żerdzi) = 0,012 5 H

– maksymalne trwałe odkształcenie = 0,003 H

7.7 Słupy z odciągami


Słupy z odciągami mogą być wykonane jako stalowe konstrukcje kratowe lub pełnościenne o przekroju ru-rowym, albo słupy betonowe lub drewniane. Odciągi powinny być wykonane ze skręconych stalowych drutówo wysokiej wytrzymałości. Stosowane są różne typy konfiguracji podpór – w kształcie „V”, portalowe, kolum-nowe, łańcuchowe, podwójne, wielopoziomowe itp.

Należy spełnić wymagania podstawowych Eurokodów, z wyjątkami zamieszczonymi poniżej.


1) Mają zastosowanie zasady podane w rozdziale 3 „Podstawy projektowania”

2) Z wyjątkiem wymagań, dla których ustalono inaczej, nie jest konieczne rozważanie oddziaływań sej-smicznych, zmęczeniowych oraz odporności ogniowej.

7.7.3 Materiały

1) Materiały powinny spełniać wymagania według 7.2 i dokumentów stosowanych do projektowania podsta-wowych pojedynczych podpór.

7.7.4 Stany graniczne użytkowalności



7.7.5.1 Podstawy projektowania

1) Konstrukcje z odciągami i ich części składowe powinny być tak ukształtowane, aby były spełnione podsta-wowe wymagania projektowe dla stanu granicznego nośności podane w rozdziale 3 „Podstawy projek-towania”.

2) Współczynnik częściowy bezpieczeństwa γM 2 powinien być taki, jak dla konstrukcji podstawowej, a dodat-kowo:

– nośność odciągów powinna być określona ze współczynnikiem częściowym γM 2 = 1,60w stosunku do wytrzymałości na zerwanie odciągu

3) Konstrukcję z odciągami generalnie należy obliczać z zastosowaniem teorii drugiego rzędu. Zagłębionekonstrukcje z odciągami wstępnie naprężonymi i inne proste konstrukcje są często wystarczająco sztyw-ne, by dopuścić zastosowanie teorii pierwszego rzędu.

4) Analiza powinna opierać się na założeniu, że zależność „naprężenie-odkształcenie” materiału jest liniowa.

− 109 − EN 50341-1:2001

7.7.5.2 Obliczanie sił wewnętrznych i momentów

Element ściskany kratownicy (nogę lub poprzecznik) należy obliczać na zginanie i wyboczenie z zastosowa-niem trójwymiarowego modelu z prętami łączonymi w węzłach przegubowo lub trójwymiarowego modelu bel-kowego, w którym sztywność osiową i sztywność na zginanie należy uwzględniać wg właściwości głównychprętów, a sztywność na skręcanie wg właściwości prętów usztywniających.

Kształtowniki profilowane na zimno należy sprawdzać na wyboczenie giętno-skrętne. Należy uwzględniać wy-boczenie miejscowe krawężników i ukośników.

Aby zapobiec możliwemu skręceniu czworobocznego przekroju poprzecznego słupa, należy stosować stęże-nia poprzeczne np. przepony kratowe.

Gdy określamy siły na obu końcach słupa skratowanego przegubowo, to należy uwzględnić rozkład sił pop-rzecznych. Aby uwzględnić imperfekcje słupa, należy uwzględnić dodatkową siłę działającą poprzecznie dosłupa.

7.7.5.3 Analiza drugiego rzędu

Słupy żerdziowe z odciągami należy obliczać na zginanie i wyboczenie. Dla stalowych słupów żerdziowycho przekroju kołowym wyboczenie miejscowe należy uwzględniać zgodnie z 7.4.

W analizie drugiego rzędu należy brać pod uwagę następujące aspekty:

Należy uwzględnić wstępne wygięcie elementów (sekcji) przegubowo podpartych na obu końcach nogi słupa.Wartość obliczeniowa zwykle równa jest L/600 dla przekrojów stalowych i L/50 dla przekrojów drewnianych –gdzie L jest długością nogi. Wartości mniejsze (nie mniejsze jednak od L/1000) można zastosować, jeśli sąoparte na pomiarach. Wstępne wygięcie należy zadawać w najbardziej niekorzystnym kierunku biorąc poduwagę zachowanie się pręta lub jego wytężenie. Zagłębione w podłożu (utwierdzone) podpory z odciągaminależy analizować, stosując wstępne wygięcie lub przechył.

Należy uwzględniać poluzowanie jednego lub więcej odciągu w różnych warunkach obciążeniowych.

Należy dodatkowo uwzględnić tolerancję mimośrodowości równą 20 mm (dodatkowa wartość dodana dowartości obliczeniowego mimośrodu) na przegubowo zakończonej kratowej nodze słupa, jeśli oblicza się na-prężenia zginające w ściskanej nodze. Odchyłka powinna działać w najbardziej niekorzystnym kierunku,uwzględniając reakcję lub naprężenie. Można zastosować mniejszą wartość, jeśli oparta ona jest na po-miarach.

Jeśli do przegubowo zakończonej kratowej nogi słupa wprowadzono mimośród w celu zrekompensowaniaskutku zginania nogi od wiatru, powinien być sprawdzony następujący dodatkowy przypadek specjalnego ob-ciążenia: maksymalny wiatr na przewody i inne elementy konstrukcyjne słupa, lecz zredukowany wiatr nanogę ściskaną.

7.7.6 Szczegóły projektowania odciągów

Nośność charakterystyczna odciągu powinna być równa nominalnej wartości nośności na zerwanie podanejw odpowiednich normach. Do obliczeń można stosować efektywny moduł sprężystości dla odciągu określonynormą, przez wytwórcę lub z badań.

Na odciągi należy stosować linki z ocynkowanych drutów stalowych lub stalowe liny z rdzeniem stalowym.W celu zapewnienia wytrzymałości odciągu na duże prądy zwarciowe, stalowe druty mogą być uzupełnionedrutami aluminiowymi typu AL1/STYZ.

Odciągi należy wyposażyć w uchwyty umożliwiające ich ponowny naciąg. Powinno być dostępne połączeniepomiędzy liną odciągu a urządzeniem kotwiącym. Uchwyty połączeniowe i naciągowe powinny być chronioneprzed poluzowaniem się w czasie pracy.

EN 50341-1:2001 − 110 −

Odciągi stosowane w konstrukcjach o kształtach takich jak „V”, portalowy, łańcuchowy lub z podwójnymi odcią-gami słup drewniany są zwykle naciągane po montażu małą siłą. Wpływ tej siły, zwykle nie większej niż 20 kN,można pominąć w obliczeniach.

Odciągi stosowane w innych konstrukcjach są zwykle naciągane wstępnie siłą o określonej wartości, w celuzredukowania przemieszczeń spowodowanych ekstremalnymi obciążeniami. Siła naciągu powinna być okre-ślana w procentach siły zrywającej lub maksymalnej. Słupy na załomie trasy linii powinny być pionowe po na-ciągnięciu przewodów w warunkach średniej rocznej temperatury (w temperaturze codziennej EDTN19)).

W słupach z odciągami, w których krawężniki, poprzeczniki lub elementy poziome mają przekroje rurowe, na-leży zwrócić szczególną uwagę na zapobieganie możliwym drganiom, zjawisku tańca przewodów oraz zjawi-skom flatteru (trzepotania).

Gdy do kotwienia odciągów stosuje się tuleję stalową odlewaną lub tuleję spawaną, zapewnienie bezawaryj-ności tulei zaleca się osiągać poprzez zadowalające badanie nieniszczące lub poprzez świadectwo wytwórcywyrobu.

Rzeczywiste wygięcie nóg słupa należy sprawdzać przed montażem – nie powinno ono przekraczać wartościobliczeniowej.

Dopuszczalne wstępne naprężenie odciągów należy sprawdzić i utrzymywać w czasie okresowych inspekcji.Dla podpór z odciągami na wielu poziomach, potrzebne są instrukcje montażu, ponieważ konstrukcja jestwrażliwa na przeciążenie odciągów.

Należy szczególnie zadbać o zabezpieczenie odciągów w miejscach możliwej korozji elektrochemicznej i moż-liwego przeskoku iskry. W niektórych przypadkach można polecić izolowanie odciągów. Również należy braćpod uwagę zwisanie lub poluzowanie spowodowane działaniem wiatru.

W celu zminimalizowania możliwości drgań odciągów, zaleca się stosować wstępne naprężenie o wartościnie mniejszej niż 10 % obciążenia zrywającego odciąg.

7.8 Inne konstrukcje

1) Inne konstrukcje należy projektować zgodnie z wymaganiami podstawowych Eurokodów: ENV 1992-1-1,ENV 1993-1-1 i ENV 1995-1-1.

2) Analizy i obliczanie innych specjalnych konstrukcji nie ujętych w powyższych podrozdziałach należy uzgod-nić pomiędzy klientem i projektantem / wytwórcą przed rozpoczęciem kontraktu.

7.9 Zabezpieczenie antykorozyjne i prace wykończeniowe


Słupy należy zabezpieczyć przed korozją, aby mogły pełnić swoje zadania w oczekiwanym okresie zgodniez rozdziałem 3 „Podstawy projektowania”, biorąc pod uwagę przewidywane warunki eksploatacyjne. Poniższepodrozdziały zawierają minimum istotnych wymagań, a wymagania rozszerzone, łącznie ze zgodnością z wa-runkami lokalnymi, mogą być zamieszczone w NNA oraz w specyfikacji projektowej.

7.9.2 Cynkowanie zanurzeniowe

O ile specyfikacja projektowa nie stanowi inaczej, gotowe elementy konstrukcji stalowej należy ocynkowaćzanurzeniowo i badać wg EN ISO 1461. Masa powłoki (o ile nie podano inaczej) powinna być zgodna z wy-maganiami normy EN ISO 1461.

N19) Odsyłacz krajowy: EDT jest skrótowcem terminu angielskiego: every day temperature.

− 111 − EN 50341-1:2001

Przed cynkowaniem stal powinna być wolna od innych substancji lub zanieczyszczeń, które mogą wpłynąć najakość wykończenia. Przygotowanie do cynkowania i samo cynkowanie nie powinno wpływać na właściwościmechaniczne pokrywanego materiału. Wszystkie śruby, trzpienie gwintowane oraz nakrętki, zawierającegwinty zewnętrzne, należy cynkować ogniowo (patrz EN ISO 1461 – C.2.2).

7.9.3 Metalizowanie natryskowe

Jeśli nie postanowiono inaczej w specyfikacji projektowej, to w przypadku gdy elementy są za długie lub zatrudne do cynkowania zanurzeniowego, należy je zabezpieczyć przed korozją przez natryskiwanie cieplne po-włoki cynkowej na podłoże stalowe, zgodnie z EN ISO 14713 i EN 22063. Grubość powłoki cynkowej nie po-winna być mniejsza niż 80 µm. Jeśli stosuje się ten sposób, to także powinna być zabezpieczona wewnętrznapowierzchnia przekrojów wydrążonych.

7.9.4 Malowanie po ocynkowaniu w wytwórni (system duplex)

Gdy nakłada się powłokę malarską w wytwórni po ocynkowaniu zanurzeniowym konstrukcji stalowej, należyto zrobić możliwie jak najszybciej.

Powłoka malarska nie powinna zawierać ołowiu wg ogólnokrajowych przepisów dotyczących zabezpieczania.Zalecane materiały, dając doskonałą przyczepność do świeżo ocynkowanej stali, powinny być jednoskład-nikowymi materiałami na bazie winylu lub akrylowych polimerów rozproszonych w ośrodku wodnym. Zwyklestosuje się malowanie jednowarstwowe w celu zapewnienia właściwej ochrony, uzyskując po wyschnięciugrubość 70 µm.

Jeśli wymagania kart technologicznych dostawcy powłoki malarskiej tak stanowią, elementy stalowe powinnybyć czyszczone strumieniowo przed malowaniem. Dla uzyskania najlepszych rezultatów, jako ścierniwa uży-wa się korundu lub granulek stali o wysokiej wytrzymałości o wymiarach 0,25 mm do 0,50 mm. Ciśnienie i od-ległość strumienia powinny być tak określone, by grubość startego cynku nie przekraczała 10 µm.

Powierzchnia ocynkowana wszystkich elementów, które powinny być pokryte, powinna być nie zakurzona, niezatłuszczona i wolna od wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń, jak również od produktów korozji cynku. Te ele-menty należy pokryć natychmiast po przygotowaniu powierzchni. Przygotowanie powierzchni i malowanie na-leży wykonywać w pomieszczeniu.

Po malowaniu, w celu właściwego montażu, na każdej części konstrukcji powinien być dobrze widoczny nu-mer elementu. Należy również pokrywać elementy łączące, takie jak np. blachy węzłowe.

Suszenie pomalowanych elementów konstrukcji należy wykonywać w wytwórni, by uniknąć uszkodzenia po-wierzchni pomalowanych w czasie transportu. W celu uniknięcia takiego uszkodzenia pomiędzy pojedynczeelementy należy wkładać kawałki tektury obustronnie pokrytej aluminium lub materiał równoważny.

Zaleca uwzględnienie masy wiązki pomalowanych elementów konstrukcji i określenie jej tak, aby część bę-dąca na spodzie nie uległa uszkodzeniu na skutek nacisku na nią.

Po zakończeniu montażu słupa, wszystkie części nie pokryte (śruby, nakrętki, blachy węzłowe itp.) oraz ele-menty z uszkodzoną powłoką należy pomalować na placu budowy.

7.9.5 Wykończanie kolorystyczne

Odnośnie systemu ostrzegania lotniczego w ciągu dnia, zwraca się uwagę na to, że system pokryć malar-skich powinien być dobrany odpowiednio do wykończenia pokrywanej powierzchni. NNA lub specyfikacjaprojektowa powinny zawierać odpowiednie odniesienia do regulacji opracowanych przez Międzynarodową Or-ganizację Lotnictwa Cywilnego (ICAO) – załącznik 14 lub do lokalnych regulacji.

7.9.6 Stosowanie stali trudno rdzewiejącej

Stosowanie stali trudno rdzewiejącej wymaga specjalnego podejścia i posiadania doświadczenia ze stosowa-nia jej w warunkach naturalnych. Powinno się ją stosować na tych obszarach, gdzie występuje ograniczonakorozja, gdyż niewielka korozja jest potrzebna do wytworzenia się warstwy zabezpieczającej.

EN 50341-1:2001 − 112 −

7.9.7 Zabezpieczenie słupów żerdziowych drewnianych

Drewno należy zabezpieczać przed zniszczeniem poprzez zaimpregnowanie go solą lub kreozotem lub inny-mi środkami zabezpieczającymi przed gniciem, ptakami i owadami. Zabezpieczenie wpływa na parametry ob-liczeniowe przez zwiększenie okresu użytkowania drewna.

Szczególną uwagę należy zwrócić na otwory wiercone i wycinane palnikiem, wykonane zarówno przed mon-tażem, jak i po montażu.

7.10 Rozwiązania ułatwiające utrzymanie

7.10.1 Rozwiązanie ułatwiające wchodzenie na słup

Urządzenia umożliwiające bezpieczne wejście przeszkolonych monterów, należy opisać w specyfikacji pro-jektowej i/lub w NNA. Jeśli jest to konieczne, powinno się zapewniać możliwość wykonywania prac pod napię-ciem. Dostęp do poprzeczników powinno się zapewnić przede wszystkim przez stosowanie lekkich, usuwal-nych urządzeń obliczonych na wymagane obciążenia.

Należy zwrócić uwagę na wymagane zabezpieczenia przed wchodzeniem na słup przez osoby niepowołane,jak to wyszczególniono w 7.10.3.

7.10.2 Rozwiązania ułatwiające wykonywanie prac

Oprócz urządzeń włazowych, powinno się przewidzieć uchwyty i otwory dla instalowania wyposażenia do kon-serwacji konstrukcji. Stosowne wymagania powinny być zamieszczone w specyfikacji projektowej i/lub w NNA.

7.10.3 Rozwiązania uwzględniające wymagania bezpieczeństwa publicznego

Wymagania i środki służące zapewnieniu bezpieczeństwa, powinny być określone w specyfikacji projektoweji/lub w NNA oraz powinny uwzględniać aktualne krajowe (i międzynarodowe) wymagania, takie jak:

– zapewnienie informacji dla ogółu ludności na temat bezpieczeństwa (tzn. oznakowanie ostrzegawcze, nu-mer telefonu alarmowego),

– zapobieganie przed niepowołanym wchodzeniem,– umożliwienie personelowi właściwej identyfikacji przewodów pod napięciem i bez napięcia (tzn. identyfika-

cji oznakowania torów),– zapewnienie połączenia przewodu odgromowego z uziemieniem konstrukcji.

7.11 Próby obciążeniowe

Próby obciążeniowe słupów linii napowietrznych należy przeprowadzać zgodnie z normą IEC 60652.

7.12 Montaż i stawianie

Jakość wykonania montażu i stawiania powinna być zgodna z minimalnymi wymaganiami norm: ENV 1992-1-1,ENV 1993-1-1, ENV 1995-1-1 i ENV 1090-1.

8 Fundamenty

8.1 Wprowadzenie

W niniejszym rozdziale podano ogólne zasady projektowania geotechnicznego fundamentów słupów elektro-energetycznych linii przesyłowych. Zasady te zostaną zweryfikowane po zgromadzeniu odpowiedniej liczbydoświadczeń wynikających ze stosowania normy ENV 1997-1-1.

Zadaniem fundamentów jest przekazywanie obciążeń ze słupa na podłoże gruntowe, jak również zabez-pieczenie słupa przed przemieszczeniami na skutek krytycznych odkształceń podłoża gruntowego.

− 113 − EN 50341-1:2001

Fundamenty słupów mogą mieć kształt fundamentów pojedynczych dla całego słupa lub oddzielnych stópfundamentowych pod każdą nogę słupa.

Obciążeniem dominującym dla fundamentu pojedynczego jest moment wywracający, któremu przeciwstawiasię odpór boczny gruntu razem z dodatkowym ścinaniem i siłami pionowymi przenoszonymi przez skierowanydo góry odpór gruntu.

Typowymi fundamentami pojedynczymi są fundamenty: jednoblokowe, stopowe, tratwowe, rusztowe, skrzy-niowe lub słupkowe oraz pojedyncze pale lub grupy pali fundamentowych.

Dla oddzielnego fundamentu pod każdą nogę, dominującym obciążeniem są pionowe siły wciskające i wycią-gające. Wyciąganiu zazwyczaj przeciwdziała ciężar własny bloku fundamentowego i ciężar bryły gruntu i/lubsiły ścinające w gruncie. Odnosi się to również do fundamentów dla odciągów. Obciążenie wciskające jestprzenoszone przez opór gruntu.

Typowymi fundamentami stopowymi są bloki schodkowe z odsadzkami lub bez odsadzek („płyta z komin-kiem”, stopa rozbudowana), stopa wwiercana z rozszerzoną podstawą lub bez rozszerzonej podstawy, funda-menty słupkowe lub skrzyniowe, fundamenty rusztowe oraz z pali pionowych lub nachylonych.

8.2 Wymagania ogólne

Fundamenty powinna cechować zdolność przekazywania – z wystarczającą niezawodnością – obciążeń wyni-kających z oddziaływań na słup, z konstrukcji słupa na grunt.

Przy projektowaniu fundamentów zaleca się uwzględnienie następujących czynników:

– obciążenia obliczeniowe i wzory obliczeniowe;– geometrię fundamentu;– wartości graniczne przemieszczeń;– parametry geotechniczne gruntu uwzględniajace poziomy wody gruntowej;– parametry obliczeniowe materiałów konstrukcyjnych;– połączenie słup / fundament;– budowę i wykonawstwo fundamentu;– poziomy wody gruntowej;– obciążenia wyjątkowe (lawiny, zsuwający się śnieg, osuwisko, trzęsienie ziemi, wstrząsy itp).

Ogólnie przy projektowaniu fundamentów należy sprawdzać obydwa stany graniczne – nośności i użytkowal-ności.

Można również wnioskować przeprowadzenie badań fundamentów metodą próbnego obciążenia. Wystarcza-jącym sposobem określenia ich przydatności może być zadowalające zachowanie istniejących podobnychfundamentów.

8.3 Badania gruntu

Zanim określi się rodzaj fundamentu, jego kształt i wymiary, konieczne jest szczegółowe rozpoznanie rodzajui stanu gruntów poniżej projektowanego poziomu posadowienia do głębokości odpowiadającej efektywnejszerokości fundamentu, a w przypadku fundamentu palowego, do głębokości większej niż głębokość jegoosadzenia w gruncie. Przy doborze rodzaju fundamentu należy uwzględniać naturalne ryzyko.

Badania geotechniczne należy planować z uwzględnieniem rodzaju fundamentu i parametrów geotechnicz-nych wymaganych przy obliczaniu fundamentów.

Badania geotechniczne gruntu powinno się prowadzić do takiej głębokości, by objąć wszystkie warstwy, któremają istotny wpływ na nośność fundamentu. Przy określaniu zakresu i głębokości badań gruntu, zaleca się uwz-ględniać istniejące informacje dotyczące próbek, jednorodności i charakterystyk poszczególnych warstw. Jeślizostaną one potwierdzone, dalsze badania gruntu można pominąć.

EN 50341-1:2001 − 114 −

Rodzaj, stan, rozległość, uwarstwienie i głębokość zalegania warstw gruntowych jak również warunki grun-towo-wodne można zbadać poprzez wiercenie, badanie sondą statyczną CPTN20), badanie standardowe son-dą cylindryczną (SPT)N21), penetrometrem, próbą piaskową lub innym badaniem standardowym, o ile dostęp-ne informacje nie są wystarczające. Wyniki badań gruntu należy zarejestrować, zgodnie z obowiązującyminormami lub wytycznymi.

W przypadku braku odpowiedniej informacji z badań gruntu, do obliczeń wstępnych można stosować para-metry gruntu zamieszczone w tablicach M.2 i M.3. W tym przypadku poprawność parametrów przyjętych doobliczeń należy potwierdzić przez ich sprawdzenie lub zbadanie w trakcie budowy.

Gdy stosuje się zasypywanie wykopu, należy zapewnić odpowiednie zagęszczenie gruntu zasypowego, tak bymóc przyjąć odpowiednie wartości parametrów geotechnicznych. W szczególnych okolicznościach należyw obliczeniach liczyć się z możliwością pogorszenia konsystencji gruntów spoistych. Gdy wykop w grunciespoistym wypełnia się gruntem gruboziarnistym, to należy uwzględniać tendencję do zbierania się wodyw gruncie zasypowym wykopu. W warunkach szczególnych, gdy nie można uzyskać wystarczającego za-gęszczenia, należy stosować mniejsze wartości parametrów gruntowych.

8.4 Obciążenia działające na fundamenty

Obciążenia działające na fundamenty należy wyznaczać, uwzględniając wynikające z obliczeń słupa najbar-dziej niekorzystne obciążenia przekazywane z konstrukcji na fundament. Należy przy tym jasno określić, czyw tych obciążeniach są zawarte współczynniki częściowe bezpieczeństwa (patrz 3.7.2).

Obciążenia obliczeniowe powinny odpowiadać wymaganym kombinacjom przypadków układu obciążeń, takjak to sformułowano w rozdziale 4 (tablica 4.2.7) lub w odpowiednich NNA lub w specyfikacji projektowej.

8.5 Obliczenia geotechniczne

8.5.1 Wprowadzenie

W niniejszym podrozdziale podano tylko zarys ogólnych zasad, które należy uwzględniać przy projektowaniufundamentów pod słupy. Zaleca się stosować odpowiednie NNA dla uszczegółowień metod i wzorów do obli-czeń geotechnicznych.

8.5.2 Projektowanie geotechniczne za pomocą obliczeń

8.5.2.1 Ogólna formuła obliczeniowa

Model obliczeniowy powinien opisywać zachowanie się gruntu w rozpatrywanej metodzie stanu granicznego.

Jeśli to możliwe zaleca się korelację modelu obliczeniowego z obserwacjami terenowymi poprzednich projek-tów, badaniami modelowymi lub bardziej niezawodnymi obliczeniami.

Wzory, którymi należy się posługiwać w celu określenia nośności fundamentu, podano w odpowiednich za-leceniach, np. w normie ENV 1997-1-1 lub w NNA albo w bieżącej literaturze, albo wynikają z odpowiedniodużego doświadczenia praktycznego.

Zwraca się uwagę, że współczynniki częściowe bezpieczeństwa stosowane do obliczeń wciskania, wycią-gania itp., mogą zależeć od metody obliczeniowej. Mogą być one określone w NNA.Przed ich zastosowaniem należy ustalić, czy modele obliczeniowe dla fundamentu zapewniają średnią czycharakterystyczną nośność fundamentu. Gdy zastosuje się tę pierwszą wartość, to nośność charakterystycz-ną określa się przez odpowiednie przeliczenie.

Ogólny wzór obliczeniowy ma postać:

N20) Odsyłacz krajowy: CPT jest akronimem terminu angielskiego: cone penetration test – sondowanie stożkiem.N21) Odsyłacz krajowy: SPT jest akronimem terminu angielskiego: standard penetration test – badanie sondą.

− 115 − EN 50341-1:2001

Ed ≤M

kRγ = f X1d , X2d ,....

gdzie:Ed wartość obliczeniowa obciążenia przekazywanego przez konstrukcjęRk wartość charakterystyczna nośności fundamentuγM współczynnik częściowy bezpieczeństwa do nośności

f X1d , X2d ,.... (patrz 3.7.2, 3.7.3 i 3.7.4)

8.5.2.2 Parametry geotechniczne

Parametry geotechniczne, które należy stosować w obliczeniach, mogą być oszacowane albo na podstawiewyników badań gruntu, albo przyjęte zgodnie z rodzajami występujących gruntów.

Wartość charakterystyczna właściwości gruntu lub skały może być oparta na wynikach badań laboratoryjnychi polowych. W przypadku nietypowych warunków lokalizacyjnych, zaleca się przyjmować ostrożną ocenę.

Jeśli występuje woda gruntowa, to powinno brać się pod uwagę redukcję nośności fundamentu przy naj-niekorzystniejszym położeniu zwierciadła wody gruntowej.

8.5.2.3 Przemieszczenia

Wartości obliczeniowe przemieszczeń granicznych zależą od rodzaju fundamentu i typu posadowionego nanim słupa.

UWAGA Jako wskazówkę podaje się, że można zastosować granice uszkodzenia i zniszczenia, podane w IEC 60826.

8.5.3 Projektowanie geotechniczne na podstawie doświadczeń

W przypadkach, gdy modele obliczeniowe nie są dostępne lub nie są konieczne, można projektować, posłu-gując się doświadczeniem. Takie podejście pociąga za sobą klasyczne i ogólnie ostrożne postępowaniew projektowaniu oraz konieczność zwracania uwagi na specyfikację i kontrolę materiałów, wykonawstwoi procedury utrzymania.Fundament słupa z drewnianej żerdzi, wolno stojącej w gruntach średnich i dobrych, może być wykonany wgponiższej przykładowej zasady:

„Słup żerdziowy drewniany wolno stojący powinien być posadowiony poprzez bezpośrednie zagłębieniew gruncie. Głębokość tego posadowienia to przynajmniej 1/7 długości żerdzi i nie mniej niż 1,5 m. Wykop na-leży wypełnić żwirem i kamieniami, które należy ostrożnie zagęścić w celu zapewnienia sztywności poziomejtego posadowienia. Beton może być użyty wtedy, gdy nie ma ryzyka występowania stojącej wody.”

8.6 Badania metodą próbnych obciążeń

Badania metodą próbnych obciążeń lub badania na modelach są wartościową metodą potwierdzającą prawi-dłowość projektu fundamentów lub określenia nośności indywidualnych fundamentów, w przypadku badanialub wykonania fundamentów.

Definiuje się trzy rodzaje badań: odbiorcze, do celów projektowania i naukowe.

Gdy badania odbiorcze wykonuje się na wykonanych fundamentach, to w czasie prób powinny przenieśćz powodzeniem obciążenie próbne równe pewnemu procentowi obciążenia obliczeniowego, tak by po bada-niu fundamenty pozostały w pełni użyteczne.

EN 50341-1:2001 − 116 −

Badania do celów projektowych i badania naukowe przeprowadza się na specjalnie przygotowanych funda-mentach – zwykle do zniszczenia. Badania do celów projektowania mają na celu zweryfikowanie określonegopodejścia obliczeniowego oraz założeń przyjętych dla parametrów gruntowych. Zgodnie z celem tych badań,należy dołożyć starań, aby dokładnie ustawić fundament i monitorować badanie. Ocenę należy wykonać me-todami naukowymi, biorąc poprawkę na następujące czynniki:

– warunki obciążeniowe;– różnice w warunkach gruntowych pomiędzy badaną a rzeczywistą konstrukcją;– czas trwania próby obciążeniowej;– efekt skali, szczególnie gdy bada się mały model;– wpływy klimatyczne.

Szczegóły przygotowania próby, oprzyrządowanie badawcze, procedurę badawczą i sposób opracowaniawyników podano w EN 61773.

8.7 Projektowanie

Parametry i sposób projektowania powinny być ogólnie zgodne z odpowiednią normą europejską i/lub NNA.

Szczegóły proponowanych rozwiązań odnoszące się do połączenia pomiędzy słupem i fundamentem powin-ny być ustalane wg NNA i/lub specyfikacji projektowej.

Gdy na to połączenie ma wpływ zmęczenie, należy to uwzględnić w obliczeniach.

Wymagania dla materiałów użytych w konstrukcji fundamentu, tj. betonu i poszczególnych jego składników,stali konstrukcyjnej i zbrojeniowej, powinny odpowiadać normom ENV 1992-1-1, ENV 1993-1-1 i/lub NNA.Dla stali i śrub kotwiących należy stosować zalecenia podane w 7.2.

8.8 Wykonawstwo i montaż

Fundamenty powinny być wykonane lub zmontowane zgodnie z normami ENV 1992-1-1, ENV 1997-1-1 i/lubNNA.

Przed rozpoczęciem budowy, należy określić plan nieprzewidzianych działań, który może być zaadaptowanywtedy, jeśli parametry lub zachowanie się gruntu w odsłoniętych wykopach nie mieszczą się w dopuszczal-nych granicach.

Podczas wykonywania fundamentu należy zawsze zapewnić odpowiedni nadzór.

Jeżeli wykop jest zasypywany, to zagęszczenie należy wykonać starannie w celu otrzymania charakterystykgruntu jak najbliższych wartościom odpowiadającym gruntowi nie naruszonemu (patrz 8.3).

Przebieg budowy powinien być rejestrowany. Przykładowe formularze zapisów podano w EN 61773. Tam,gdzie to jest właściwe, należy umieścić w specyfikacji projektowej każde ograniczenie możliwości montażufundamentu i związane z tym tolerancje wymiarowe po ukończeniu.

9 Przewody fazowe i przewody odgromowe z telekomunikacyjnymi włóknamiświatłowodowymi lub bez nich

9.1 Wprowadzenie

W niniejszym rozdziale podano wymagania, jakie powinny spełniać przewody fazowe i przewody odgromowez telekomunikacyjnymi włóknami światłowodowymi lub nie zawierające takich włókien, zawieszone na słu-pach linii napowietrznej.

Przewody fazowe i przewody odgromowe powinny być zaprojektowane, dobrane i badane tak, aby spełniaływymagania elektryczne, mechaniczne i telekomunikacyjne, wynikające z parametrów projektowych linii. Na-leży również przeanalizować konieczność zastosowania środków ochrony przeciwdrganiowej, zapobiegają-

− 117 − EN 50341-1:2001

cych uszkodzeniom zmęczeniowym przewodu. Obliczeniowy okres użytkowania może być przedmiotem umo-wy pomiędzy dostawcą a nabywcą.

UWAGA 1 W następnych podrozdziałach termin „przewód” będzie obejmować zarówno „przewód fazowy”, jaki „przewód odgromowy” oraz, odpowiednio przewody fazowe i przewody odgromowe z telekomunikacyjnymi włóknamiświatłowodowymi.

UWAGA 2 Niniejszej normy nie stosuje się do kabli telekomunikacyjnych owijanych ani do kabli dielektrycznychsamonośnych (ADSS). Nie dotyczy również kabli telekomunikacyjnych w powłoce metalowej, które nie są stosowanejako przewody odgromowe.

9.2 Przewody wykonane na bazie aluminium

9.2.1 Właściwości i wymiary

Przewody powinny być wykonane z okrągłych lub profilowanych drutów aluminiowych lub drutów ze stopówaluminium i mogą zawierać wzmacniające druty stalowe ocynkowane lub druty stalowe aluminiowane. Prze-wody odgromowe należy projektować zgodnie z tymi samymi normami, co przewody fazowe.

Następujące typy przewodów należy projektować zgodnie z normą EN 50182:– przewody jednorodne wykonane wyłącznie z okrągłych drutów, aluminiowych (AL1) albo ze stopów alu-

minium (ALx), – przewody o budowie złożonej, wykonane z okrągłych drutów, aluminiowych lub ze stopów aluminium oraz

stalowych (AL1/STyz lub ALx/STyz), – przewody o budowie złożonej, wykonane z okrągłych drutów, aluminiowych lub ze stopów aluminium oraz

stalowych aluminiowanych (AL1/SAyz lub ALx/SAyz), – przewody złożone z okrągłych drutów aluminiowych wzmacniane drutami ze stopów aluminium (AL1/Alx).

Dla przewodów o przekroju aluminium większym od 50 mm2 zaleca się, by średnica drutów okrągłych w war-stwie zewnętrznej nie była mniejsza od 2,33 mm.

Specyfikacje materiałów dla drutów stosowanych w tych przewodach powinny być zgodne z EN 50183,EN 50189, EN 60889 i EN 61232, a budowa powinna być określona w specyfikacji projektowej lub uzgod-niona wspólnie przez nabywcę i dostawcę.

UWAGA 1 W przygotowaniu jest norma IEC (IEC 62219), dotycząca właściwości drutów profilowanych z aluminiumi stopów aluminium przed skręcaniem.

UWAGA 2 W niektórych projektach, do konstrukcji linii napowietrznej mogą być użyte typy przewodów lub materiałynie wymienione w istniejących normach EN. W takich przypadkach, jak też w przypadku braku norm definiujących, spe-cyfikacja projektowa powinna określić wszystkie wymagane właściwości, łącznie z odpowiednimi metodami badań, od-wołując się tam, gdzie jest to możliwe do odpowiednich norm EN.

W przypadku, gdy użyte materiały różnią się od określonych w powołanych normach, ich właściwości i ich od-powiedniość do każdego zastosowania powinna być zweryfikowana analogicznie jak w niniejszej normie lubw specyfikacji projektowej.

Projekt przewodów do linii, w tym ich konstrukcja i właściwości materiałów, powinien uwzględniać wpływpełzania przewodu na jego zwis.

UWAGA 3 Wskazówki, dotyczące metod obliczeniowych, łącznie z oszacowaniem pełzania przewodu i innych właś-ciwości, można znaleźć w IEC 61597 i w EN 61395.

9.2.2 Wymagania elektryczne

Rezystywność drutów z aluminium i stopów aluminium powinna być wybrana z wartości podanych w EN 50183i EN 60889. Rezystancja przewodu przy prądzie stałym w temperaturze 20 °C powinna być obliczona zgodniez zasadami zawartymi w EN 50182.

Rezystancje przewodów z drutów okrągłych, zalecanych do stosowania, są podane w EN 50182.

EN 50341-1:2001 − 118 −

Rezystancję przewodów wykonanych z drutów o innych przekrojach należy obliczać z uwzględnieniem rezy-stywności drutów, przekroju oraz parametrów skrętu przewodu.

Obciążalność prądowa i zachowanie się w warunkach zwarciowych, szczególnie ich wpływ na wytrzymałość,powinny być zweryfikowane pod kątem zgodności z wymaganiami specyfikacji projektowej. Przewidywanezakłócenia radioelektryczne i hałas, generowane przez przewody sieci wysokiego napięcia, powinny byćprzedmiotem analizy pod względem zgodności z wymaganiami specyfikacji projektowej (patrz 5.5.1 i 5.5.2).

9.2.3 Temperatury pracy przewodów i właściwości smarów

Maksymalne temperatury pracy przewodów wykonanych na bazie aluminium, w różnych warunkach pracy,powinny być określone w NNA lub w specyfikacji projektowej. W opracowaniach tych powinny znaleźć sięniektóre lub wszystkie wymagania dotyczące następujących warunków pracy:

– maksymalna temperatura pracy przy normalnym obciążeniu linii;– maksymalna krótkotrwała temperatura dla określonych czasów przy różnych obciążeniach linii powyżej

poziomu normalnego;– maksymalna temperatura w przypadku określonej awarii w systemie elektroenergetycznym.

UWAGA 1 Użycie pewnych specjalnych stopów zwykle pozwala na dopuszczenie wyższych temperatur pracy.

UWAGA 2 Informacje dotyczące obliczenia przyrostu temperatury spowodowanego prądami zwarciowymi, podane sąw EN 60865-1. Alternatywnie i przy zastosowaniu odpowiednich środków, rzeczywisty przyrost temperatury spowodowa-ny zwarciem może być zmierzony podczas badań.

Specyfikacja projektowa powinna określać właściwości smaru przewodu stosownie do maksymalnych tempe-ratur przewodu podczas normalnej pracy oraz podczas krótkotrwałych przeciążeń, spowodowanych awariamiw systemie elektroenergetycznym.

UWAGA 3 Dostępne są smary z dodatkami mydła i smary bez takich dodatków. Oba typy smarów mają różne cha-rakterystyki pracy, z których najważniejszy jest punkt oddzielenia oleju i punkt kroplenia. W przypadku smarów bez do-datków mydła, nie jest konieczne, aby punkt kroplenia przekraczał 100 °C.

UWAGA 4 Dalsze informacje, dotyczące smarów i ich zastosowań, podane są w EN 50326.

9.2.4 Wymagania mechaniczne

Znamionowe wytrzymałości na rozciąganie przewodów wykonanych na bazie aluminium, obliczone zgodniez EN 50182, powinny być wystarczająco duże, aby spełnić wymagania wynikające z obciążeń określonychw rozdziale 4 z uwzględnieniem współczynnika częściowego dla przewodów określonego w 9.6.2.

Jeśli zachodzi taka potrzeba, maksymalny dopuszczalny naciąg przewodu powinien być określony w NNA lubspecyfikacji projektowej.

9.2.5 Ochrona antykorozyjna

Nabywca i dostawca powinni uzgodnić wymagania dotyczące ochrony antykorozyjnej, która może obejmowaćsmarowanie i/lub cynkowanie lub powlekanie drutów stalowych warstwą aluminium. Zastosowany smar powinien odpowiadać wymaganiom EN 50326. Specyfikacja projektowa powinna określićtyp i wymaganą ilość smaru stosowanego w czasie skręcania przewodu. Ilość smaru określa się zwykle wed-ług jednego z przypadków zdefiniowanych w załączniku C w normie EN 50182. Dla napięć wyższych od100 kV, smar nie powinien być nakładany na zewnętrzną warstwę drutów przewodu. Właściwości smaru nie po-winny mu pozwalać na przenikanie na powierzchnię przewodu w ciągu całego okresu użytkowania przewodu. Wymagania dotyczące powlekania drutów stalowych cynkiem lub aluminium powinny być określone w specy-fikacji projektowej przez stosowne powołanie na normy EN 50189 lub EN 61232, jeśli mają one zastosowa-nie.

− 119 − EN 50341-1:2001

9.2.6 Wymagania dotyczące badań

Wymagania dotyczące badań przewodów na bazie aluminium należy określić zgodnie z EN 50182.

UWAGA Specyfikacja projektowa może także określać wymagania dotyczące badań pełzania przewodów lub okre-ślenia modułu sprężystości wzdłużnej.

9.3 Przewody wykonane na bazie stali


Informacje dotyczące konstrukcji przewodów są podane w EN 50182. Specyfikacje materiałowe dla drutówstalowych ocynkowanych podane są w EN 50189, a dla drutów stalowych aluminiowanych i w EN 61232.

UWAGA Patrz także uwagi w 9.2.1.


Rezystywność drutów stalowych ocynkowanych, dla celów obliczeniowych, jest podana w EN 50189, na-tomiast drutów stalowych aluminiowanych – w EN 61232. Rezystancję przewodu przy prądzie stałym w tem-peraturze 20 °C należy obliczyć zgodnie z zasadami zawartymi w EN 50182.

UWAGA Patrz także 9.2.2 odnośnie do obciążalności prądowej, zachowania się w warunkach zwarciowych i za-kłóceń radioelektrycznych, jeżeli zagadnienia te dotyczą one projektu przewodu.

9.3.3 Temperatury pracy przewodu i właściwości smarów

Maksymalna temperatura pracy przewodów wykonanych na bazie stali, w różnych warunkach pracy, powinnabyć określona w NNA lub w specyfikacji projektowej. W opracowaniach tych powinny znaleźć się niektóre lubwszystkie wymagania dotyczące następujących warunków pracy:

– maksymalna temperatura pracy przy normalnym obciążeniu linii;– maksymalna krótkotrwała temperatura dla określonych czasów przy różnych obciążeniach linii powyżej

poziomu normalnego;– maksymalna temperatura w przypadku określonej awarii w systemie elektroenergetycznym.

Specyfikacja projektowa powinna określać właściwości smaru przewodu, uwzględniając temperatury pracy.

UWAGA Patrz także uwagi w 9.2.3.


Znamionowe wytrzymałości na rozciąganie przewodów na bazie stali, obliczone zgodnie z EN 50182, lub od-powiednimi normami krajowymi, powinny być wystarczająco duże, aby spełnić wymagania wynikające z obciążeńokreślonych w rozdziale 4 z uwzględnieniem współczynnika częściowego dla przewodów, określonego w 9.6.2.


9.3.5 Ochrona antykorozyjna

Nabywca i dostawca powinni uzgodnić wymagania dotyczące ochrony antykorozyjnej, obejmującej smarowa-nie i/lub cynkowanie lub powlekanie drutów stalowych warstwą aluminium. Wymagania dotyczące powlekaniadrutów stalowych cynkiem lub aluminium powinny być określone w specyfikacji projektowej, z powołaniem naEN 50189 lub EN 61232.

Zastosowany smar powinien odpowiadać wymaganiom EN 50326. Specyfikacja projektowa powinna określićtyp i wymaganą ilość smaru stosowanego w czasie skręcania przewodu. Ilość smaru określa się zwykle wed-ług jednego z przypadków zdefiniowanych w załączniku C w normie EN 50182. Dla napięć wyższych od

EN 50341-1:2001 − 120 −

100 kV, smar nie powinien być nakładany na zewnętrzną warstwę drutów w przewodzie, a właściwości smarunie powinny mu pozwalać na przenikanie na powierzchnię przewodu w ciągu całego okresu użytkowaniaprzewodu.


Przewody na bazie stali należy badać zgodnie ze stosownymi wymaganiami EN 50182 i EN 50189 orazEN 61232.

9.4 Przewody wykonane na bazie miedzi

Przewody te są zwykle wykonane z okrągłych drutów z miedzi lub ze stopu miedzi, zgodnie ze stosownyminormami krajowymi przy braku jakichkolwiek norm międzynarodowych. W razie potrzeby, wymagania powin-ny być określone w specyfikacji projektowej.

9.5 Przewody fazowe (OPCON) i przewody odgromowe (OPGW), zawierające światłowo-dowe włókna telekomunikacyjne


Właściwości projektowe przewodów OPCON i OPGW z włóknami światłowodowymi powinny być określonew specyfikacji projektowej.

UWAGA 1 Elektryczne, mechaniczne i fizyczne wymagania oraz metody badań OPGW podano w IEC 60794-4-1.

UWAGA 2 Wszystkie zagadnienia dotyczące przewodów OPCON i OPGW są obecnie badane przez PołączonąGrupę Roboczą CLC/TC 7 i CLC/TC 86 Kable światłowodowe przeznaczone do linii elektroenergetycznychN22) Opubli-kowana została norma EN 187200. Dopóki nie zostaną opublikowane następne normy z tej dziedziny, należy powoły-wać się na normy EN 60794-1-1 i EN 60794-1-2 w zakresie wymagań dotyczących światłowodów i na EN 50182 w za-kresie wymagań dotyczących przewodów.


Rezystancje przy prądzie stałym w temperaturze 20 °C przewodów OPCON lub OPGW, należy obliczaćzgodnie z wymaganiami IEC 60794-4-1 i/lub zasadami EN 50182 z uwzględnieniem: – rezystywności pojedynczych drutów z aluminium, stopów aluminium, stali ocynkowanej lub stali alumi-

niowanej, – odpowiedniego współczynnika zależnego od skrętu drutów,– rezystywności innych komponentów aluminiowych przewodów.

Specyfikacja projektowa powinna zawierać odniesienia dotyczące obciążalności prądowej, warunków zwar-ciowych i jeśli jest to konieczne, poziomów zakłóceń radioelektrycznych.

9.5.3 Temperatury pracy przewodów

Maksymalna temperatura pracy przewodów OPCON i OPGW powinna być określona w NNA lub specyfikacjiprojektowej. Dokumenty te powinny podawać maksymalną temperaturę długotrwałą i maksymalne tempera-tury krótkotrwałe dla określonych czasów.

UWAGA Patrz także uwagi 1 i 2 w 9.2.3.


Znamionowe wytrzymałości na rozciąganie przewodów OPCON i OPGW, obliczone według specyfikacjiprojektowej, powinny być wystarczająco duże, aby spełnić wymagania wynikające z obciążeń określonychw rozdziale 4 z uwzględnieniem współczynnika częściowego dla przewodów, określonego w 9.6.2.

N22) Odsyłacz krajowy: Odpowiednia nazwa w języku angielskim: Joint Working Group of CLC/TC 7 and CLC/TC 86 – Optical cables tobe used on electrical power lines.

− 121 − EN 50341-1:2001


9.5.5 Wymagania antykorozyjne

Wymagania dotyczące ochrony antykorozyjnej przewodów OPCON powinny być określone w specyfikacjiprojektowej lub powinny być przedmiotem umowy pomiędzy nabywcą a dostawcą. Ochrona ta może obej-mować zastosowanie smaru i/lub pokrywanie warstwą aluminium lub cynkowanie drutów stalowych.


Przewody OPCON i OPGW powinny być badane zgodnie z EN 60794-1-2 i specyfikacją projektową.

9.6 Wymagania ogólne

9.6.1 Zapobieganie uszkodzeniom

Specyfikacja projektowa powinna określać, zgodnie z normą EN 50182, wymagania dotyczące opakowańi oznaczeń dostarczanych przewodów. Producent powinien także określić minimalną średnicę urządzeń uży-wanych w procesie zawieszania przewodu (np. bębny wciągarek naciągowych/wciągających, rolki itp.) orazwszelkie specjalne procedury zawieszania, lub wymagane środki ostrożności niezbędne do uniknięcia usz-kodzenia przewodu i/lub uniknięcia efektu „kosza”.

Nabywca powinien także upewnić się, że wymagania dotyczące osprzętu przewodowego, np. dobór, miejsceinstalacji i montaż, są odpowiednio określone w celu uniknięcia efektu „kosza”.

9.6.2 Współczynnik częściowy dla przewodów

Współczynnik częściowy, stosowany do znamionowej wytrzymałości na rozciąganie dla wszystkich typówprzewodów, zarówno w podejściu ogólnym, jak i w empirycznym (patrz rozdział 3), powinien wynosić co naj-mniej:

γM = 1,25

Inna wartość współczynnika częściowego może być określona w NNA.

9.7 Sprawozdania z badań i certyfikaty

Wyniki wszystkich prób typu powinny być zamieszczone w certyfikatach wydanych przez dostawcę lub upraw-nioną organizację. Certyfikaty te powinny być ważne bezterminowo pod warunkiem niezmienności mate-riałów, konstrukcji, metod produkcji oraz producenta przewodów.

Wyniki badań wyrobu każdej dostarczonej partii powinny być zamieszczone w certyfikacie wydawanym przezdostawcę.

9.8 Dobór, transport i montaż przewodów

Informacje dotyczące doboru, transportu i montażu przewodów są podane w załączniku N.

10 Izolatory


W obszarze izolatorów projektowanie obejmuje wsporcze izolatory liniowe oraz łańcuchy izolatorów składa-jące się z izolatorów kołpakowych, lub izolatorów długopniowych. Izolatory mogą być produkowane z mate-

EN 50341-1:2001 − 122 −

riałów ceramicznych lub szkła, lub można je wykonać jako izolatory kompozytowe. W niektórych liniach mogąbyć stosowane kombinacje tych izolatorów.

UWAGA Wszystkie powyższe typy izolatorów są przedmiotem norm EN i/lub publikacji IEC, z wyjątkiem kompozy-towych izolatorów wsporczych, które są przedmiotem studiów IEC SC 36B.

Izolatory powinny być zaprojektowane, dobrane i przebadane w taki sposób, aby spełniały wymaganiaelektryczne i mechaniczne wynikające z parametrów projektowych linii napowietrznej. Obliczeniowy okres ichużytkowania może być przedmiotem umowy pomiędzy dostawcą a nabywcą.

Izolatory powinny być odporne na wpływ zewnętrznych warunków klimatycznych, łącznie z promieniowaniemsłonecznym. Powinny być one również odporne na występujące w atmosferze zanieczyszczenia i być zdolnedo zadowalającej pracy w warunkach zabrudzeniowych, określonych w specyfikacji projektowej.

Projekt w zakresie izolatorów powinien uwzględniać aspekt łatwości wykonywania prac związanych z ich ut-rzymaniem, łącznie z pracami pod napięciem, jeśli jest to wymagane.

10.2 Znormalizowane wymagania elektryczne

Projekt w zakresie izolatorów powinien zapewniać spełnienie wymagań elektrycznych w zakresie napięć wy-trzymywanych (patrz 5.3). Wymagania te są przedstawione w tablicy 10.2.

Tablica 10.2 – Znormalizowane wymagania elektryczne

Zakres napięcia 45 kV < Us ≤ 245 kV Us > 245 kV

Typ izolatorów Łańcuchy izolatorów Łańcuchy izolatorów

Kołpa-kowea

Długo-pniowea

Kompo-zytoweb

Wsporczeliniowe

Kołpa-kowea

Długo-pniowea

Kompo-zytoweb

Napięcie przemienne oczęstotliwości sieciowej wy-trzymywane w deszczu X X X X – – –

Napięcie udarowe piorunowewytrzymywane na sucho X X X X X X X

Napięcie udarowe łączeniowewytrzymywane w deszczu – – – – X X X

Wytrzymywane napięcie prze-bicia (pojedynczy izolator) X – – Xc X – –a Próby przeprowadza się zgodnie z EN 60383-1 i EN 60383-2.b Próby przeprowadza się zgodnie z IEC 61109 (mają zastosowanie tylko do pojedynczych izolatorów).c Dla tych izolatorów wsporczych liniowych, które nie są odporne na przebicia.

10.3 Wymagania dotyczące poziomu zakłóceń radioelektrycznych (RIV) i napięciagaśnięcia ulotu

Poziom zakłóceń radioelektrycznych wszystkich typów izolatorów przeznaczonych do linii napowietrznych,mierzony w warunkach próby, powinien być na tyle niski, aby nie spowodował przekroczenia ogólnego poziomuzakłóceń radioelektrycznych, określonego dla danej linii. Jeżeli jest to wymagane, należy również określić na-pięcie gaśnięcia ulotu. Dalsze informacje na temat efektów ulotu, w tym zakłóceń radioelektrycznych, są po-dane w 5.5.

Jeżeli w ramach badań typu wymaga się wykonania takiej próby, to zwykle przeprowadza się ją na komplet-nym łańcuchu izolatorów lub na wsporczych izolatorach liniowych. Nabywca powinien określić wartość przy-kładanego napięcia i odpowiadające mu maksymalne napięcie zakłóceń radioelektrycznych oraz, jeżeli jest towymagane, minimalne napięcie gaśnięcia ulotu. Próby należy przeprowadzać zgodnie z wymaganiami normyEN 60437.

− 123 − EN 50341-1:2001

Jeżeli w ramach badań typu lub badań kontrolno-odbiorczych wymaga się wykonania takiej próby na izola-torach wiszących, to próbę tę należy wykonać zgodnie z normą EN 60437.

10.4 Wymagania dotyczące pracy w warunkach zabrudzeniowych

Izolatory powinny spełniać określone wymagania dotyczące pracy w warunkach zabrudzeniowych, jeśli wy-maga tego specyfikacja projektowa. Wskazówki dotyczące projektowania oraz doboru izolatorów szklanychi ceramicznych do warunków zabrudzeniowych podano w IEC 60815. W przypadku izolatorów szklanych lub ce-ramicznych nabywca powinien określić wymagania dotyczące pracy w warunkach zabrudzeniowych dla łań-cuchów izolatorów i dla izolatorów wsporczych liniowych, zgodnie z jedną z procedur opisanych w EN 60507,lub powinien określić minimalne drogi upływu, zarówno całkowitą, jak i chronioną. Chronioną drogę upływu,jeżeli jest to wymagane, należy określić przy tzw. oświetleniu izolatora pod kątem prostym do jego osi.

UWAGA Próba zabrudzeniowa izolatorów kompozytowych jest obecnie przedmiotem studiów IEC TC 36i CIGRE 33.04.

10.5 Wymagania dotyczące odporności na działanie łuku elektrycznego

Łańcuchy izolatorów i izolatory wsporcze liniowe powinny spełniać wymagania, dotyczące odporności nadziałanie łuku elektrycznego, określone w specyfikacji projektowej. Nabywca powinien określić, czy jest wy-magana próba oddziaływania łuku elektrycznego. Informacje na temat tej próby są podane w IEC 61467.

Nabywca powinien ustalić z dostawcą odpowiednią procedurę próby.

10.6 Wymagania dotyczące hałasu

Jeśli wymaga tego specyfikacja projektowa, wszystkie typy izolatorów linii napowietrznych należy tak za-projektować, aby ich hałas nie powodował przekroczenia poziomu hałasu określonego dla danej linii. Dalszeinformacje dotyczące hałasu powodowanego przez ulot podano w 5.5.2.

10.7 Wymagania mechaniczne

Izolatory powinny spełniać wymagania mechaniczne określone w projekcie. Wartość współczynnika częś-ciowego dla wszystkich typów izolatorów, przy zastosowaniu podejścia empirycznego do projektowania (patrzrozdział 3) powinna wynosić co najmniej:

γM = 2,0

W specyfikacji projektowej może być określona wyższa wartość współczynnika częściowego.

W przypadku zastosowania podejścia ogólnego do projektowania inne wartości, łącznie z wartościami niż-szymi, mogą one być określone w NNA.

Współczynnik częściowy należy stosować do określonego mechanicznego lub elektromechanicznego obcią-żenia niszczącego według EN 60383-1 lub IEC 61109. W badaniach typu lub badaniach kontrolno-odbior-czych należy stosować właściwe kryteria przyjęcia.

10.8 Wymagania dotyczące trwałości

10.8.1 Ogólne wymagania odnośnie do trwałości izolatorów

Na trwałość izolatorów wpływają następujące czynniki: konstrukcja, zastosowane materiały i sposób wytwa-rzania. Wszystkie materiały, z których są wykonane izolatory linii napowietrznych, powinny być odporne nakorozję atmosferyczną, która może wpływać na ich pracę.

Wyniki próby termomechanicznej, opisanej w EN 60383-1, mogą dać informację dotyczącą trwałości izola-torów wiszących szklanych lub ceramicznych. W szczególnych przypadkach może się jednak okazaćkonieczne sprawdzenie właściwości zmęczeniowych. Przeprowadza się wówczas odpowiednie próby, którychsposób wykonania podaje się w specyfikacji projektowej, lub uzgadnia między nabywcą a dostawcą.

EN 50341-1:2001 − 124 −

UWAGA Dodatkowe informacje dotyczące prób termomechanicznych są podane w IEC/TR 60575.

10.8.2 Zabezpieczenie przed wandalizmem

Zabezpieczenie przed wandalizmem może wymagać zastosowania specjalnych środków. Jeżeli zostały oneokreślone w specyfikacji projektowej, dostawca powinien zaoferować metody poprawy działania i spełnieniaodpowiednich wymagań.

UWAGA Informacje dotyczące prób odporności na uderzenie wiszących izolatorów kołpakowych są podane w nor-mie ANSI C29.1: American National Standard for electrical power insulators – Test methodsN23) oraz w normie ANSIC29.2: American National Standard for electrical power insulators – Wet process Porcelain and Toughened Glass –Suspension Type N24).

10.8.3 Ochrona materiałów zawierających żelazo

Wszystkie materiały zawierające żelazo, oprócz stali nierdzewnej, używane w liniach napowietrznych, powin-ny być chronione przed korozją atmosferyczną. Standardową formą ochrony powinno być cynkowanie nagorąco, spełniające wymagania określone w EN 60383-1.

Dla instalacji pracujących w szczególnie trudnych warunkach można zastosować bądź to zwiększonągrubość cynku, określoną w specyfikacji projektowej, bądź inne metody uzgodnione pomiędzy nabywcą a do-stawcą. W tych przypadkach należy także uzgodnić metody badania zwiększonej odporności na korozję.

UWAGA Można także powołać się na normę EN ISO 1461.

10.8.4 Dodatkowa ochrona antykorozyjna

W przypadku, gdy określa to specyfikacja projektowa, lub też dostawca zaleca, a nabywca wyraża zgodę,trzonki izolatorów kołpakowych powinny być wyposażone w tulejki cynkowe w celu zapewnienia dodatkowejochrony antykorozyjnej. Nabywca i dostawca powinni ustalić specyfikację tulejek, zawierającą szczegóły do-tyczące masy, kształtu, czystości cynku i stopnia połączenia.

UWAGA Właściwe metody prób są podane w EN 61325.

10.9 Dobór i specyfikacja materiałów

Materiały używane do produkcji izolatorów linii napowietrznych powinny być dobrane z uwzględnieniem od-powiednich wymagań elektrycznych, mechanicznych i dotyczących trwałości. Producent powinien zapewnić,aby specyfikacja i kontrola jakości materiałów były wystarczające do ciągłego uzyskiwania określonych właś-ciwości i spełnienia wymagań dotyczących pracy izolatorów.

Zawleczki stosowane przy montażu izolatorów powinny być zgodne z wymaganiami normy IEC 60372.

UWAGA W przypadku doboru gatunku żeliwa ciągliwego, w tym żeliwa sferoidalnego, należy przeanalizować wy-magania dotyczące wytrzymałości i plastyczności, a jeżeli jest to niezbędne, także zachowanie w niskich temperaturachoraz wymagania dotyczące cynkowania na gorąco.

10.10 Właściwości i wymiary izolatorów

Właściwości i wymiary izolatorów, stosowanych w konstrukcjach linii napowietrznych, powinny – jeżeli tylkojest to możliwe – odpowiadać wymaganiom określonym w następujących publikacjach EN i IEC:

– izolatory wiszące – EN 60305 i EN 60433;– izolatory wsporcze liniowe – IEC 60720;– izolatory kompozytowe – EN 61466-1 i EN 61466-2.

N23) Powołanie ma charakter informacyjny. N24) Powołanie ma charakter informacyjny.

− 125 − EN 50341-1:2001

UWAGA 1 Zgodność z powyższymi publikacjami wymaga także zgodności z HD 474, IEC 60372 i IEC 60471.

UWAGA 2 Specyfikacja projektowa może dopuszczać typy izolatorów, o wymiarach różniących się od wartości okre-ślonych w powyższych normach. Pozostałe właściwości tych izolatorów oraz wymagane badania powinny być zgodnez odpowiednimi normami.

10.11 Wymagania dotyczące badań typu

10.11.1 Standardowe badania typu

W przypadku, gdy wymagane są badania typu izolatorów wiszących lub izolatorów wsporczych liniowych ce-ramicznych lub szklanych, badania te powinny być przeprowadzone zgodnie z EN 60383-1. Jeżeli nie zostałoto inaczej określone w specyfikacji projektowej lub uzgodnione pomiędzy dostawcą a nabywcą, kryteriaprzyjęcia właściwości elektrycznych, mechanicznych i innych powinny być takie, jak podane w EN 60383-1.

Badania konstruktorskie i badania typu izolatorów kompozytowych powinny być przeprowadzone zgodniez IEC 61109. Jeżeli nie zostało inaczej określone w specyfikacji projektowej lub uzgodnione pomiędzy do-stawcą a nabywcą, kryteria przyjęcia wszystkich właściwości powinny być takie, jak podane w EN 61109.

Badania typu łańcuchów izolatorów i zestawów izolatorów należy przeprowadzić zgodnie z EN 60383-2. Kry-teria przyjęcia powinny być takie, jak podane w EN 60383-2.

10.11.2 Dodatkowe próby w badaniach typu

W przypadku, gdy zostało to określone w specyfikacji projektowej lub uzgodnione pomiędzy dostawcą a na-bywcą, mogą zostać przeprowadzone dodatkowe próby i badania. Odpowiednie istniejące normy określają:

– próbę zakłóceń radioelektrycznych – EN 60437, CISPR 16-2 i CISPR 18-2;– próbę zabrudzeniową – EN 60507;– próbę oddziaływania łuku elektrycznego – IEC 61467;– próbę na przebicie napięciem udarowym – IEC 61211;– badanie tulejki cynkowej – EN 61325;– badanie wytrzymałości resztkowej – EN 60797.

Wymagania dotyczące badanych właściwości powinny być określone w specyfikacji projektowej lub ustaloneprzez nabywcę i dostawcę przed rozpoczęciem badań.

Jeżeli nabywca – w ramach badań typu – żąda wykonania dodatkowych prób, nie ujętych w normach krajo-wych lub międzynarodowych, wówczas metody ich wykonania i kryteria przyjęcia należy określić w specy-fikacji projektowej lub uzgodnić z dostawcą w czasie składania zamówienia.

10.12 Wymagania dotyczące badań kontrolno-odbiorczych

Określone badania kontrolno-odbiorcze należy wykonać na próbkach pobranych losowo z każdej partii izola-torów oferowanej dostawy. Badania powinny być zgodne z odpowiednimi normami:

– dla izolatorów wiszących i izolatorów wsporczych liniowych, szklanych lub ceramicznych – EN 60383-1,– dla izolatorów kompozytowych – IEC 61109.

Kryteria przyjęcia wszystkich badanych właściwości powinny być zgodne z odpowiednią normą EN 60383-1lub EN 61109, jeżeli nie zostały inaczej określone w specyfikacji projektowej lub jeżeli dostawca i nabywcanie uzgodnili innych kryteriów w czasie składania zamówienia.

Jeżeli podano to w specyfikacji projektowej lub uzgodniono między nabywcą a dostawcą, można w ramachbadań kontrolno-odbiorczych wykonać dodatkowe próby, jak np.:

– próbę zakłóceń radioelektrycznych pojedynczych izolatorów kołpakowych wiszących – EN 60437;– próbę tulejki cynkowej, jeżeli została zastosowana na trzonku izolatora kołpakowego – EN 61325.

EN 50341-1:2001 − 126 −

10.13 Wymagania dotyczące badań wyrobu

Badania wyrobu określone w odpowiednich normach, powinny być przeprowadzone przez dostawcę na każ-dym izolatorze z partii oferowanej dostawy. Badania powinny być zgodne z odpowiednimi normami:

– izolatory wiszące i izolatory wsporcze liniowe wykonane ze szkła lub porcelany – EN 60383-1;– izolatory kompozytowe – IEC 61109.

Jeżeli warunki pracy wymagają wykonania dodatkowych prób w ramach badań wyrobu, to ich szczegółowyopis należy podać w specyfikacji projektowej lub uzgodnić między nabywcą a dostawcą w czasie składaniazamówienia.

10.14 Podsumowanie wymagań dotyczących badań

Wymagania dotyczące badań typu, badań kontrolno-odbiorczych oraz badań wyrobu izolatorów porcelano-wych lub szklanych są podsumowane w załączniku P.

Załącznik P nie dotyczy izolatorów kompozytowych. Badania dotyczące izolatorów kompozytowych są przed-stawione w IEC 61109.


Wyniki wszystkich prób – przeprowadzonych w ramach badań typu – powinny być zamieszczone w cer-tyfikatach wydanych przez dostawcę lub uprawnioną organizację. Certyfikaty te powinny być ważne na warun-kach i w terminach określonych odpowiednio w EN 60383-1, EN 60383-2 lub IEC 61109.

Wyniki badań kontrolno-odbiorczych powinny być podane w certyfikacie wydanym przez dostawcę do każdejdostarczonej partii.

Dostawca powinien zaświadczyć, że każdy izolator dostarczonej partii przeszedł pomyślnie badania wyrobu.

Wszystkie inne wymagania dotyczące certyfikatów powinny być określone przez nabywcę w specyfikacji pro-jektowej.

10.16 Dobór, transport i montaż izolatorów

Informacje dotyczące doboru, transportu i montażu izolatorów są podane w załączniku Q.

11 Wyposażenie linii – osprzęt linii napowietrznych


Osprzęt linii napowietrznych należy zaprojektować, wyprodukować i zamontować w taki sposób, aby spe-łnione były ogólne wymagania dotyczące działania, utrzymania i oddziaływania na środowisko, wynikającez parametrów projektowych linii, na podstawie informacji zawartych w niniejszej normie. Obliczeniowy okresużytkowania może być przedmiotem umowy pomiędzy dostawcą a nabywcą.

Osprzęt linii napowietrznych należy badać zgodnie z wymaganiami EN 61284, EN 61854 i/lub EN 61897.Wszelkie alternatywne lub dodatkowe parametry powinny być określone w specyfikacji projektowej.

11.2 Wymagania elektryczne

11.2.1 Wymagania dotyczące wszystkich rodzajów osprzętu

Osprzęt należy projektować w sposób odpowiedni do wymagań elektrycznych określonych (patrz 5.3) dla liniinapowietrznej. Należy stosować pierścienie sterujące lub podobne elementy, jeśli istnieje potrzeba obniżenia

− 127 − EN 50341-1:2001

natężenia pola elektrycznego po stronie napięciowej łańcucha izolatorów, w tym na okuciach zaciskanychizolatorów kompozytowych.

11.2.2 Wymagania dotyczące osprzętu przewodzącego prąd

Osprzęt przewodów przeznaczony do przewodzenia prądu roboczego przewodu, przy maksymalnychprądach długotrwałych lub zwarciowych przewodu nie powinien osiągać wyższych przyrostów temperatury niżprzyrosty temperatury przewodu, na którym ten osprzęt jest zainstalowany. Także spadek napięcia na os-przęcie przewodzącym prąd nie powinien być większy od spadku napięcia na równoważnej długości prze-wodu.

Metody badania i kryteria przyjęcia powinny być zgodne z EN 61284.

11.3 Wymagania dotyczące poziomu zakłóceń radioelektrycznych i napięcia gaśnięciaulotu

Osprzęt linii napowietrznych, w tym odstępniki i tłumiki drgań, należy tak zaprojektować, aby jego poziom za-kłóceń radioelektrycznych, zmierzony w warunkach próby, nie powodował przekroczenia ogólnego poziomuzakłóceń radioelektrycznych określonego dla danej linii. Napięcie gaśnięcia widzialnego ulotu powinno byćokreślone w specyfikacji projektowej, jeśli takie wymaganie ma zastosowanie. Dalsze informacje na tematefektu ulotu, w tym zakłóceń radioelektrycznych, są podane w 5.5, natomiast metoda badania osprzętu jestokreślona w EN 61284.

11.4 Charakterystyki magnetyczne

Dobór materiałów i/lub projektu osprzętu mającego kontakt z przewodem powinien zapewnić akceptowalnieniskie straty magnetyczne. Metoda badania i i kryteria przyjęcia powinny być zgodne z EN 61284, jeżeli nieokreślono tego inaczej w specyfikacji projektowej.

11.5 Wymagania dotyczące odporności na działanie prądów zwarciowych i łuku elektrycznego

W przypadku, gdy jest to wymagane, osprzęt powinien spełniać określone wymagania dotyczące odpornościna działanie prądów zwarciowych i łuku elektrycznego. W szczególności osprzęt łańcuchów izolatorów powi-nien, w przypadku, gdy są wymagane próby z użyciem prądów zwarciowych lub łuku elektrycznego, zacho-wać wytrzymałość po wykonaniu tych prób równą co najmniej 80 % określonej minimalnej wartości obciąże-nia niszczącego, chyba że określono to inaczej w specyfikacji projektowej.

Rożki ochronne łańcucha izolatorów powinny być zdolne do bezpiecznego przenoszenia przewidywanego po-ziomu prądu zwarciowego w przewidywanym okresie trwania zwarcia, bez niekorzystnych skutków dla wy-mogów bezpieczeństwa, związanych z utrzymaniem linii napowietrznej.

Próby działania łuku elektrycznego na osprzęcie należy wykonywać jednocześnie z próbami izolatorów (patrz10.5), natomiast próby prądem zwarciowym mogą być przeprowadzone na zestawach złożonych jedyniez elementów osprzętu, jeśli tak uzgodnią dostawca z nabywcą.

11.6 Wymagania mechaniczne

Osprzęt napowietrznych linii należy projektować w taki sposób, aby spełnić określone mechaniczne wy-magania projektowe. Współczynnik częściowy, przyjęty do określonego minimalnego obciążenia niszczącegozdefiniowanego w EN 61284, powinien mieć wartość minimalną:

γM = 1,6

dla wszystkich rodzajów osprzętu liniowego, gdy zastosowano podejście empiryczne w odniesieniu do metodobciążeniowych (patrz rozdział 3) w celu wyznaczania oddziaływań.

EN 50341-1:2001 − 128 −

W przypadku gdy zastosowano podejście ogólne do metod obciążeniowych, współczynnik częściowy przyjętydo określonego minimalnego obciążenia niszczącego powinien mieć wartość minimalną:

γM = 1,6

W specyfikacji projektowej może być określona wyższa wartość współczynnika częściowego.

Osprzęt, na którym może stanąć człowiek, powinien wytrzymać skupione obciążenie charakterystyczne 1,5 kN.

11.7 Wymagania dotyczące trwałości

Wszystkie materiały, użyte przy konstruowaniu osprzętu linii napowietrznych, powinny być z natury odpornena korozję atmosferyczną, która może wpływać na ich pracę. Wybór materiału i/lub projektu osprzętu powi-nien umożliwić zminimalizowanie korozji stykowej, zarówno osprzętu, jak i przewodów, spowodowanej sto-sowaniem różnych metali.

Wszystkie materiały zawierające żelazo, oprócz stali nierdzewnej, używane do produkcji osprzętu należychronić przed korozją atmosferyczną. Standardową formą ochrony powinno być cynkowanie ogniowe lub innemetody, określone w specyfikacji projektowej, bądź też ustalone pomiędzy dostawcą i nabywcą.

UWAGA Można powołać się także na normę EN ISO 1461.

Osprzęt zawierający elementy przegubowe lub narażony na duże zużycie powinien być zaprojektowany, łączniez doborem materiałów, oraz wykonany w taki sposób, by zapewnić jego maksymalną odporność na zużycie.

11.8 Dobór i specyfikacja materiałów

Materiały używane do produkcji osprzętu linii napowietrznych należy dobrać, uwzględniając odpowiednie ichwłaściwości. Producent powinien zapewnić, aby specyfikacja i kontrola jakości materiałów były wystarczającedo ciągłego uzyskiwania określonych właściwości oraz spełnienia wymagań funkcjonalnych.

Zawleczki stosowane do montażu łączników gniazdowych powinny spełniać wymagania normy IEC 60372.

UWAGA Przy doborze metali lub ich stopów do produkcji osprzętu liniowego, należy przeanalizować możliwe efek-ty działania niskich temperatur w przypadku, gdy takie są przewidywane. W przypadku doboru materiałów niemetalicz-nych, należy przeanalizować ich możliwą reakcję na ekstremalne temperatury, promieniowanie ultrafioletowe, ozon i za-nieczyszczenia atmosferyczne.

11.9 Właściwości i wymiary osprzętu

Właściwości mechaniczne osprzętu łańcuchów izolatorów powinny być zgodne z wymaganiami dotyczącymiwytrzymałości mechanicznej odpowiedniej z norm EN 60305 i EN 60433 lub EN 61466-1.

Wymiary części łączących osprzętu łańcuchów izolatorów powinny być zgodne z HD 474 lub IEC 60471.

11.10 Wymagania dotyczące badań typu

11.10.1 Standardowe badania typu

W przypadku gdy wymagane są badania typu osprzętu linii napowietrznych, powinny one być przeprowadzo-ne zgodnie z wymaganiami EN 61284, EN 61854, i/lub EN 61897. Jeżeli nabywca nie określił inaczej w spe-cyfikacji projektowej, kryteria przyjęcia właściwości mechanicznych i innych powinny być takie, jak podanew tych normach.

11.10.2 Dodatkowe próby w badaniach typu

W przypadku, gdy zostało to określone w specyfikacji projektowej lub uzgodnione pomiędzy dostawcą a na-bywcą, mogą zostać przeprowadzone dodatkowe próby, w celu potwierdzenia poprawnej pracy osprzętu

− 129 − EN 50341-1:2001

łańcuchów izolatorów pod działaniem łuku elektrycznego. Informacje dotyczące tych prób są podanew IEC 61467.

11.11 Wymagania dotyczące badań kontrolno-odbiorczych

Określone badania kontrolno-odbiorcze należy przeprowadzić na próbkach losowo wybranych z każdej partiiosprzętu oferowanego do dostawy. Badania należy przeprowadzić zgodnie z wymaganiami EN 61284,EN 61854 i/lub EN 61897. Jeśli nie określono tego inaczej w specyfikacji projektowej lub nie uzgodniono po-między nabywcą a dostawcą w czasie składania zamówienia, kryteria przyjęcia wszystkich właściwości powi-nny być takie, jak podano w tych normach.

11.12 Wymagania dotyczące badań wyrobu

Badania wyrobu, określone w odpowiednich normach, powinny być przeprowadzone przez dostawcę nakażdym elemencie osprzętu z partii oferowanej do dostawy. Próby należy wykonać zgodnie z wymaganiamiEN 61284, EN 61854 i/lub EN 61897.

UWAGA EN 61284, EN 61854 i EN 61897 zawierają przykłady prób nieniszczących. Zakres badań i sposób ich wy-konania powinien być uzgodniony pomiędzy nabywcą a dostawcą oraz zawarty w specyfikacji projektowej.


Wyniki wszystkich rodzajów przeprowadzonych badań powinny być zamieszczone w certyfikatach wydanychprzez dostawcę lub uprawnioną organizację. Certyfikaty te powinny być ważne bezterminowo, pod warunkiembraku zmian w projekcie lub materiałach osprzętu.

Wyniki badań kontrolno-odbiorczych powinny być zamieszczone w certyfikacie wydawanym przez dostawcędla każdej dostarczonej partii.

Dostawca powinien zaświadczyć, że każdy element w dostarczonej partii przeszedł badania wyrobu.

11.14 Dobór, transport i montaż osprzętu

Informacje dotyczące doboru, transportu i montażu osprzętu są podane w załączniku R.

12 Zapewnienie jakości, kontrola i odbiór

12.1 Zapewnienie jakości

Sposób zapewnienia jakości w procesach projektowania, wytwarzania i budowy powinien być zgodny z od-powiednimi wymaganiami stosownej normy EN 9001, EN 9002 i EN 9003N25).

Systemy i procedury, które projektant i/lub wykonawca instalacji zastosuje w celu zapewnienia, iż prace zwią-zane z przedsięwzięciem są zgodne z jego wymaganiami, należy zdefiniować w planie jakości projektantai/lub wykonawcy instalacji dla prac związanych z przedsięwzięciem.

Każdy plan jakości powinien określać działania w logicznej kolejności i brać pod uwagę, co następuje:

– zakres proponowanych prac i ich kolejność.– strukturę organizacyjną dla umowy, zarówno w głównej siedzibie, jak i we wszystkich ośrodkach od-

powiedzialnych za prace częściowe.– obowiązki i zakres odpowiedzialności przypisanej personelowi zapewniającemu jakość pracy.– punkty zatrzymania i zgłaszania – dostarczanie dokumentacji wymaganej przez specyfikację projektową.

N25) Odsyłacz krajowy: W EN 50341-1:2001 podano błędny zapis numerów norm; poprawny zapis: EN ISO 9001, EN ISO 9002i EN ISO 9003. Normy EN ISO 9001:1994, EN ISO 9002:1994 i EN ISO 9003:1994 zostały zastąpione normą EN ISO 9001:2000, którazawiera wymagania dotyczące systemu zarządzania jakością.

EN 50341-1:2001 − 130 −

– kontrolę materiałów i podzespołów przy dostawie.– odniesienia do procedur zapewnienia jakości odpowiednich dla każdej działalności.– kontrole podczas wytwarzania / budowy.– końcową kontrolę i badanie

Plan zapewnienia jakości jest częścią planu wykonawczego przedsięwzięcia lub fazy przedsięwzięcia.

12.2 Kontrola i odbiór

Przed odbiorem nowej linii napowietrznej od wykonawcy i dopuszczeniem jej do użytkowania, należy określićzakres odpowiednich działań i sprawdzeń na linii.

Inżynier odpowiedzialny w porozumieniu z zamawiającym powinien określić dokładnie, jakie działania należywykonać, przez kogo powinny być wykonane i w jaki sposób powinny być opisane i/lub udokumentowane.

Zaleca się sprawdzanie całej linii, sekcja po sekcji, podzespół po podzespole – na różnych etapach budowy –na przykład wykonanie fundamentów i kotew przed rozpoczęciem stawiania słupa itd.

Standardowy formularz zestawieniowy może pomóc w dokumentowaniu różnych etapów budowy linii i/lubkońcowego stanu linii. Formularz może być sporządzony w oparciu o wymagania specyfikacji ogólnej. Umożli-wia to porównanie wyników kontroli przez różnych inspektorów z różnych podzespołów linii tego samego typu.

Należy określić, że wykonawca zagwarantuje zgodność konstrukcji linii napowietrznej ze specyfikacją ogólnąi specjalną, również z rysunkami projektowymi poprzez odpowiednie kontrole zapewnienia jakości.

− 131 − EN 50341-1:2001

Załącznik A(informacyjny)

Koordynacja nośności

A.1 Zalecane kryteria obliczeniowe

W celu właściwego skoordynowania nośności, zaleca się stosowanie następujących kryteriów:

a) należy wybrać podzespół z najniższym poziomem niezawodności jako wprowadzenie najmniejszegodrugorzędnego efektu obciążeniowego (dynamicznego lub statycznego) na inne podzespoły, w celuzminimalizowania zakresu katastrofy postępującej (awarii kaskadowej),

b) czas naprawy i koszty będące następstwem awarii powinny być ograniczone do minimum;

c) podzespół z najniższą niezawodnością powinien mieć stosunek granicy uszkodzenia do granicy znisz-czenia bliski 1,0;

UWAGA Może być trudno skoordynować nośność podzespołów w przypadku, gdy najmniej niezawodny z nichma bardzo duży rozrzut nośności.

d) podzespół o niskim koszcie w łańcuchu podzespołów o dużych kosztach powinien być zaprojektowanyprzynajmniej jako tak mocny i niezawodny jak główny podzespół, jeśli konsekwencje jego zniszczenia sąrównie poważne jak awarii głównego podzespołu. Wyjątek w tym kryterium stanowi sytuacja, kiedy pod-zespół jest celowo projektowany do działania jako składnik ograniczający obciążenie. W takim przypadkujego nośność powinna być dobrze dobrana do nośności zabezpieczanego podzespołu.

Gdy podzespoły linii takie jak słupy przelotowe, słupy mocne, przewody fazowe, fundamenty i osprzęt obliczasię, uwzględniając powyższe kryteria, to znaczy iż przewody nie powinny być najsłabszym podzespołem z po-wodu a, b i c; osprzęt z powodu d; słupy mocne z powodu a i b oraz fundamenty z powodu b i c.

A.2 Proponowana koordynacja nośności

Właściwa koordynacja nośności z zastosowaniem kryteriów zaleconych w A.1 podana jest w tablicy A.1.

Jak pokazuje tablica A.1, słupy przelotowe są podzespołem z najniższą niezawodnością i powinny pierwszeulec zniszczeniu, gdy linia poddana jest obciążeniom przekraczającym wartości, na które została zaprojek-towana.

Tablica A.1 – Typowa koordynacja nośności

Główny podzespół Koordynacja w obrębie głównych podzespołów *

Pierwszy do zniszczenia Słup przelotowy Słup, fundamenty, osprzęt

Nie do zniszczenia jakopierwszy na poziomie ufności90 %

Słup mocny

Słup odporowy

Słup krańcowy

Słup, fundamenty, osprzęt

Przewody fazowe Przewody fazowe, izolatory, osprzęt

UWAGA Powyższa koordynacja nośności może być stosowana w przeważającej liczbie linii. Istnieją jednak sytuacje, w którychmogą być stosowane inne kryteria, co doprowadzi do innej kolejności zniszczenia.

* W obrębie każdego głównego podzespołu podkreślony podzespół jest najsłabszym na poziomie ufności 90 %.

EN 50341-1:2001 − 132 −

W celu określenia współczynników, przez które mnoży się współczynniki częściowe, jak podano w niniejszejnormie, prowadzących do docelowego skoordynowania nośności, rozważa się dwa sposoby:

– dla podzespołu z najniższą docelową niezawodnością, obciążenia obliczeniowe należy stosowaćw połączeniu ze współczynnikami częściowymi dla oddziaływań, podanymi w tej normie. Następnepodzespoły o wyższej docelowej niezawodności powinny być wówczas obliczane z niższą granicą wy-kluczenia (procentowy współczynnik o 5 % do 10 % niższy) odpowiadającą takim samym wartościomobliczeniowym oddziaływań.

– współczynniki częściowe dla właściwości materiałów powinno się ustalać w taki sposób, aby docelowakoordynacja nośności pomiędzy dwoma podzespołami została osiągnięta z wysokim poziomem ufnoś-ci (w przybliżeniu od 80 % do 90 %).

UWAGA Z powodu losowego rozkładu właściwości materiałów, teoretycznie nie jest możliwe zagwarantowanie na po-ziomie ufności 100 %, że sekwencja zniszczenia zostanie osiągnięta we wszystkich przypadkach.

− 133 − EN 50341-1:2001

Załącznik B(informacyjny)

Ekstremalne prędkości wiatru i obciążenia oblodzeniem

B.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

Bl współczynnik redukcyjny ekstremalnej prędkości wiatru skorelowanej z oblodzeniem

IB podstawowe obciążenie oblodzeniem na jednostkę długości

IH obciążenie oblodzeniem o dużym prawdopodobieństwie wystąpienia (umiarkowane obcią-żenie oblodzeniem)

I L obciążenie oblodzeniem o małym prawdopodobieństwie wystąpienia (ekstremalne obcią-żenie oblodzeniem)

IR wartość odniesienia obciążenia oblodzeniem

I T ekstremalne obciążenie oblodzeniem o okresie powrotu T lat

Im maksymalne roczne obciążenie oblodzeniem

Im a x maksymalne obciążenie oblodzeniem zaobserwowane w ciągu kilku lat

Im m średnia z maksymalnych rocznych wartości obciążenia oblodzeniem

I 5 0 ekstremalne obciążenie oblodzeniem o okresie powrotu 50 lat

n liczba lat

V prędkość wiatru, wartości pomierzone

VI H prędkość wiatru o dużym prawdopodobieństwie wystąpienia skorelowana z oblodzeniem(umiarkowana prędkość wiatru)

VI L prędkość wiatru o małym prawdopodobieństwie wystąpienia skorelowana z oblodzeniem(duża prędkość wiatru)

VT ekstremalna prędkość wiatru o okresie powrotu T, obliczona z rozkładu Gumbela II

Vm maksymalna roczna prędkość wiatru; jest to maksymalna wartość prędkości wiatru V po-mierzona w ciągu jednego roku, wybrana spośród wartości zmierzonych

Vm m średnia wartość maksymalnej rocznej prędkości wiatru; jest to obliczona średnia wartośćz serii maksymalnych rocznych prędkości wiatru, stosowana jako część obliczeń statys-tycznych

V5 0 ekstremalna prędkość wiatru o okresie powrotu 50 lat

v I współczynnik zmienności maksymalnego rocznego obciążenia oblodzeniem

vV współczynnik zmienności maksymalnej rocznej prędkości wiatru

B.2 Oszacowanie danych o ekstremalnej prędkości wiatru

Współczynnik zmienności vv maksymalnej rocznej prędkości wiatru Vm jest obliczonym standardowym odchy-leniem serii maksymalnych rocznych prędkości wiatru podzielonym przez średnią wartość Vmm maksymalnejrocznej prędkości wiatru.

Ekstremalna prędkość wiatru o okresie powrotu T odpowiada poziomowi niezawodności wybranemu dla liniinapowietrznej (patrz rozdział 3.2.2). Do obliczenia VT z Vmm i vv należy zastosować odpowiedni rozkład.W niniejszej normie w tym celu zastosowano rozkład Gumbela.

EN 50341-1:2001 − 134 −

Zwykle przyjmuje się ekstremalną prędkość wiatru o okresie powrotu T = 50 lat. W tablicy B.1 podane sąwspółczynniki przeliczeniowe prędkości wiatru o różnych okresach powrotu. Okres powrotu T = 3 lata należystosować do obliczania umiarkowanych prędkości wiatru VIH (o dużym prawdopodobieństwie wystąpienia),jak to podano w B.6.1.

Wartości w tej tablicy oparte są na współczynniku zmienności maksymalnej rocznej prędkości wiatru równym0,12 i okresie obserwacji równym 30 lat. Współczynniki przeliczeniowe dla innych wartości współczynnikazmienności i innych długości okresu obserwacji można znaleźć w załączniku D (informacyjnym) „Dane sta-tystyczne dla rozkładu Gumbela wartości ekstremalnych”.

Współczynniki przeliczeniowe (VT/V50)2 dla parcia wiatru (proporcjonalne do kwadratu prędkości wiatru) po-dane w tablicy B.1 reprezentują wartości teoretyczne współczynnika częściowego γw (oddziaływania wiatru),a w przypadku okresu powrotu równego 3 lata jest to współczynnik kombinacyjny dla działania wiatru, ψw, podwarunkiem, że nie dokonano innych korekt.

Tablica B.1 – Współczynniki przeliczeniowe dla różnych okresów powrotu prędkości wiatru

Okres powrotu T

lata

Maksymalny współczynnik

VT/Vmm

Współczynnik przeliczeniowy

VT/V50


(VT/V50)2

350150500

1,041,361,481,61

0,761,001,091,18

0,581,001,181,40

UWAGA Dodatkowo, oprócz danych statystycznych opartych na pomiarach, przydatne do określenia maksymalnejprędkości wiatru w rozpatrywanym miejscu lokalizacji, może się okazać doświadczenie z podobnych miejsc.

B.3 Definicja ekstremalnego obciążenia oblodzeniem

Ekstremalne obciążenie oblodzeniem IT jest równe obciążeniu oblodzeniem o okresie powrotu T, który od-powiada poziomowi niezawodności wybranemu dla linii napowietrznej.

Ekstremalne obciążenie oblodzeniem można obliczać zgodnie z rozkładem Gumbela wartości ekstremal-nych, korzystając z wartości średniej Imm, współczynnika zmienności maksymalnego rocznego obciążenia ob-lodzeniem vI (patrz B.4.4 i B.4.5) i liczby lat z maksymalnymi rocznymi wartościami, n. Gdy n < 10, należyprzyjąć n =10.

W tablicy B.2 podano współczynniki do transformacji na inne okresy powrotu. Do tej transformacji przyjętovI = 0,7 i n = 10 lat. Okres powrotu T = 3 lata należy stosować do obliczeń umiarkowanego obciążenia ob-lodzeniem IH (o dużym prawdopodobieństwie występowania), jak podano w B.6.2.

Tablica B.2 – Współczynniki przeliczeniowe dla różnych okresów powrotu obciążenia oblodzeniem

Okres powrotu T

Lata

Maksymalny współczynnik

IT/Imm


IT/I50350150500

1,303,514,335,22

0,371,001,231,49

Wartość odniesienia obciążenie oblodzeniem IR jest równa ekstremalnemu obciążeniu oblodzeniem IT

z możliwością korekty dla warunków lokalnych, rodzaju przewodu i długości przęsła.

− 135 − EN 50341-1:2001

Współczynniki przeliczeniowe w tablicy B.2 reprezentują teoretyczną wartość współczynnika częściowego γI

(oddziaływania oblodzenia), a w przypadku okresu powrotu równego 3 lata jest to współczynnik kombinacyjnydla działania oblodzenia, ψI, pod warunkiem, że nie dokonano innych korekt.

W przypadkach gdy obserwowano wiele zim bez zjawisk oblodzeniowych, należy stosować inny rozkład war-tości ekstremalnych.

B.4 Statystyczne parametry oblodzenia

B.4.1 Podstawowe obciążenie oblodzeniem

Podstawowe obciążenie oblodzeniem na jednostkę długości, IB, (w N/m) odnosi się do przewodu o średnicy30 mm, przęsła o długości 100 m zawieszonego na wysokości 10 m nad terenem w miejscu reprezentatyw-nym dla linii napowietrznej. Gdy pomiary wykonano na przewodach o innych średnicach lub długościachprzęseł, wyniki należy przeliczyć zgodnie z oddzielnymi wytycznymi.

B.4.2 Maksymalne roczne obciążenie oblodzeniem Im

Jest to maksymalne obciążenie oblodzeniem IB występujące w ciągu jednego roku.

B.4.3 Maksymalne obciążenie oblodzeniem na przestrzeni kilku lat Imax

Jest to największe obciążenie oblodzeniem zaobserwowane w okresie kilku lat, o ile taka informacja jest dos-tępna (patrz B.4.2).

B.4.4 Średnia wartość Imm maksymalnego rocznego obciążenia oblodzeniem

Jest to obliczona lub oszacowana średnia wartość maksymalnych rocznych wartości obciążenia oblodzeniem(patrz B.4.2).

B.4.5 Współczynnik zmienności vI maksymalnego rocznego obciążenia oblodzeniem

Jest to obliczony, zmodyfikowany lub oszacowany współczynnik zmienności maksymalnego rocznego obcią-żenia oblodzeniem (patrz B.4.2).

B.5 Ocena ekstremalnego obciążenia oblodzeniem oparta na różnych źródłach danych

B.5.1 Źródła danych do oceny statystycznej

Baza danych dostępna do oceny obciążenia oblodzeniem jest zróżnicowana. Niniejsza norma opisuje metodystatystyczne, w których wykorzystano trzy rodzaje danych:

– maksymalne roczne obciążenie oblodzeniem Im (patrz B.4.2) zarejestrowane przynajmniej w okresie 10lat (patrz B.5.2);

– tylko maksymalna wartość Imax (patrz B.4.3) obciążenia oblodzeniem zarejestrowana w ciągu ograni-czonej liczby lat (tzn. nie są to dane statystyczne) (patrz B.5.3);

– maksymalne roczne obciążenie oblodzeniem wyliczone poprzez analizę danych meteorologicznych(model oblodzenia) (patrz B.5.4).

EN 50341-1:2001 − 136 −

UWAGA Wykorzystanie danych o obciążeniu oblodzeniem zebranych tylko w ciągu kilku lat może być mylące, jeśliokresy oblodzenia nie są reprezentatywne. Jeśli to możliwe, ocena meteorologiczna powinna tak być dokonana, by ob-jąć okres przynajmniej 20-30 lat na rozpatrywanym obszarze. Jeżeli tak nie jest, to mogą być wyciągnięte mylne wnioskize zbyt krótkiego okresu lub niereprezentatywnych sezonów.

B.5.2 Roczne maksymalne obciążenie oblodzeniem zarejestrowane w okresie przynajmniej 10 lat

Jeśli obliczony współczynnik zmienności vI znajduje się poza zakresem podanym w tablicy B.3, to należy wziąćwartość najbliższą.

Tablica B.3 – Współczynnik zmienności

Liczba lat obserwacjin

Wartość średniaImm

Współczynnik zmiennościvI

10 ≤ n ≤ 2020 < n

Imm

Imm

0,5 ≤ vI ≤ 0,7vI ≤ 0,7

B.5.3 Maksymalne obciążenie oblodzeniem znane tylko dla ograniczonej liczby lat

Średnia wartość Imm jest równa 0,4 Imax, a współczynnik zmienności vI równa się wtedy 0,7. Ekstremalne ob-ciążenie oblodzeniem zgodnie z B.3 należy obliczać dla n = 10 lat. (Patrz także uwaga w B.5.1).

B.5.4 Ocena rocznego maksymalnego obciążenia oblodzeniem przy wykorzystaniu danych meteorologicznych

W niniejszej normie wartości danych o obciążeniu oblodzeniem do stosowania metod statystycznych mogąbyć ustalone za pomocą modelu oblodzenia. Wynik obliczeń według tego modelu należy stosować w celuznalezienia wartości średniej Imm i współczynnika zmienności vI (patrz B.4.2, B.4.4 i B.4.5).

Za pomocą tego rodzaju modelu oblodzenia należy analizować dane meteorologiczne z okresu przynajmniej20 lat. Dodatkowo do standardowych parametrów obserwacji meteorologicznych wymagane są dane, którenie są zawarte w standardowych obserwacjach pogodowych (zawartość płynnej wody, rozmiary kropli, inten-sywność opadów itp.).

Jeśli nie istnieją dane reprezentatywne dla lokalizacji linii napowietrznej, powinien być wdrożony program po-miarów parametrów oblodzenia lub pomiarów wprost obciążenia oblodzeniem. W tym drugim przypadku na-leży to czynić wraz z dodatkowymi pomiarami meteorologicznymi i zebranymi danymi.

Prawidłowa kalibracja modelu oblodzenia wymaga przynajmniej od 5 do 10 lat dobrze udokumentowanychzdarzeń oblodzeniowych. Dla licznych lokalizacji może wystąpić kilka sezonów bez oblodzenia. Ciągłe po-miary meteorologiczne powinny obejmować przynajmniej dwa sezony, ale zaleca się przynajmniej 5 lat. Gdyplanuje się nową linię napowietrzną na obszarze, gdzie jest mało informacji o oblodzeniu lub gdy linia prze-chodzi przez szczególnie wyeksponowany teren, możliwy program pomiarowy powinno się rozważyć jak naj-wcześniej.

B.6 Kombinacja obciążeń od wiatru i oblodzenia

B.6.1 Ekstremalne obciążenie oblodzeniem IL skojarzone z umiarkowaną prędkością wiatru VIH

Ekstremalne obciążenie oblodzeniem IL jest równe IR wg definicji podanej w B.3 lub określone jako IL = γI I50.

Skojarzona z oblodzeniem umiarkowana prędkość wiatru VIH o okresie powrotu T = 3 lata określona jest, jak

to podano w B.2, a następnie jest pomnożona przez współczynnik redukcyjny BI lub wynosi VIH = V50 Wψ ,gdzie ψw zawiera efekt redukcji współczynnikiem BI. Współczynnik BI zależy od rodzaju oblodzenia. Dlamokrego śniegu BI jest równy 0,7, a dla oblodzenia powstającego z mgły jest równy 0,85.

− 137 − EN 50341-1:2001

B.6.2 Duża prędkość wiatru VIL skojarzona z umiarkowanym obciążeniem oblodzeniem IH

Skojarzona z oblodzeniem duża prędkość wiatru VIL określona jest jako ekstremalna prędkość wiatru o okre-sie powrotu T lat podana w B.2 lub określona jako VIL = V50 Wγ , a następnie pomnożona przez współczynnikBI podany w B.6.1.

Umiarkowane obciążenie oblodzeniem IH określa się, jak podano w B.3 lub określone jako IH = ψII50.

UWAGA 1 Następne uproszczenie można zrobić w krajach, w których wiadomo z doświadczenia, że jedna lub dwiez wyżej wymienionych kombinacji nie są nigdy krytyczne. W niektórych krajach także może być konieczne zbadaniemożliwości: umiarkowana prędkość wiatru VIH i umiarkowane obciążenie oblodzeniem IH w kombinacji z maksymalnymiwartościami współczynnika oporu i małymi gęstościami lodu.

UWAGA 2 Podejście projektowe, które wykorzystuje dla obciążenia okres powrotu równy 3 lata dla parametru mete-orologicznego skojarzonego z innym ekstremalnym, nasuwa jeden wniosek – mianowicie, że zjawiska oblodzenia orazwiatru występują niezależnie. O ile dostępne statystyki pokazują co innego w danym regionie, należy stosować zmody-fikowaną kombinację współczynników opartych na danych statystycznych, nawet wtedy, gdy są one mniejsze niż stan-dardowe.

EN 50341-1:2001 − 138 −

Załącznik C(informacyjny)

Siły specjalne

C.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Oznaczenie

ISC2 φ prąd zwarcia dwufazowego ISC3 φ prąd zwarcia trójfazowego

C.2 Siły powodowane przez prądy zwarciowe

Głównym problemem jest wychylenie przewodów, które powoduje niepożądane ich zbliżenie, a w konsekwen-cji definitywne wyłączenie, jeżeli w tym czasie ma miejsce ponowne załączenie wyłącznika. Warunki zwar-ciowe mogą też powodować skutki mechaniczne (dla słupów), ale one są mniej ważne aniżeli wychyleniaprzewodów.

Możliwym rozwiązaniem problemu wychyleń jest zastosowanie odstępników międzyfazowych, które ograni-czają ruchy przewodów przez utrzymywanie ich wzajemnej odległości (uniemożliwia to zbliżenie się prze-wodów). Obliczenia wymagają zastosowania programu komputerowego umożliwiającego symulację tych siłi ruchów przewodów w czasie zwarcia i po zwarciu.

Jeżeli wymaga tego specyfikacja projektowa, może być przeprowadzona analiza mechaniczna linii napo-wietrznych przy obciążeniu zwarciowym. Zaleca się rozważenie poniższych aspektów.

– Poziom zwarciowy powinien być ustalony w oparciu o poziomy zwarciowe określone dla aparatury łą-czeniowej.

Dla informacji podaje się, że poziom zwarciowy w stacji (prąd zwarcia trójfazowego, ISC3φ) może prze-kraczać następujące określone poziomy (wartości):

1) 40 kA dla najwyższego napięcia sieci 420 kV;2) 31,5 kA dla najwyższego napięcia sieci 245 kV;3) 20 kA dla niższych napięć.

– Prąd zwarciowy stosowany do sprawdzenia należy przyjmować równy maksymalnemu poziomowi do-puszczalnemu przez urządzenia stacyjne, nawet wtedy gdy nie jest on osiągany na obecnym etapierozwoju sieci przesyłowej. W ten sposób ułatwia się jej przyszły rozwój.

– Słupy znajdujące się blisko stacji należy sprawdzać, biorąc pod uwagę redukcję prądu zwarciowegospowodowaną impedancją linii.

– Sprawdzanie słupów nie jest konieczne, jeżeli prąd zwarciowy jest mniejszy niż wyżej podane wartościprądu zwarciowego.Zaleca się stosowanie tej zasady do sprawdzenia 5 do 10 przęseł od stacji. Zwykle tylko w jednymprzęśle występuje efekt od nadmiernego wychylenia, a 1 lub 2 sąsiednie słupy poddane są mechanicz-nym przeciążeniom pochodzącym od prądów zwarciowych.

– Jako najgorszy przypadek zaleca się sprawdzać tylko przypadek prądu zwarcia dwufazowego, ISC2φ.W przybliżeniu można przyjmować:

ISC2φ = 23 ISC3φ

− 139 − EN 50341-1:2001

Zaleca się, aby uwzględniać także zmniejszanie prądu zwarciowego w czasie, stosownie do elektrycznychparametrów sieci. Zaleca się przyjmowanie czasu zwarcia z uwzględnieniem rodzaju aparatury zabez-pieczeniowej oraz możliwości uwzględnienia lub nieuwzględnienia zawiedzenia zabezpieczeń (czas prawidło-wego wyłączenia wyłącznika przy zastosowaniu przekaźników elektronicznych szacuje się zwykle na 80 msdo 200 ms).

C.3 Lawiny, zsuwający się śnieg

Zaleca się, aby poza bezpośrednimi skutkami lawin, dodatkowo uwzględniać efekty działania lawin z przeciw-ległego stoku doliny na linie napowietrzne. Może to mieć wpływ na przewody fazowe i osprzęt (szczególniew przypadku lawin puchowych), słupy i fundamenty. Zsuwający się śnieg należy uwzględniać w aspekcie ob-ciążeń dodatkowych na fundamenty i niższe partie konstrukcji (szczególnie pręty zakratowania).

Zasady wyznaczania obciążeń spowodowanych przez lawiny lub zsuwający się śnieg nie mogą być w pełnizdefiniowane i należy je określić w NNA lub w specyfikacji projektowej. Koincydencja temperatury z lawinamimoże być w zakresie od –20 oC do +10 oC.

Właściwe założenia dotyczące obciążeń mogą znacznie zredukować ryzyko zniszczenia konstrukcji: Na przyk-ład, w przypadku zerwania wszystkich przewodów fazowych i odgromowych po jednej stronie słupa, naciągwszystkich przewodów pozostałych po drugiej stronie słupa powinno się uwzględnić jako równy ich wytrzy-małości na zrywanie.

Wartości nacisku zsuwającego się śniegu na urządzenia zabezpieczające można znaleźć w specyfikacjiprojektowej. Sposoby zabezpieczenia należy stosować z uwzględnieniem sąsiednich budynków jak równieżkonstrukcji na przeciwległym zboczu tej samej doliny, na które może mieć wpływ spowodowana nimi zmianatrasy lawin lub śniegu.

C.4 Trzęsienia ziemi

O ile obciążenia wiatrem są zwykle w znacznym stopniu określonym czynnikiem działającym na słupy linii na-powietrznych, to obciążeń sejsmicznych mogących powodować dodatkowe siły obciążające, należy się spo-dziewać tylko w bardzo aktywnych strefach sejsmicznych. W rozważaniach należy uwzględnić okres drgańwłasnych konstrukcji, współczynnik rezonansu w miejscu usytuowania konstrukcji (zależny od warunkówgruntowych), wysokość, ciężar i rozkład masy słupa.

Jeśli częstość drgań własnych konstrukcji jest większa niż przewodów, to obciążenie dynamiczne z przewo-dów oczywiście nie jest znaczące. I odwrotnie – nie oczekuje się, że znaczące efekty z konstrukcji będą prze-nosiły się na przewody.

Przyspieszenie gruntu spowodowane trzęsieniem ziemi może wpływać na obliczanie sztywnych i ciężkichkonstrukcji betonowych. Wpływ na urządzenia (osprzęt, izolatory itd.) spowodowany trzęsieniem ziemi nie jestprzedmiotem rozważań niniejszego załącznika.

EN 50341-1:2001 − 140 −

Załącznik D(informacyjny)

Dane statystyczne dla rozkładu Gumbela wartości ekstremalnych

D.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Oznaczenie

C1, C2 parametry zależne od długości badanej (mierzonej) serii

G prawdopodobieństwo przewyższenia lub ryzyko, że wartość ekstremalna xi przewyż-szy wybraną wartość x w dowolnym roku

G1 dystrybuanta rozkładu Gumbela wartości ekstremalnych

i wskaźnik dowolnego roku w serii

K współczynnik zależny od okresu powrotu T, liczby lat n i współczynnika zmienności v

Kconv współczynnik przeliczeniowy dla różnych okresów powrotu

n liczba lat

v współczynnik zmienności

x i ekstremalna wartość zmiennej x w dowolnym roku

x wartość średnia zmiennej x

zi wartość stała wyliczona dla dowolnego roku i w serii n lat

z wartość średnia zi i równa C2

σ z odchylenie standardowe wartości zi i równe C1

y, α, µ, σ współczynniki stosowane w obliczeniach rozkładu Gumbela

D.2 Rozkład Gumbela

Jakkolwiek istnieje kilka funkcji, które określają rozkłady wartości ekstremalnych, to ten załącznik opiera sięna rozkładzie Gumbela (Fisher-Tipett lub Gumbel, typu II)

Rozkład skumulowany (dystrybuanta) ma postać:

)(e1 e)(

xy

xG−−= (D.1)

która wyraża prawdopodobieństwo, że wartość ektremalna x i w dowolnym roku jest mniejsza niż dowolniewybrana wartość x. W powyższym równaniu

y = α (x – µ ) (D.2)

σC1=α (D.3)

µ = α

− 2Cx (D.4)

− 141 − EN 50341-1:2001

gdzie x jest wartością średnią z n lat ekstremów x i , a σ jest odchyleniem standardowym (pierwiastkiem kwa-dratowym z wariancji)

∑=

=n

iix

nx

1

1 (D.5)

2

1

2 )(1 xxn

n

ii −=σ ∑

=

(D.6)

xv σ

= (D.7)

Częściej niż odchylenie standardowe stosuje się jednostkową wartość v. Nazywa się ona również współczyn-nikiem zmienności.

C1 i C2 w równaniach (D.3) i (D.4) są to parametry zależne od długości mierzonej serii (liczby lat obserwacji)jak podano poprzez n. Wartości podane są w tablicy D.1.

Prawdopodobieństwo przewyższenia lub ryzyko, że wartość xi przewyższy wybraną wartość ekstremalną xw dowolnym roku wynosi:

)(1)( 1 xGxG −= (D.8)

Okres powrotu T jest odwrotnością wartości G(x), tutaj zapisany jako T(x) dla podkreślenia jego zależnościod wybranej wartości x:

)(1(x)xG

T = (D.9)

EN 50341-1:2001 − 142 −

Tablica D.1 – Wartości parametrów C1 i C2

Długość mierzonychseriin

Parametry

lata C1 C2

10111213141516171819202122232425262728293035404550556065707580859095100250500750

1 0001 0000

∞

0,94960,96760,98330,99711,00951,02061,03061,03971,04811,05571,06281,06941,07551,08121,08651,09141,09611,10051,10471,10861,11241,12851,14131,15181,16071,16821,17471,18031,18541,18981,19381,19741,20071,20371,20651,24291,25881,26521,26851,28031,2825

0,49520,49960,50350,50700,51000,51280,51540,51770,51980,52170,52360,52520,52680,52820,52960,53090,53210,53320,53430,53530,53620,54030,54360,54630,54850,55040,55210,55350,55480,55590,55690,55780,55860,55930,56000,56880,57240,57380,57450,57680,5772

− 143 − EN 50341-1:2001

Z kombinacji równań (D.1), (D.8) i (D.9) otrzymuje się:

yeeT

−−−= 11 (D.10)

lub

))11(ln(lnT

y −−−= (D.11)

Jak widać jest to unikalne (wyjątkowe) połączenie pomiędzy okresem powrotu T a parametrem y niezależ-nym od x i σ. Pokazano to w tablicy D.2.

Tablica D.2 – Odpowiednie wartości okresu powrotu T,ryzyka przewyższenia G i parametru y

Okres powrotu Tlata

Ryzyko przewyższeniaG

Parametry

350150500

0,33330,02000,00670,0020

0,90273,90195,00736,2136

Równanie (D.2) można zapisać w postaci:

αµ yx += (D.12)

i wstawiając (D.4) i (D.3)

)( 21

yCC

xx −σ

−= (D.13)

Z równania (D.7) po przekształceniu, ponieważ zawsze y jest > C2

)1(1

2

CCyvxx −

+= (D.14)

Równanie (D.14) można zapisać w postaci

xKx = (D.15)

gdzie K jako funkcję v, T (ponieważ y dane jest przez T) i n (ponieważ C1 i C2 dane są przez n) można zapi-sać w postaci:

1

21C

CyvnvTK −+=) , ,( (D.16)

EN 50341-1:2001 − 144 −

W tablicy D.3 podano kilka wartości K dla okresów powrotu T (w latach), okresów pomiarowych n (w latach)i współczynników zmienności v, które mogą mieć znaczenie praktyczne.

Bardzo często konieczne jest przeliczenie danej wielkości klimatycznej o okresie powrotu równym 50 lat nawartość 3, 150 lub 500 lat. Te współczynniki przeliczeniowe można wyliczyć, stosując te same wzory co po-dane powyżej. Współczynnik taki będzie miał postać:

), 50,(),,(),,(

nvKnvTKnvTKconv = (D.17)

która jest także funkcją okresu powrotu, współczynnika zmienności i długości serii pomiarowych n.

W tablicy D.4 podano współczynniki przeliczeniowe z wartości ekstremalnych o okresie powrotu 50 lat naokresy powrotu równe 3, 150 i 500 lat, zależnie od zmierzonych wartości, współczynnika zmienności i dłu-gości serii pomiarowych.

D.3 Przykład zastosowania C1 i C2

Przykład zastosowania C1 i C2 może być użyteczny. Prędkości wiatru zostały zmierzone w ciągu 35 lat. War-tość średnia rocznych wartości ekstremalnych została wyliczona jako 33 m/s, a współczynnik zmienności jakov = 0,12. Jeśli wybrano okres powrotu T = 50 lat, to z tablicy D.2 wynika wartość y = 3,9019. Dalej, w tablicyD.1 podano wartości C1 = 1,128 i C2 = 0,5403 dla n = 35. Równanie (D.14) podaje więc obliczeniową pręd-kość wiatru jako:

44,8)1,1285

0,54033,901912,01(33 =−

+= x (m/s)

Idealny rozkład Gumbela z parametrami C1 = 1,2825 i C2 = 0,5772 (oparty na nieskończonym okresie po-miarowym) daje:

3,43)1,2825

0,57723,901912,01(33 =−

+=x (m/s)

Bardziej realistyczny rozkład daje wartość obliczeniową większą o 3,5 % od wartości „idealnej”.

D.4 Obliczanie C1 i C2

Biorąc pod uwagę okres pomiarowy wynoszący n lat, to n wartości z można wyliczyć, numerując od 1 do n:

)1

lnln(+

−−=n

izi(D.18)

gdzie i przybiera wartości od 1 do n. Wartość średnia tych wartości z wynosi:

∑=

=n

iiz

nz

1

1 (D.19)

− 145 − EN 50341-1:2001

Tablica D.3 – Współczynniki przeliczeniowe do obliczania wartości obliczeniowychopartych na wartościach średnich rocznych wartości ekstremalnych

Okrespo-

wrotu

T

Okrespo-

miaro-wyn

Współczynnik zmienności

v

lata lata 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

3

10152025303540

∞

1,041,041,041,031,031,031,031,03

1,051,051,041,041,041,041,041,03

1,061,051,051,051,051,041,041,04

1,071,061,061,051,051,051,051,04

1,081,071,061,061,061,061,061,05

1,091,081,071,071,071,061,061,05

1,131,111,111,101,101,101,091,08

1,171,151,141,141,131,131,131,10

1,211,191,181,171,161,161,161,13

1,261,231,211,201,201,191,191,15

1,301,271,241,231,231,221,221,18

50

10152025303540

∞

1,361,331,321,311,301,301,291,26

1,431,401,381,371,361,361,351,31

1,501,461,451,431,421,421,411,36

1,571,531,511,491,481,481,471,42

1,651,601,571,561,541,541,531,47

1,721,661,641,621,611,601,591,52

2,082,001,951,931,911,891,881,78

2,432,332,272,242,212,192,182,04

2,792,662,592,542,512,492,472,30

3,152,992,912,852,822,792,772,56

3,513,323,233,163,123,093,062,82

150

10152025303540

∞

1,481,441,421,411,401,401,391,35

1,571,531,511,491,481,481,471,42

1,671,621,591,571,561,551,551,48

1,761,701,671,661,641,631,531,55

1,861,791,761,741,721,711,701,62

1,951,881,841,821,801,791,781,69

2,432,322,272,232,212,192,172,04

2,902,762,692,642,612,582,562,38

2,28N26)

3,203,113,053,012,982,962,73

3,853,643,533,463,413,383,353,08

4,334,083,953,873,813,773,743,42

500

10152025303540

∞

1,601,561,541,521,511,501,501,44

1,721,671,641,621,611,601,601,53

1,841,781,751,731,711,701,701,62

1,961,891,861,831,821,801,791,70

2,082,011,961,941,921,901,891,79

2,202,122,072,042,022,011,991,88

2,812,682,612,562,532,512,492,32

3,413,233,143,083,043,012,992,76

4,013,793,683,603,553,513,483,20

4,614,354,214,124,064,023,983,64

5,224,914,754,644,574,524,484,08

N26) Odsyłacz krajowy: W oryginale EN 50341-1:2001 jest błąd; zamiast 2,28 powinno być 3,30 (patrz także DIN EN 50341-1:2002).

EN 50341-1:2001 − 146 −

Tablica D.4 – Współczynniki przeliczeniowe do obliczania wartości obliczeniowychopartych na wartościach odpowiadających okresowi powrotu równemu 50 lat

Okrespowro-

tuT

Okrespomia-rowyn

Współczynnik zmiennościv

lata lata 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

3

10152025303540

∞

0,770,780,790,790,790,800,800,81

0,740,750,750,750,760,770,770,79

0,710,720,730,730,730,740,740,76

0,680,690,700,710,710,710,710,74

0,650,670,680,680,690,690,690,71

0,630,650,650,660,660,670,670,69

0,540,560,570,570,580,580,580,60

0,480,500,500,510,510,510,520,54

0,430,450,460,460,460,470,470,49

0,400,410,420,420,430,430,430,45

0,370,380,390,390,390,400,400,42

50 Wszy-stkie 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

150

10152025303540

∞

1,091,081,081,081,081,081,071,07

1,101,091,091,091,091,081,181,17

1,111,101,101,101,101,101,10

1,109

1,121,111,111,111,111,111,111,10

1,131,121,121,121,121,111,111,11

1,141,131,131,131,12

1,17N27)

1,121,11

1,171,161,161,161,161,161,151,15

1,191,191,181,181,181,181,181,17

1,211,201,201,201,201,201,201,19

1,221,221,211,211,211,211,211,20

1,231,231,231,221,221,221,221,21

500

10152025303540

∞

1,181,171,171,161,161,161,161,14

1,201,191,191,191,181,181,181,17

1,231,221,211,211,201,201,201,19

1,251,241,231,231,221,221,221,20

1,271,261,251,251,241,241,241,22

1,281,271,271,261,261,261,261,24

1,351,341,331,331,331,321,321,30

1,401,391,381,381,381,371,371,35

1,441,431,421,421,411,411,411,39

1,461,451,451,451,441,441,441,42

1,491,481,471,471,471,461,461,45

Parametr C2 jest wprost równy tej wartości średniej:

zC =2(D.20)

Wariancję wartości zi oblicza się ze wzoru:

2zσ = 2

1

)(1 zzn

n

ii −∑

=

(D.21)

gdzie σz jest odchyleniem standardowym zmiennej z i . Parametr C2 jest wprost równy temu odchyleniu stan-dardowemu:

z1 σ=C (D.22)

N27) Odsyłacz krajowy: W oryginale EN 50341-1:2001 jest błąd; zamiast 1,17 powinno być 1,12 (patrz także DIN EN 50341-1:2002).

− 147 − EN 50341-1:2001

Po kilku przekształceniach wariancję można wyrazić następująco:

2zσ = 1 2

1

2 zzn

n

ii −∑

=

(D.23)

To ułatwia obliczenia, jeśli sumowanie można wykonać, zanim znana jest wartość z.

Przykład pokazuje jak oblicza się wartości C1 i C2 dla n = 10.

Tablica D.5 – Obliczenie i sumowanie z2

i z z2

123456789

10

– 0,8746– 0,5334– 0,2618– 0,01150,23770,50070,79411,14431,60612,3506

0,76490,28450,06850,00010,05650,25070,63061,30942,57955,5254

Σ 4,9521 11,4702

Pierwsza suma w tablicy D.5 daje wartość:

z = ∑=

10

1101

iiz = 0,49521

a potem sukcesywnie (kolejno)

2zσ =

210

1

2

101 zz

ii −∑

=

= 1,14702 – 0,24523 = 0,90179

σz = 0,9496

C1 = σz = 0,9496i

C2 = z = 0,4952

Jak można wykazać, gdy n → ∞, to C1→ 6/π = 1,282549 i C2→0,577216. Ta druga wielkość nazywa sięstałą Eulera.

EN 50341-1:2001 − 148 −

Załącznik E(normatywny)

Wymagania elektryczne

E.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

Del Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu pomiędzy przewodemfazowym a obiektami o potencjale ziemi podczas przepięć o łagodnym lub stromym czole

Dpp Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu pomiędzy przewodamifazowymi podczas przepięć o łagodnym lub stromym czole

D50Hz_p_p Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu pomiędzy przewodamifazowymi przy napięciu o częstotliwości sieciowej

D50Hz_p_e Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu pomiędzy przewodemfazowym a obiektami o potencjale ziemi przy napięciu o częstotliwości sieciowej

d Długość odstępu izolacyjnego przerwy izolacyjnej

dis Długość odstępu izolacyjnego łańcucha izolatorów

Ka Współczynnik poprawkowy na wysokość

Kcs Statystyczny współczynnik koordynacyjny

Kg Współczynnik przerwy. Dla każdego typu naprężeń elektrycznych, współczynnik przerwymoże być wyrażony za pomocą współczynnika przerwy dla udaru łączeniowego

Kg _ff Współczynnik przerwy dla udaru piorunowego, wyrażony za pomocą współczynnika przerwydla udaru łączeniowego Kg, Kg _ff = 0,74 + 0,26 Kg

Kg _ff_is Współczynnik przerwy łańcucha izolatorów dla udaru piorunowego

Kg _ p f Współczynnik przerwy dla napięcia o częstotliwości sieciowej, wyrażony za pomocą współ-czynnika przerwy dla udaru łączeniowego Kg, Kg _pf = 1,35 Kg – 0,35 Kg

2

Kg _sf Współczynnik przerwy powietrznej dla udaru łączeniowego

Kz Współczynnik odchylenia

Kz _ff Współczynnik odchylenia dla rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej przyprzepięciach o stromym czole. Kz _ff = 0,961

Kz _ p f Współczynnik odchylenia dla rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej przy na-pięciu o częstotliwości sieciowej. Kz _ff = 0,91

Kz _ s f Współczynnik odchylenia dla rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej przyprzepięciach o łagodnym czole. Kz _ s f = 0,922

N Liczba odchyleń standardowych odpowiadająca Ur w

P(U) Funkcja prawdopodobieństwa wyładowania

U2 %_sf 2-procentowe przepięcie o łagodnym czole, wywołujące naprężenie elektryczne w przerwiepowietrznej (tj. przepięcie o łagodnym czole, którego wartość może być przekroczona z praw-dopodobieństwem 2 %)

Ue 2 % _ s f 2-procentowe przepięcie o łagodnym czole faza-ziemia

Up 2 % _ s f 2-procentowe przepięcie o łagodnym czole faza-faza

U100 % 100-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej


U50r p 50-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej układu pręt – płyta

− 149 − EN 50341-1:2001

U50 rp _sf 50-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej układu pręt – płyta przy przepię-ciach o łagodnym czole

U50r p _ff 50-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej układu pręt – płyta przy przepię-ciach o stromym czole

U50rp_50Hz 50-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej układu pręt – płyta przy napięciuo częstotliwości sieciowej


U90 %_ff_is 90-procentowe napięcie wytrzymywane łańcuchów izolatorów zamontowanych na linii przyudarach piorunowych

Ucw Koordynacyjne napięcie wytrzymywane

Urp Przepięcie reprezentatywne

Urw Wymagane napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej

Us Najwyższe napięcie sieci (kV rms) (wartość skuteczna)

Z Odchylenie standardowe

z Współczynnik wariancji z = Z/U50 %

E.2 Koordynacja izolacji

E.2.1 Teoretyczna zależność dla obliczeń odstępów izolacyjnych

Metoda podana w tym załączniku została zastosowana do obliczenia odstępów izolacyjnych Del, Dpp, D50Hz_p_e,D50Hz_p_p podanych w podrozdziale 5.3, dotyczącym koordynacji izolacji. Metodę opracowano na podstawiewyników pracy nad ENV 50196, oraz informacji zawartych w EN 60071-1, EN 60071-2, i Raporcie 72 CIGRE„Guidelines for the evaluation of the dielectric strength of external insulation”N28).

E.2.2 Wymagane napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej Urw

Dla izolacji regenerującej się, zdolność wytrzymywania naprężeń elektrycznych spowodowanych udaremo danym kształcie może być opisana za pomocą zależności statystycznych. Dla danej izolacji i dla udarówdanego kształtu o różnych wartościach szczytowych napięcia, prawdopodobieństwo wyładowania zupełnegoP można przypisać do każdej możliwej wartości napięcia. Funkcja P jest zwykle funkcją matematyczną,w pełni określoną przez parametry U50 %, Z i N. Norma EN 60071-2 zaleca użycie zmodyfikowanej funkcji roz-kładu Weibulla, której parametry są określone w taki sposób, aby była ona zgodna z rozkładem Gaussa dlaprawdopodobieństwa przeskoku 50 % i 16 % oraz ucięcie rozkładu występowało przy wartości U50 % -3 Z.

Wymagane napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej może być zatem wyrażone jako funkcja 50-procen-towego napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej:

Urw = U90 % = U50 % – N Z

gdzie:U50 % 50-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej; Z odchylenie standardowe;N liczba odchyleń standardowych odpowiadająca Urw.

W przypadku przejściowych naprężeń elektrycznych (przepięcia o stromym i łagodnym czole), wymaganestatystyczne napięcie wytrzymywane jest 90-procentowym napięciem wytrzymywanym przerwy powietrznej.Jako funkcja 50-procentowego napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej jest ono zdefiniowane za po-mocą następującej zależności:

Urw = U90 % = U50 % – 1,3 Z

N28) Odsyłacz krajowy: „Wskazówki dotyczące określania wytrzymałości dielektrycznej izolacji zewnętrznej”.

EN 50341-1:2001 − 150 −

Dla napięcia o częstotliwości sieciowej wymagane napięcie wytrzymywane jest wartością deterministyczną:

Urw = U100 % = U50 % – 3 Z

Współczynniki odchylenia

Odchylenia standardowe mogą być wyrażone za pomocą 50-procentowego napięcia wytrzymywanego:

Z = z · U50 %

Zwykle uwzględnia się następujące wartości odchyleń standardowych:– dla udarów piorunowych: z= 0,03 i Z = 0,03 U50 %;– dla udarów łączeniowych: z = 0,06 i Z = 0,06 U50 %;– dla napięcia o częstotliwości sieciowej: z = 0,03 i Z = 0,03 U50 %.

Powyższe wartości odchyleń uwzględniają wpływ warunków atmosferycznych.

Wymagane napięcie wytrzymywane może być zatem wyrażone za pomocą współczynnika odchylenia Kz.

Urw = Kz · U50 %

Wynikowe współczynniki odchylenia Kz podano w tablicy E.1:

Tablica E.1 – Współczynniki odchylenia

Rodzaj naprężenia napięciowego

Wymagane napięcie wytrzymywaneprzerwy powietrznej Urw

Odchyleniestandardowe Z

Współczynnikodchylenia Kz

Udar piorunowy Urw = U90 % = U50 % – 1,3 Z 0,03 U50 % Kz_ff = 0,961

Udar łączeniowy Urw = U90 % = U50 % – 1,3 Z 0,06 U50 % Kz_sf = 0,922

Napięcie o częstotliwościsieciowej

Urw = U100 % = U50 % – 3 Z 0,03 U50 % Kz_pf = 0,910

Współczynniki przerwy

Konfiguracja przerwy powietrznej wpływa na jej wytrzymałość dielektryczną. Dla danej konfiguracji, 50-pro-centowe napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej może być wyrażone jako funkcja 50-procentowego na-pięcia wytrzymywanego układu pręt – płyta:

U50 % = Kg · U50rp

gdzie Kg jest współczynnikiem przerwy.

Dla każdego rodzaju naprężeń napięciowych, współczynnik przerwy może być wyrażony za pomocąwspółczynnika przerwy dla udaru łączeniowego:

– przepięcia o łagodnym czole: Kg_sf = Kg;– przepięcia o stromym czole: Kg_ff = 0,74 + 0,26 Kg;– napięcie o częstotliwości sieciowej: Kg_pf = 1,35 Kg – 0,35 Kg

2.

Wymagane napięcie wytrzymywane może być zatem wyrażone za pomocą współczynnika przerwy Kg.

Urw = Kz · Kg · U50rp

Wartości współczynników przerwy stosowanych dla przepięć o łagodnym czole zależą od jej konfiguracji. W ni-niejszej normie rozpatrywane są cztery typy konfiguracji przerwy izolacyjnej:

− 151 − EN 50341-1:2001

Tablica E.2 – Współczynniki przerwy

Rodzaj odstępu w powietrzu

Konfiguracja Współczynnik przerwydla przepięcia

o łagodnym czoleKg_sf = Kg

Odstęp zewnętrzny przewód – obiekt (odstępy bezpieczne) 1,30

Odstęp wewnętrzny przewód – okno, np. konfiguracja przerwy powietrznej pomię-dzy przewodem wewnątrz okna słupa a konstrukcją słupa. łańcuch pionowy lub łańcuch V wewnątrz okna.

1,25

przewód – konstrukcja, np. odstęp w powietrzu pomiędzy prze-wodem podtrzymywanym przez swobodny łańcuch izolatorówzamocowany na końcu poprzecznika a konstrukcją słupa. łańcuch pionowy na końcu poprzecznika; łańcuch V.

1,45

przewód – przewód 1,60

Współczynniki przerwy, zawarte w tablicy E.2, są jedynie wartościami typowymi. W praktyce można stosowaćinne wartości, na podstawie danych eksperymentalnych. Typowe wartości współczynników przerw izolacyj-nych można znaleźć w EN 60071-2, załącznik G.

Odporność izolacji na przepięcie

Zachowanie się izolacji zewnętrznej można określić bardziej precyzyjnie w czasie badań dla przypadku dodat-niej biegunowości pręta niż dla przypadku jego ujemnej biegunowości. W literaturze można znaleźć zależno-ści opisujące zachowanie się przerw izolacyjnych pręt – płyta przy ujemnej biegunowości pręta, lecz niezostały one dostatecznie sprawdzone. Mają one także ograniczony zakres stosowania. Zatem wymiarowaniewg proponowanego sposobu zostanie wykonane dla dodatniej biegunowości pręta. W normie EN 60071-2podano zależności, opisujące wytrzymałość przerwy izolacyjnej pręt – płyta na przepięcia, w których 50-pro-centowe napięcie wytrzymywane U50rp jest funkcją długości przerwy izolacyjnej d:

U50rp = f(d)

Podobnie, wymagane napięcie wytrzymywane przerwy powietrznej może być wyrażone jako funkcja długościprzerwy izolacyjnej d:

Urw = Kz · Kg · f(d)

Przepięcia o łagodnym czole

Przy narażeniach powodowanych przepięciami o łagodnym czole, izolacja regenerująca się wykazuje znacz-nie niższą wytrzymałość niż w przypadku przepięć o stromym czole i tej samej biegunowości. W praktyce wy-trzymałość układu pręt – płyta o odstępie do 25 metrów, przy dodatniej biegunowości pręta i przy krytycznymczasie trwania czoła można opisać zależnością:

U50rp_sf = 1 080 · ln(0,46 d + 1) [kV wartość szczytowa]; d (m)

Przepięcia o stromym czole

Dla znormalizowanych udarów piorunowych o biegunowości dodatniej wytrzymałość układu pręt – płyta o dłu-gości przerwy do 10 metrów można opisać zależnością:

U50rp_ff = 530 d [kV wartość szczytowa]; d(m)

EN 50341-1:2001 − 152 −

Napięcia o częstotliwości sieciowej

50-procentowe napięcie wytrzymywane przerwy pręt – płyta można opisać za pomocą następującego rów-nania:

U50 rp_50Hz = 750 · 2 · ln(1+0,55 d1,2) [kV wartość szczytowa]; d(m)

E.2.3 Uwzględniane przepięcia

Przepięcia o stromym czole spowodowane uderzeniami piorunów powinny być uwzględniane przy obli-czeniach odstępów w sieciach w zakresach I i II, podanych w EN 60071-1.

Przepięcia o łagodnym czole spowodowane czynnościami łączeniowymi, powinny być uwzględniane przy obli-czeniach odstępów w sieciach w zakresie II normy EN 60071-1.

Według 5.3.3 należy uwzględniać następujące przepięcia reprezentatywne:


W celu określenia odstępów izolacyjnych, należy rozpatrywać takie przepięcie reprezentatywne, które może siępropagować na przestrzeni kilku przęseł od miejsca uderzenia pioruna. W przypadku odstępów faza-ziemia,jako U90 %_ff_is należy przyjąć 90-procentowe wytrzymywane napięcie udarowe piorunowe łańcuchów izolatorówzamontowanych na linii. Natomiast dla odstępów faza – faza, należy przyjąć 1,20 U90 %_ff_is.

Przepięcia o łagodnym czole

W przypadku przepięć o łagodnym czole, można zastosować uproszczoną metodę statystyczną, właściwą dlakoordynacji izolacji linii napowietrznych przy założeniu, że możliwe jest zdefiniowanie rozkładu przepięć i roz-kładu wytrzymałości jednym punktem na każdej z tych krzywych.

Rozkład przepięcia jest określony przez przepięcie statystyczne U2 %_sf, czyli przez przepięcie, którego wartośćmoże być przekroczona z prawdopodobieństwem 2 %. Wytrzymałość izolacji jest określona przez statystycz-ne napięcie wytrzymywane, czyli napięcie, które izolacja wytrzymuje z prawdopodobieństwem 90 %. Repre-zentatywne przepięcie Urp uzyskuje się przez pomnożenie wartości przepięcia statystycznego przez statys-tyczny współczynnik koordynacyjny Kcs:

– faza – ziemia Kcs · Ue2 %_sf;– faza – faza Kcs · Up2 %_sf = 1,4 · Kcs · Ue2 %_sf.

Ryzyko uszkodzeń jest związane ze statystycznym współczynnikiem koordynacyjnym Kcs. W celu określania od-stępów izolacyjnych, można przyjąć wartość Kcs równą 1,05, która odpowiada ryzyku uszkodzeń rzędu 1,0 x 10–3.

Napięcia o częstotliwości sieciowej

Dla celów projektowania i koordynacji izolacji, reprezentatywne napięcie pracy ciągłej powinno być rozważanejako niezmienne i równe najwyższemu napięciu sieci:

– faza – ziemia sU32

⋅ (wartość szczytowa);

– faza – faza sU2 ⋅ (wartość szczytowa).

− 153 − EN 50341-1:2001

Tablica E.3 – Przepięcia reprezentatywne

Przepięcie reprezentatywneUrp

Faza – ziemia Faza – fazaUdar piorunowy U90 %_ff_is 1,20·U90 %_ff_is

Udar łączeniowy Kcs · Ue2 %_sf 1,4 · Kcs · Ue2 %_sf

Napięcie o częstotliwościsieciowej sU

32

⋅ sU2 ⋅

U90 %_ff_is jest maksymalnym 90-procentowym wytrzymywanym napięciem udarowym piorunowym łań-cuchów izolatorów zamontowanych na linii (*);

Ue2 %_sf jest 2-procentowym przepięciem o łagodnym czole, wywołującym naprężenie elektryczneprzerwy powietrznej (tj. przepięcie o łagodnym czole, którego wartość może być przekroczo-na z prawdopodobieństwem 2 %);

Us jest najwyższym napięciem sieci (kV, wartość skuteczna).

(*) W przypadku gdy wartość U90 %_ff_is nie jest znana, można ją oszacować na podstawie długości odstępuizolacyjnego łańcuchów izolatorów i współczynników ich przerwy izolacyjnej.

U90 %_ff_is = Kz_ff · Kg_ff_is · 530 · dis

gdzie:Kz_ff współczynnik odchylenia (Kz = 0,961);Kg_ff_is współczynnik przerwy izolacyjnej łańcucha izolatorów dla udaru piorunowego;dis długość odstępu izolacyjnego łańcucha izolatorów.

E.2.4 Zależności obliczeniowe

Dla każdego naprężenia elektrycznego, wytrzymywane napięcie koordynacyjne przerwy powietrznej powinnobyć wyższe lub równe reprezentatywnemu przepięciu, tak by wskaźnik uszkodzeń był akceptowalny.

Po uwzględnieniu współczynnika poprawkowego na wysokość do korekcji wytrzymywanego napięcia koordy-nacyjnego (patrz 5.3 i E.2.5) oraz definicji wymaganego napięcia wytrzymywanego podanej w podrozdzialeE.2.2, uzyskuje się:

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

⋅⋅=

=

≥

(d)KKUKUU

UU

gzrw

a

cwrw

rpcw

f

Zależności podane w tablicy E.5, określające wymagane odstępy izolacyjne, mogą być wyprowadzone z po-wyższych wyrażeń.

E.2.5 Współczynnik poprawkowy na wysokość

Wartości, podane w podrozdziale 5.3, zostały określone dla wysokości do 1 000 metrów nad poziomem mo-rza. Odstępy izolacyjne w liniach projektowanych w obszarach położonych wyżej lub w krajach, w których wy-sokość nad poziomem morza jest raczej niewielka, mogą być skorygowane przy użyciu innych współczyn-ników poprawkowych na wysokość, podanych w tablicy E.4.

EN 50341-1:2001 − 154 −

Tablica E.4 – Współczynnik poprawkowy na wysokość Ka w zależności od napięcia wytrzymywanego

Współczynnik poprawkowy na wysokość Ka

Wysokość nadpoziomem morza

(m)

Do 200 kV Od 201 kV do400 kV

Od 401 kV do700 kV

Od 701 kV do1 100 kV

Powyżej1 100 kV

0 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

100 0,994 0,995 0,997 0,998 0,999

300 0,982 0,985 0,990 0,993 0,996

500 0,970 0,975 0,982 0,987 0,992

1000 0,938 0,946 0,959 0,970 0,978

1500 0,904 0,915 0,934 0,948 0,960

2000 0,870 0,883 0,906 0,923 0,938

2500 0,834 0,849 0,875 0,896 0,913

3000 0,798 0,815 0,844 0,867 0,855

UWAGA Wartości współczynnika Ka zaczerpnięto z dokumentu IEC 61472.

− 155 − EN 50341-1:2001

Tablica E.5 – Zależności obliczeniowe Del, Dpp, D50Hz_p_e, D50Hz_p_p

Del Dpp


isg_ff

g_ff_is

ag_ffz_ffa

%_ff_is 90el d

KK

K1

KKK530U

D ⋅⋅=⋅⋅⋅

=g_ffz_ffa

%_ff_is 90pp KKK530

U1,2D

⋅⋅⋅⋅

=

dis Długość odstępu izolacyjnego łańcucha izolatorówKa Współczynnik poprawkowy na wysokość według tablicy E.4Kg_ff Współczynnik przerwy dla udaru piorunowego, wyrażony za pomocą współczynnika przerwy dla udaru łączeniowego K, Kg_ff = 0,74 + 0,26 Kg

Kg_ff_is Współczynnik przerwy łańcucha izolatorów dla udaru piorunowegoKz_ff Współczynnik odchylenia dla rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej przy przepięciach o stromym czole. Kz_ff = 0,961U90 %_ff_is Największa wartość 90-procentowego wytrzymywanego napięcia udarowego piorunowego łańcuchów izolatorów zamontowanych na linii

Przepięcia o łagodnym czole (głównie powyżej 245 kV)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅= ⋅⋅⋅

⋅

1e46,01D g_sfz_sfa

%_sf e2cs

KKK1080UK

el ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅= ⋅⋅⋅

⋅⋅

1e46,01D g_sfz_sfa

%_sf e2cs

KKK1080UK1,4

pp

Ka Współczynnik poprawkowy na wysokość według tablicy E.4Kcs Statystyczny współczynnik koordynacyjnyKg_sf Współczynnik przerwy dla udaru łączeniowego, zgodnie z tablicą E.2Kz_sf Współczynnik odchylenia dla rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej przy przepięciach o łagodnym czole. Kz_sf = 0,922Ue2 %_sf 2-procentowe przepięcie o łagodnym czole faza – ziemia wywołujące naprężenie elektryczne w przerwie powietrznej (tj. przepięcie o łagodnym czole, którego wartość

może być przekroczona z prawdopodobieństwem 2 %)

D50Hz_p_e D50Hz_p_p

Napięcie o częstotliwości sieciowej 83,0

KKK3750U

50Hz_p_e 0,551eD

g_pfz_pfa

s

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡−

=⋅⋅⋅⋅

83,0

KKK750U

50Hz_p_p 0,551eD

g_pfz_pfa

s

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡−

=⋅⋅⋅

e liczba 2,718Ka Współczynnik poprawkowy na wysokość według tablicy E.4Kg_pf Współczynnik przerwy dla napięcia o częstotliwości sieciowej, wyrażony za pomocą współczynnika dla udaru łączeniowego Kg, Kg_pf = 1,35 Kg – 0,35 Kg

2

Kz_pf Współczynnik odchylenia dla rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej przy napięciu o częstotliwości sieciowej. Kz_pf = 0,91Us Najwyższe napięcie sieci (kV, wartość skuteczna).

EN 50341-1:2001 − 156 −

Załącznik F(informacyjny)

Wymagania elektryczne

F.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

D50Hz Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu, przy napięciu o częs-totliwości sieciowej

Del Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu pomiędzy przewodemfazowym a obiektami o potencjale ziemi, podczas przepięć o łagodnym lub stromym czole

Dpp Minimalny odstęp w powietrzu, zapobiegający wyładowaniu zupełnemu pomiędzy przewodamifazowymi, podczas przepięć o łagodnym lub stromym czole

Ka Współczynnik poprawkowy na wysokość

Kcs Statystyczny współczynnik koordynacyjny

Kg_sf Współczynnik przerwy powietrznej dla udaru łączeniowego

Kz_ff Współczynnik odchylenia rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej, przy prze-pięciach o stromym czole. Kz_ff = 0,961

Kz_pf Współczynnik odchylenia rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej, przy napię-ciu o częstotliwości sieciowej. Kz_ff = 0,91

Kz_sf Współczynnik odchylenia rozkładu napięcia wytrzymywanego przerwy powietrznej, przy prze-pięciach o łagodnym czole. Kz_sf = 0,922

U2 %_sf 2-procentowe przepięcie o łagodnym czole, wywołujące naprężenie elektryczne w przerwiepowietrznej (tj. przepięcie o łagodnym czole, którego wartość może być przekroczona z praw-dopodobieństwem 2 %)

U90 %_ff_is 90-procentowe wytrzymywane napięcie udarowe piorunowe łańcuchów izolatorów zamonto-wanych na linii

Us Najwyższe napięcie sieci (kV wartość skuteczna)

F.2 Koordynacja izolacji. Przykłady obliczania Del, Dpp i D50 Hz dla różnych napięć sieciowych

F.2.1 Zakres I: Sieć o napięciu 90 kV, wyposażona w łańcuchy złożone z 6 izolatorów

Przykład przedstawia sposób obliczenia odstępów izolacyjnych dla sieci o napięciu 90 kV, wyposażonej w łań-cuchy złożone z 6 izolatorów, dla linii znajdujących się na wysokości 1 000 metrów nad poziomem morza.

– Najwyższe napięcie sieci wynosi Us = 100 kV.– Dla takiej wartości napięcia sieci nie ma potrzeby rozważania przepięć łączeniowych.– Na potrzeby tego przykładu przyjęto, że gdy łańcuchy składają się z 6 izolatorów, to wartość przepięcia

o stromym czole, którą należy uwzględnić, wynosi:– faza – ziemia: U90 %_ff_is = 385 kV.

− 157 − EN 50341-1:2001

– Zgodnie z wyżej wymienionymi wartościami przepięć i tablicą E.4, współczynniki poprawkowe na wy-sokość, które należy zastosować dla wysokości 1 000 m nad poziomem morza, są następujące:

– przepięcia o stromym czole:

faza – ziemia Ka = 0,946;faza – faza Ka = 0,959.

– napięcie o częstotliwości sieciowej:

faza-ziemia i faza-faza Ka = 0,938

– Należy zastosować następujące współczynniki odchylenia:

– przepięcia o stromym czole Kz_ff = 0,961;– napięcie o częstotliwości sieciowej Kz_pf = 0,910.

– Dla czterech konfiguracji przerwy w powietrzu, które są brane pod uwagę w niniejszej normie, współ-czynniki przerwy (Kg_sf) dla przepięć o łagodnym czole, określone w tablicy E.2, są następujące:

– przewód-przewód 1,60;– przewód-okno 1,25;– przewód-konstrukcja 1,45;– przewód-obiekt 1,30.

– Wartości odstępów izolacyjnych są następnie obliczane według zależności zdefiniowanej w E.2 tablicaE.5.

Konfiguracja przewód – okno (Kg_sf = 1,25):

– dla przepięć o stromym czole

m75,0)25,126,074,0(961,0946,0530

385Del =×+×××

=

– dla przepięć o częstotliwości sieciowej

Dla konfiguracji: przewód-konstrukcja i przewód-obiekt, obliczenia są takie same, z wyjątkiem wartościwspółczynnika przerwy. Długości odstępów podano w tablicy F.1.

( )m21,0

55,01eD

83,0

25,135,025,135,1910,0938,03750100

50Hz_p_e

2

=⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛−

=×−××××

EN 50341-1:2001 − 158 −

Konfiguracja przewód – przewód (Kg_sf = 1,60):


m82,0)60,126,074,0(961,0959,0530

3852,1Dpp =×+×××

×=


( )m30,0

55,01eD

83,0

60,135,060,135,1910,0938,0750100

50Hz_p_p

2

=⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛−

=×−××××

Tablica F.1 – Długości odstępów izolacyjnych – sieć o napięciu 90 kV wyposażona w łańcuchy złożone z 6 izolatorów

pra – okno(Kg_sf = 1,25)

pra – konstrukcja(Kg_sf = 1,45)

pra – obiekt(Kg_sf = 1,30)

pra – pr(Kg_sf = 1,60)

Del oraz Dpp Del = 0,75 m Del = 0,71 m Del = 0,74 m Dpp = 0,82 m

D50Hz D50Hz_p_e = 0,21 m D50Hz_p_e = 0,19 m – D50Hz_p_p = 0,30 ma) skrót: pr: oznacza przewód.

F.2.2 Zakres I: Sieć o napięciu 90 kV, wyposażona w łańcuchy złożone z 9 izolatorów

Przykład przedstawia sposób obliczenia odstępów izolacyjnych dla sieci o napięciu 90 kV, wyposażonej w łań-cuchy złożone z 9 izolatorów, dla linii znajdujących się na wysokości 1 000 metrów nad poziomem morza.

– Najwyższe napięcie sieci jest takie same, jak w poprzednim przykładzie. Takie same są również wy-magane odstępy w powietrzu dla zachowania wytrzymałości przerwy przy napięciu o częstotliwościsieciowej.

– 90-procentowe napięcie wytrzymywane izolacji linii dla przepięć o stromym czole jest znacznie wyższew przypadku, gdy łańcuch jest zbudowany z 9 izolatorów, w porównaniu z łańcuchem złożonym z 6izolatorów. Na potrzeby tego przykładu przyjęto, że gdy łańcuchy składają się z 9 izolatorów, to wartośćprzepięcia o stromym czole, którą należy uwzględnić, wynosi:

– faza – ziemia: U90 %_ff_is = 557 kV.

– Zgodnie z wyżej wymienioną wartością przepięcia, współczynnik poprawkowy na wysokość, który na-leży zastosować dla wysokości 1 000 m nad poziomem morza, jest następujący:

– faza-ziemia i faza-faza Ka = 0,959.

– Pozostałe współczynniki przybierają wartości takie same, jak w poprzednim przykładzie, wartości od-stępów izolacyjnych są obliczane zgodnie z zależnością zdefiniowaną w E.2 tablica E.5:

− 159 − EN 50341-1:2001



m07,1)25,126,074,0(961,0959,0530

557Del =×+×××

=

Dla konfiguracji przewód-konstrukcja i przewód-obiekt, obliczenia są takie same, z wyjątkiem wartościwspółczynnika przerwy. Długości odstępów podano w tablicy F.2.



m18,1)60,126,074,0(961,0959,0530

5572,1Dpp =×+×××

×=

Tablica F.2 – Długości odstępów izolacyjnych – sieć o napięciu 90 kV wyposażona w łańcuchy złożone z 9 izolatorów





Del oraz Dpp Del = 1,07 m Del = 1,02 m Del = 1,06 m Dpp = 1,18 ma) skrót: pr. oznacza przewód.

UWAGA Długości odstępów uzyskane w tych dwóch przypadkach wskazują, że dla danego napięcia znamionowegoodstępy izolacyjne mogą różnić się znacznie w różnych sieciach, w zależności od izolacji linii. Z tego powodu tablica 5.2podaje długości odstępów izolacyjnych dla każdej znormalizowanej wartości wytrzymywanego napięcia udarowegopiorunowego. Zaleca się zwrócenie uwagi na zastosowanie tablicy 5.5, w której podano unikalne, typowe długości od-stępów w zależności od napięcia sieci.

F.2.3 Zakres II: Sieć o napięciu 400 kV

Przykład przedstawia sposób obliczenia odstępów izolacyjnych dla sieci o napięciu 400 kV, znajdującej się nawysokości 1 000 metrów nad poziomem morza.

– Najwyższe napięcie sieci wynosi Us = 420 kV.

– Na potrzeby tego przykładu przyjęto, że gdy łańcuchy składają się z 19 izolatorów, to wartość przepię-cia o stromym czole, którą należy uwzględnić, wynosi:– faza – ziemia: U90 %_ff_is = 1 550 kV.

– Na potrzeby tego przykładu przyjęto, że wartość przepięcia o łagodnym czole, którą należy uwzględnić,wynosi:– faza – ziemia: Kcs U2 %_sf = 1,05 x 1 050 = 1 103 kV;– faza – faza: 1,40 Kcs U2 %_sf = 1,40 x 1,05 x 1050 = 1 544 kV.

EN 50341-1:2001 − 160 −

– Zgodnie z wyżej wymienionymi wartościami przepięć, współczynniki poprawkowe na wysokość, którepowinny być zastosowane dla wysokości 1 000 m nad poziomem morza, są następujące:

– przepięcia o łagodnym i stromym czole:faza – ziemia i faza – faza Ka = 0,978.

– napięcie o częstotliwości sieciowej:faza – ziemia Ka = 0946;faza – faza Ka = 0959;

– Należy zastosować następujące współczynniki odchylenia:

– przepięcia o stromym czole Kz_ff = 0,961;– przepięcia o łagodnym czole Kz_ff = 0,922;– napięcie o częstotliwości sieciowej Kz_pf = 0,910.

– Wartości odstępów izolacyjnych są następnie obliczane z użyciem zależności określonej w E.2 tablicaE.5.



m92,2)25,126,074,0(961,0978,0530

1550Del =×+×××

=

– dla przepięć o łagodnym czole

m20,31e46,01D 25,1922,0978,01080

105005,1

el =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅= ×××

×


( )m75,0

55,01eD

83,0

25,135,025,135,1910,0946,03750420

50Hz_p_e

2

=⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛−

=×−×××××

Dla konfiguracji przewód-konstrukcja i przewód-obiekt, obliczenia są takie same, z wyjątkiem wartości współ-czynnika przerwy. Długości odstępów podano w tablicy F.3.



m23,3)60,126,074,0(961,0978,0530

15502,1Dpp =×+×××

×=

− 161 − EN 50341-1:2001

– dla przepięć o łagodnym czole

m68,31e46,01D 60,1922,0978,01080

105005,140,1

pp =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅= ×××

××


( )m17,1

55,01eD

83,0

60,135,060,135,1910,0959,0750420

50Hz_p_p

2

=⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛−

=×−××××

Tablica F.3 – Długości odstępów izolacyjnych – sieć o napięciu 400 kV





Przepięcia ostromym czole

Del oraz Dpp

Del = 2,92 m Del = 2,78 m Del = 2,89 m Dpp = 3,23 m

Przepięcia o łagod-nym czole

Del oraz Dpp

Del = 3,20 m Del = 2,57 m Del = 3,02 m Dpp = 3,68 m

D50Hz D50Hz_p_e = 0,75 m D50Hz_p_e = 0,70 m – D50Hz_p_p = 1,17 ma) skrót: pr. oznacza przewód.

Największe długości odstępów wynikają z przepięć łączeniowych, z wyjątkiem odstępu wewnętrznego Del przyKg_sf = 1,45, który wynika z przepięć piorunowych.

EN 50341-1:2001 − 162 −

Załącznik G(normatywny)

Układy uziemiające

G.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

A Przekrój przewodu uziemiającego lub uziomu, w milimetrach kwadratowych

G Gęstość prądu zwarciowego dla przewodu uziemiającego

I Prąd w przewodzie w amperach (wartość skuteczna)

IB Prąd rażeniowy

Id Prąd długotrwały w przewodzie uziemiającym

IE Prąd uziomowy

IEW Prąd powracający przewodem odgromowym do źródła, bez udziału ziemi (w stanieustalonym)

K Stała zależna od materiału, z którego wykonano element przewodzący prąd

Ra Rezystancja dodatkowa (Ra = Ra1 + Ra2)

Ra1 Rezystancja, na przykład obuwia

Ra2 Rezystancja do ziemi w miejscu, w którym może stać człowiek

r Współczynnik redukcyjny przewodów odgromowych. Jest on także nazywany„współczynnikiem ekranowania przewodów odgromowych”

s Obwód przewodu o przekroju prostokątnym

tF Czas trwania doziemienia w sekundach

UD Największe dopuszczalne napięcie dotykowe spodziewane – które jest napięciem źród-łowym w obwodzie dotykowym rażeniowym – gwarantujące, że nie wystąpi zagrożenieporażeniowe ludzi przy znanych rezystancjach dodatkowych (np. obuwia lub izolującegomateriału powierzchni)

UT Napięcie dotykowe rażeniowe (V)

UTp Największe dopuszczalne napięcie dotykowe rażeniowe, tj. napięcie na ciele człowieka

ZB Całkowita impedancja ciała człowieka (Ω)

ZEW-E Impedancja własna przewodu odgromowego

ZML-EW Impedancja wzajemna pomiędzy przewodami fazowymi a przewodem odgromowym

β Odwrotność współczynnika temperaturowego rezystancji elementu przewodzącegoprąd w temperaturze 0 °C

θi Początkowa temperatura uziomu (°C)

θF Końcowa temperatura uziomu (°C)

ρE Rezystywność gruntu (Ωm)

3I0 Suma prądów kolejności zerowej

− 163 − EN 50341-1:2001

G.2 Minimalne wymiary materiałów uziomu, zapewniające wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję

Tablica G.1 – Minimalne wymiary materiałów uziomu

Materiał Typ uziomu

Minimalny wymiar

Rdzeń Pokrycie/powłoka

Średnica

(mm)

Przekrój

(mm2)

Grubość

(mm)

Minimalnawartość

(µm)

Średniawartość

(µm)

Stal

Ocynkowanaogniowo

Taśma b 90 3 63 70

Profil (w tym płyta) 90 3 63 70

Rura 25 2 47 55

Okrągły pręt nauziomy pionowe 16 63 70

Okrągły pręt nauziomy poziome 10 50

Z powłoką ołowianą a

Okrągły drut nauziomy poziome 8 1 000

Z powłokąmiedzianą

Okrągły pręt nauziomy pionowe 15 2 000

Z elektrolityczną powłoką miedzianą

Okrągły pręt nauziomy pionowe 14,2 90 100

Miedź

Goła

Taśma 50 2

Okrągły drut nauziomy poziome 25 c

Linka 1,8 d 25

Rura 20 2

Ocynowana Linka 1,8 d 25 1 5

Ocynkowana Taśma b 50 2 20 40

Z powłoką ołowianą a

Linka 1,8 d 25 1 000

Okrągły drut 25 1 000a) Nieodpowiednie do bezpośredniego zatapiania w betonie b) Taśma walcowana lub wycinana z zaokrąglonymi krawędziami.c) W warunkach wyjątkowych, w których doświadczenie wskazuje, że ryzyko korozji lub uszkodzeń mechanicznych jest bardzo

małe, może być użyty przekrój 16 mm2.d) Średnica pojedynczego drutu.

EN 50341-1:2001 − 164 −

G.3 Obliczenia obciążalności prądowej

Dla prądów doziemienia, które są wyłączane w czasie krótszym niż 5 sekund, przekrój przewodu uziemia-jącego lub uziomu powinien być obliczony zgodnie z poniższą zależnością (patrz IEC 60724):

β+θβ+θ

=

i

F

F

ln

tKIA

gdzie:A przekrój, w milimetrach kwadratowych;I prąd, w amperach (wartość skuteczna);tF czas trwania doziemienia, w sekundach;K stała, która zależy od materiału, z którego jest wykonany element przewodzący prąd. W tablicy

G2 podano wartości dla najczęściej stosowanych materiałów;β odwrotność współczynnika temperaturowego rezystancji elementu przewodzącego prąd w tem-

peraturze 0 °C (patrz tablica G.2)θi temperatura początkowa w stopniach (°C). Wartości można przyjąć wg IEC 60287-3-1. Jeżeli

nie zostanie określona wartość w specyfikacji projektowej lub NNA, należy przyjąć temperaturę20 °C jako temperaturę otaczającego gruntu na głębokości 1 m;

θF temperatura końcowa w stopniach (°C)

Tablica G.2 – Stałe materiałowe

Materiał β (°C)

K (As1/2/mm2)

Miedź 234,5 226

Aluminium 228,0 148

Stal 202,0 78

Jeżeli przewód uziemiający znajduje się w powietrzu, a uziomy znajdują się w gruncie, to gęstość prądu zwar-ciowego G może być odczytana z rysunku G.4 dla temperatury początkowej 20 °C i temperatury końcowej300 °C.

Dla prądów zwarciowych, które płyną przez dłuższy czas (tak jak w przypadku sieci z izolowanym punktemneutralnym lub sieci skompensowanej), zalecane przekroje są przedstawione na rysunku G.5. Jeżeli przyjętokońcową temperaturę inną niż 300 °C (patrz rysunek G.4, linie 1, 3 i 4), to prąd można obliczyć z zastosowa-niem współczynnika podanego w tablicy G.3:

Niższe temperatury końcowe są zalecane, na przykład, dla przewodów izolowanych i przewodów zatopionychw betonie.

− 165 − EN 50341-1:2001

Tablica G.3 – Współczynniki przeliczeniowe prądu długotrwałego dla temperatury końcowej innej niż 300 °C

Temperatura końcowa°C


400 1,20

350 1,10

300 1,00

250 0,90

200 0,80

150 0,70

100 0,60

1 Miedź, goła lub ocynkowana2 Miedź, ocynowana lub w powłoce ołowianej3 Aluminium (tylko przewody uziemiające)4 Stal ocynkowana

Linie 1,3 i 4 mają zastosowanie do temperatury końcowej 300 °C, natomiast linia 2 do temperatury 150 °C. Tablica G.3zawiera współczynniki przeliczeniowe gęstości prądu zwarciowego dla innych temperatur końcowych.

Rysunek G.4 – Gęstości prądu zwarciowego G dla przewodów uziemiających i uziomów w zależnościod czasu trwania doziemienia tF

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 166 −

A: przekrój przewodu okrągłego

A·s: iloczyn przekroju i obwodu przewodu o przekroju prostokątnym1 Miedź, goła lub ocynkowana2 Miedź, ocynowana lub w powłoce ołowianej N29)

3 Aluminium 4 Stal ocynkowana

Linie 1,3 i 4 mają zastosowanie do temperatury końcowej 300 °C, natomiast linia 2 do temperatury 150 °C. Tablica G.3zawiera współczynniki przeliczeniowe dla innych temperatur końcowych.

Rysunek G.5 – Prąd ciągły Id dla przewodów uziemiających o przekroju okrągłym i prostokątnym

N29) Odsyłacz krajowy: W dokumencie HD 637:1999 powołanym w EN 50341-1:2001, którego odpowiednikiem krajowym jestPN-E-05115:2002, linia na rysunku B.2b – odnosząca się do temperatury końcowej 150 °C dla miedzi ocynowanej lub w powłocealuminiowej – jest linią przerywaną.

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 167 − EN 50341-1:2001

G.4 Napięcie dotykowe rażeniowe i prąd rażeniowy

G.4.1 Zależność pomiędzy napięciem dotykowym rażeniowym a prądem rażeniowym

Do obliczeń dopuszczalnych wartości napięcia dotykowego rażeniowego w instalacjach wysokiego napięciaprzyjęto następujące założenia:

– prąd rażeniowy płynie na drodze ręka – stopy;– prawdopodobieństwo wystąpienia założonej impedancji ciała człowieka wynosi 50 %;– prawdopodobieństwo wystąpienia migotania komór serca wynosi 5 %;– brak dodatkowych rezystancji.

UWAGA Założenia te prowadzą do wyznaczenia krzywej dopuszczalnego napięcia dotykowego rażeniowego o szaco-wanym, akceptowalnym ryzyku, przy założeniu rzadkiego występowania doziemień w sieciach wysokiego napięciai małego prawdopodobieństwa obecności człowieka w tym samym czasie.

Zakładając, że podstawą do obliczeń prądu rażeniowego jest IEC 60479-1, Wydanie 2, rozdział 2 i biorąc poduwagę jako dopuszczalną granicę prądu krzywą c2 z rysunku 5 (prawdopodobieństwo migotania komór sercamniejsze niż 5 %, przy drodze prądu lewa ręka – stopy), otrzymuje się następujące wartości:

Tablica G.6 – Dopuszczalny prąd rażeniowy IB w zależności od jego czasu trwania tF

Czas doziemienia tF

sPrąd rażenia IB

mA

0,05 900

0,10 750

0,20 600

0,50 200

1,00 80

2,00 60

5,00 51

10,00 50

W celu określenia największego dopuszczalnego napięcia dotykowego rażeniowego, niezbędne jest okreś-lenie całkowitej impedancji ciała człowieka. Impedancja ta zależy od napięcia dotykowego rażeniowego i oddrogi przepływu prądu; wartości dla dróg przepływu prądu ręka – ręka lub ręka – stopa są podane w normieIEC 60479-1, z której zaczerpnięto następującą tablicę (prawdopodobieństwo, że impedancja ciała człowiekajest mniejsza lub równa podanej wartości i wynosi 50 %).

Tablica G.7 – Całkowita impedancja ciała człowieka ZB w zależności od napięcia dotykowego rażeniowego UT dla drogi przepływu prądu ręka – ręka lub ręka – stopa

Napięcie dotykowe rażeniowe UT Całkowita impedancja ciała człowieka ZB

V Ω

25 3 250

50 2 625

75 2 200

100 1 875

125 1 625

220 1 350

700 1 100

1 000 1 050

EN 50341-1:2001 − 168 −

Dla drogi przepływu prądu ręka – stopy, należy zastosować współczynnik korekcyjny o wartości 0,75. Przezpołączenie tych dwóch tablic i uwzględnienie współczynnika korekcyjnego, wykorzystując proces iteracyjny,obliczyć największe dopuszczalne napięcie dotykowe rażeniowe dla każdego z czasów doziemienia.

Tablica G.8 – Największe dopuszczalne napięcie dotykowe rażeniowe UTp w zależności od czasu doziemienia

Czas doziemienia tF

s

Dopuszczalne napięcia dotykowe rażeniowe UTp

V

0,05 735

0,10 633

0,20 528

0,50 204

1,00 107

2,00 90

5,00 81

10,00 80

G.4.2 Sposób obliczania uwzględniający dodatkowe rezystancje

UTp największe dopuszczalne napięcie dotykowe rażeniowe, napięcie na ciele człowieka;ZB impedancja ciała człowieka;IB prąd rażenia;UD największe dopuszczalne napięcie dotykowe spodziewane – które jest napięciem źródłowym w ob-

wodzie dotykowym rażeniowym – gwarantujące, że nie wystąpi zagrożenie porażeniowe ludzi przyznanych rezystancjach dodatkowych (np. obuwia lub izolującego materiału powierzchni)

Ra rezystancja dodatkowa (Ra = Ra1 + Ra2);Ra1 rezystancja, na przykład obuwia;Ra2 rezystancja do ziemi w miejscu, na którym może stać człowiek;

Rysunek G.9 – Obwód zastępczy do obliczania napięcia dotykowego rażeniowego i prądu rażeniowego

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 169 − EN 50341-1:2001

Tablica G.10 – Dane do obliczeń

Droga prądu rażenia Lewa ręka – obie stopy

Prawdopodobieństwo nie przekroczenia wartości ZB 50 %

Krzywa IB = f(t) c2 na rysunku 14 w normie IEC 60479-1

Impedancja obwodu rażeniowego ZB (50 %) + Ra

Dodatkowa rezystancja Ra = Ra1 + Ra2 = Ra1 + 1,5 ρE( * )

(*) ρE jest rezystywnością gruntu blisko powierzchni (Ω·m)

Metoda obliczania:tF Czas doziemienia.⇓

UTp = f(tF) Zgodnie z tablicą G.6 i tablicą G.8 wykorzystując interpolację lub bezpośrednio z krzywejUD1 na rysunku 6.2.

⇓ZB = f(UTp) Zgodnie z tablicą G.6 i tablicą G.7 wykorzystując interpolację.IB = UTp/ZB Zgodnie z definicją.

⇓UD(tF) = UTp(tF) + (Ra1 + Ra2)IB = UTp(tF) + RaUTp(tF)/ZB = UTp(tF) (1 + Ra/ZB)

Wykres na rysunku 6.2 przedstawia krzywe UD = f(tF) dla 4 wartości Ra:Ra = 0 Ω;Ra = 1 750 Ω; Ra1 = 1 000 Ω; ρE = 500 Ωm;Ra = 4 000 Ω; Ra1 = 1 000 Ω; ρE = 2 000 Ωm;Ra = 7 000 Ω; Ra1 = 1 000 Ω; ρE = 4 000 Ωm;

G.5 Pomiary napięć dotykowych rażeniowych

Przy pomiarach napięć dotykowych rażeniowych należy stosować metodę wymuszenia prądu (patrz H.4).

Istnieją następujące dwie alternatywne metody:

1) Napięcie dotykowe rażeniowe jest określone z uwzględnieniem rezystancji ciała człowieka o wartości1 kΩ.

Elektroda(-y) pomiarowa(-e) używana(-e) do odwzorowania stóp powinna(-y) mieć całkowitą powierz-chnię 400 cm2 i powinna(-y) być przyciskana(-e) do ziemi minimalną całkowitą siłą 500 N. Alternatyw-nie, zamiast elektrody pomiarowej można użyć sondy zagłębionej, przynajmniej 20 cm w gruncie.W celu zmierzenia napięcia dotykowego rażeniowego na dowolnym elemencie instalacji, należy umieś-cić elektrodę w odległości 1 m od dostępnej części uziemionej. W przypadku gdy miejsce to wypada napowierzchni betonu lub wyschniętej gleby, elektroda powinna być ułożona na mokrej tkaninie lub cien-kiej warstwie wody. Elektroda odwzorowująca styczność ręki powinna umożliwiać niezawodne prze-bicie warstwy farby (nie działającej jako izolacja). Jeden zacisk woltomierza powinien być podłączonydo elektrody odwzorowującej rękę, natomiast drugi zacisk do elektrody odwzorowującej stopę. Wystar-czające jest przeprowadzenie takich pomiarów jako próby wyrywkowej.

UWAGA W celu szybkiego uzyskania odczytu górnej granicy napięć dotykowych rażeniowych, wystarczającejest w większości przypadków wykonanie pomiarów z wykorzystaniem woltomierza o wysokiej rezystancji wew-nętrznej i sondy wciśniętej na głębokość 10 cm.

EN 50341-1:2001 − 170 −

2) Napięcie dotykowe rażeniowe jest określone przez pomiar napięcia źródłowego UD (rysunek G.9) przyużyciu woltomierza o wysokiej rezystancji wewnętrznej, a następnie obliczenie napięcia dotykowego ra-żeniowego według punktu G.4.2. W celu zmierzenia napięcia źródłowego na dowolnej części instalacji,elektroda powinna być umieszczona w odległości 1 m od dostępnej części instalacji.

Jeden zacisk woltomierza powinien być podłączony do dostępnej części instalacji, natomiast drugi za-cisk do elektrody odwzorowującej stopę w postaci sondy zagłębionej przynajmniej 20 cm w gruncie.

G.6 Współczynnik redukcyjny przewodów odgromowych linii napowietrznych

G.6.1 Postanowienia ogólne

Przewody odgromowe linii napowietrznych biorą udział w rozpływie prądów doziemienia powracających przezziemię. Przenoszą one lub przesyłają część prądu doziemienia odpowiedniego obwodu. W związku z tymzjawiskiem, układ uziemiający instalacji wysokiego napięcia jest bardziej efektywny w rozprowadzaniu prądudoziemienia. Zakres tego zjawiska jest określany przez współczynnik redukcyjny.

Współczynnik redukcyjny r przewodu odgromowego 3-fazowej linii napowietrznej jest stosunkiem prądu uzio-mowego (części prądu doziemienia, powracającej przez ziemię) do sumy prądów kolejności zerowej obwodu3-fazowego.

r = IE/3I0 = (3I0 – IEW)/3I0

gdzie:

IEW – prąd powracający przewodem odgromowym do źródła, bez udziału ziemi (w stanie ustalonym);IE – prąd uziomowy;3I0 – suma prądów kolejności zerowej.

Współczynnik redukcyjny przewodu odgromowego linii napowietrznej przy przepływie prądów ustalonychmoże być obliczony na podstawie impedancji własnej przewodu odgromowego ZEW-E i impedancji wzajemnejpomiędzy przewodami fazowymi a przewodem odgromowym ZML-EW:

r = (ZEW-E – ZML-EW)/ZEW-E = 1 – (ZML-EW/ZEW-E)

Największy wpływ na wartość ZML-EW ma średnia odległość pomiędzy przewodami fazowymi a przewodem od-gromowym, natomiast największy wpływ na wartość ZEW-E ma rezystancja przewodu odgromowego. Stądefekt redukcyjny przewodu odgromowego wzrasta (r zmniejsza się) wraz ze zmniejszaniem się odległości po-między przewodami fazowymi a przewodem odgromowym oraz wraz ze zmniejszaniem się rezystancji prze-wodu odgromowego.

G.6.2 Wartości współczynnika redukcyjnego linii napowietrznej

Wartości współczynnika redukcyjnego zawierają się w przedziale od 0,2 do 1,0 i zależą od kilku czynników,np.: geometrii linii, umiejscowienia przewodów odgromowych w stosunku do przewodów fazowych, rezystyw-ności gruntu, liczby przewodów odgromowych i ich rezystancji.

− 171 − EN 50341-1:2001

Załącznik H(informacyjny)

Układy uziemiające

H.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

D L/π Średnica uziomu otokowego

d Średnica elementu uziomu wykonanego z linki lub połowa szerokości uziomu wykonanegoz taśmy/ Średnica uziomu pionowego

I0 Prąd kolejności zerowej podczas zwarcia

IE Prąd uziomowy płynący w czasie zwarcia

Im Zmierzony prąd probierczy

L Długość uziomu wykonanego z taśmy/ długość uziomu pionowego

RE Rezystancja uziemienia

RER Rezystancja uziomu otokowego

RES Rezystancja uziomu wykonanego z taśmy

Rt Rezystancja posadowienia słupa

r Współczynnik redukcyjny przewodów odgromowych. Jest on także nazywany „współczyn-nikiem ekranowania przewodów odgromowych”

UE Napięcie uziomowe

Uem Napięcie zmierzone pomiędzy układem uziemiającym a sondą znajdującą się w ziemi od-niesienia

ZE Impedancja uziemienia, na przykład zmierzona lub wyliczona

ZS Impedancja przewodu odgromowego o długości jednego przęsła

ρE Rezystywność gruntu (Ω·m)

H.2 Podstawy weryfikacji

H.2.1 Rezystywność gruntu

Rezystywność gruntu ρE jest różna w różnych miejscach terenu w zależności od typu gruntu, wielkości ziaren,gęstości i wilgotności (patrz tablica H.1).

EN 50341-1:2001 − 172 −

Tablica H.1 – Rezystywności gruntu dla prądów przemiennych (najczęściej mierzone przedziały wartości)

Typ gruntu Rezystywność gruntu ρE

(Ωm)

Grunty bagniste od 5 do 40

Glina, ił, próchnica od 20 do 200

Piasek od 200 do 2 500

Żwir od 2 000 do 3 000

Zwietrzała skała zwykle poniżej 1 000

Piaskowiec od 2 000 do 3 000

Granit do 50 000

Morena do 30 000

Do głębokości kilku metrów, zmiany wilgotności mogą powodować okresowe wahania rezystywności gruntu.Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, że rezystywność gruntu może znacznie się zmieniać wraz z głębokościąz powodu dużych różnic pomiędzy poszczególnymi warstwami gruntu, co jest powszechnie spotykane.

H.2.2 Rezystancja uziemienia

Rezystancja uziemienia RE danego uziomu zależy od rezystywności gruntu, jak również od rozmiarów i kszta-łtu uziomu. Największy wpływ ma długość uziomu, natomiast wpływ przekroju uziomu jest mniejszy. RysunkiH.2 i H.3 przedstawiają wartości rezystancji uziemienia uziomów poziomych i uziomów pionowych w zależno-ści od ich całkowitej długości.

W przypadku bardzo długich uziomów poziomych (na przykład kabli działających jak uziomy), rezystancjauziemienia maleje wraz z długością, ale zdąża do pewnej wartości końcowej. Uziomy fundamentowe mogąbyć traktowane jako uziomy zakopane w otaczającym gruncie.

Rezystancja doziemna uziomu kratowego wynosi w przybliżeniu:

2DρR E

E =

gdzie D średnica koła o takim samym polu powierzchni co uziom kratowy.

− 173 − EN 50341-1:2001

Rysunek H.2 – Rezystancja uziemienia RE uziomów poziomych (wykonanych z taśmy, materiałówokrągłych lub linek) ułożonych w gruncie jednorodnym wzdłuż linii prostej lub w postaci otoku

Wartości rezystancji uziemienia obliczono zgodnie z następującym wzorem:

– uziom wykonany z taśmy: RES = (ρE/πL) ln(2L/d);– uziom otokowy: RER = (ρE/π2D) ln(2πD/d).

gdzieL długość uziomu wykonanego z taśmy;D średnica uziomu otokowego = L/π;d średnica uziomu wykonanego z linki lub połowa szerokości uziomu wykonanego z taśmy (przy-

jęto tu wartość 15 mm);ρE rezystywność gruntu w Ω·m;π liczba 3,1416

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 174 −

Rysunek H.3 – Rezystancja uziemienia RE uziomów pionowych zakopanych w gruncie jednorodnym

Wartości rezystancji obliczono zgodnie z następującym wzorem:

RE = (ρE/2πL) ln(4L/d);

gdzieL długość uziomu pionowego;d średnica uziomu pionowego (przyjęto tu wartość 20 mm);ρE rezystywność gruntu w Ω·m;π liczba 3,1416

H.3 Wykonanie uziomów i przewodów uziemiających

H.3.1 Wykonanie uziomów

H.3.1.1 Uziomy poziome

Uziomy poziome są zwykle układane na dnie rowu lub na dnie wykopu pod fundament.

Zaleca się, aby:– uziomy były otoczone lekko ubitym gruntem,– uziomy nie stykały się bezpośrednio z kamieniami lub żwirem,– grunt rodzimy, który ma działanie korozyjne na metal, z którego jest wykonany uziom, był zastąpiony

odpowiednim gruntem zasypowym.

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 175 − EN 50341-1:2001

H.3.1.2 Wbijane uziomy pionowe lub ukośne

Uziomy wbijane w grunt w sposób mechaniczny, pionowo lub ukośnie, zaleca się rozstawiać na odległość niemniejszą niż ich długość.

Należy stosować odpowiednie narzędzia w celu uniknięcia uszkodzeń uziomów w czasie wbijania.

H.3.1.3 Łączenie uziomów

Elementy łączące, stosowane do łączenia przewodzących części uziomów w sieci uziemiającej, powinnymieć odpowiednie wymiary, tak aby zapewnić przewodność elektryczną oraz wytrzymałość mechaniczną i ter-miczną równą wytrzymałości samych uziomów.

Uziomy powinny być odporne na korozję i nie przyczyniać się do powstawania ogniw galwanicznych.

Elementy łączące, stosowane do montowania uziomów pionowych, powinny mieć tę samą wytrzymałość me-chaniczną, co same pręty oraz powinny być odporne na mechaniczne naprężenia podczas wbijania w grunt.W przypadku gdy istnieje konieczność łączenia różnych metali, które mogą ze sobą tworzyć ogniwa galwa-niczne i powodować korozję galwaniczną, elementy łączące powinny być zabezpieczone trwałym środkiemprzed kontaktem z elektrolitami w ich otoczeniu.

H.3.2 Przewody uziemiające

Długość przewodów uziemiających powinna być możliwie najkrótsza.

H.3.2.1 Instalowanie przewodów uziemiających

Rozpatrywane mogą być następujące metody instalowania:

– przewody uziemiające zakopane: wymagana jest tylko ochrona przed uszkodzeniem mechanicznym,

– przewody uziemiające dostępne: powyżej powierzchni gruntu przewody uziemiające powinny być zain-stalowane w taki sposób, by pozostawały dostępne. Jeżeli istnieje ryzyko uszkodzenia mechanicznego,przewód uziemiający powinien być odpowiednio zabezpieczony,

– przewody uziemiające umieszczone w betonie: przewody uziemiające mogą także być umieszczonew betonie. Na obu końcach powinny być łatwo dostępne zaciski.

Szczególną uwagę na zabezpieczenie przed korozją należy zwrócić w miejscu, w którym goły przewód uzie-miający wchodzi do gruntu lub betonu.

H.3.2.2 Łączenie przewodów uziemiających

Połączenia powinny mieć dobrą przewodność elektryczną w celu uniknięcia niedopuszczalnych wzrostówtemperatury przy przepływie prądu doziemienia.

Połączenia nie powinny ulegać rozluźnieniu oraz powinny być chronione przed korozją. W przypadku gdyistnieje konieczność łączenia różnych metali, które mogą ze sobą tworzyć ogniwa galwaniczne i z tegowzględu powodować korozję galwaniczną, połączenia powinny być zabezpieczone trwałym środkiem przedkontaktem z elektrolitami w ich otoczeniu.

Należy stosować właściwe elementy do łączenia przewodów uziemiających z uziomami, głównym zaciskiemuziemiającym oraz z każdym elementem metalowym.Demontaż połączeń powinien być niemożliwy bez użycia narzędzi.

EN 50341-1:2001 − 176 −

H.4 Pomiary związane z układami uziemiającymi

H.4.1 Pomiary rezystywności gruntu

Pomiary rezystywności gruntu przeprowadzane w celu wstępnego określenia rezystancji uziemienia lub impe-dancji uziemienia powinny być przeprowadzane metodą czteroelektrodową (na przykład metodą Wennera),dzięki której można określić rezystywność gruntu dla różnych głębokości.

H.4.2 Pomiary rezystancji i impedancji uziemienia

Rezystancje i impedancje uziemienia mogą być określone różnymi metodami. Wybór właściwej metody za-leży od rozległości układu uziemiającego, stopnia występowania zakłóceń i napięć zakłócających.

UWAGA Zaleca się zwrócenie uwagi na fakt, że w trakcie przeprowadzania pomiarów i ich przygotowania, a szczegól-nie podczas pomiarów między różnymi, nawet rozłączonymi częściami uziemianymi, mogą pojawić się niebezpiecznenapięcia dotykowe rażeniowe.

Przykłady właściwych metod pomiarów i typy przyrządów pomiarowych:

a) Metoda spadku napięcia z wykorzystaniem testera uziemień

Przyrząd ten jest stosowany do pomiarów uziomów i układów uziemiających o małej lub średniej roz-ległości, na przykład pojedynczych uziomów pionowych, uziomów poziomych taśmowych, uziomów słu-pów linii napowietrznych, z odłączonymi lub przyłączonymi przewodami odgromowymi, układów uzie-miających wysokiego napięcia i oddzielnych układów uziemiających niskiego napięcia. Częstotliwośćzastosowanego napięcia przemiennego nie powinna przekraczać 150 Hz.

Badany uziom, elektroda pomocnicza prądowa i sonda napięciowa powinny znajdować się w liniiprostej możliwie najdalej od siebie. Odległość sondy napięciowej od badanego uziomu powinna byćprzynajmniej 2,5 razy większa od największego wymiaru terenu zajętego przez uziom (w kierunku po-miaru), ale nie mniejsza niż 20 m; odległość elektrody pomocniczej prądowej powinna być co najmniej4 razy większa od największego wymiaru zajętego przez uziom, ale nie mniejsza niż 40 m.

b) Tester uziemienia wysokiej częstotliwości

Przyrząd ten umożliwia pomiar rezystancji uziemienia pojedynczego słupa bez konieczności odłączaniaod uziomu połączenia z przewodem odgromowym. Częstotliwość zastosowanego prądu powinna byćna tyle wysoka, aby impedancja połączenia łąńcuchowego czwórników utworzonych przez przewód od-gromowy i sąsiednie słupy osiągnęła dużą wartość, stanowiąc praktycznie pomijalny obwód równoległydo uziemienia pojedynczego słupa linii napowietrznej.

c) Metoda wielkoprądowa

Metoda ta jest stosowana w szczególności do pomiaru impedancji uziemienia rozległych układówuziemiających, a także w przypadku konieczności uwzględnienia przenoszonych potencjałów (poprzezmetalowe rury), co skutkuje wymaganymi większymi odległościami pomiędzy układem uziemiającymdanego słupa a elektrodą w ziemi odniesienia.

Przez przyłożenie napięcia przemiennego, o częstotliwości zbliżonej do częstotliwości sieciowej, po-między układem uziemiającym a elektrodą znajdującą się w ziemi odniesienia uzyskuje się wprowa-dzenie prądu pomiarowego Im do układu uziemiającego, co powoduje pojawienie się mierzalnego napię-cia uziomowego na układzie uziemiającym.

Przewody odgromowe i powłoki kabli, mające działanie podobne do uziomów, które są w czasie nor-malnej pracy połączone z układem uziemiającym, nie powinny być odłączane podczas pomiarów.

− 177 − EN 50341-1:2001

Moduł impedancji ZE jest dany wzorem:

rIUZm

emE ⋅

=

gdzie:

Uem napięcie zmierzone pomiędzy układem uziemiającym a elektrodą znajdującą się w ziemiodniesienia (ziemi odległej) w woltach;

Im zmierzony prąd probierczy w amperach;r współczynnik redukcyjny przewodów odgromowych.

Współczynnik redukcyjny może być określony za pomocą obliczeń lub pomiarów.

Dla linii napowietrznych bez przewodów odgromowych r = 1.

Należy uwzględnić przewody odgromowe linii, biegnących na oddzielnych słupach, równolegle do liniibadanej pomiędzy układem uziemiającym a elektrodą znajdującą się w ziemi odniesienia, jeżeli sąpodłączone do badanego układu uziemiającego.

Odległość pomiędzy badanym układem uziemiającym a elektrodą znajdującą się w ziemi odniesieniapowinna być, o ile jest to możliwe, nie mniejsza niż 5 km. Prąd probierczy powinien być na tyle duży,aby mierzone napięcie było wyższe od przewidywanych napięć zakłócających. Zwykle zapewnia toprąd powyżej 50 A. Rezystancja wewnętrzna woltomierza powinna być przynajmniej 10-krotnie większaod rezystancji uziemienia elektrody.

UWAGA Dla małych układów uziemiających mogą być wystarczające mniejsze odległości i prądy probiercze.Należy jednak wziąć pod uwagę możliwe napięcia zakłócające i zaburzające.

H.4.3 Wyznaczanie napięcia uziomowego

Napięcie uziomowe UE dane jest wzorem:

UE = Z·IE

gdzie:IE prąd uziomowy;ZE impedancja uziemienia, na przykład zmierzona lub obliczona. Przybliżoną wartość uwzględ-

niającą przewody odgromowe i sąsiednie słupy można określić z równania.

( ))ZR(4ZZ25,0Z StSSE +⋅⋅+⋅=

gdzie:ZS impedancja przewodu odgromowego o długości jednego przęsła;Rt rezystancje posadowienia słupów.

Prąd uziomowy płynący podczas zwarcia jest dany wzorem:

IE = r·3I0

gdzie:r współczynnik redukcyjny przewodów odgromowych;I0 prąd kolejności zerowej podczas zwarcia.

EN 50341-1:2001 − 178 −

Załącznik J(normatywny)

Kratowe słupy stalowe

W następnych rozdziałach podano w nawiasach odnośniki do odpowiednich rozdziałów normy ENV 1993-1-1.

J.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

A pole przekroju; pole przekroju brutto dla śrub

Aeff efektywne pole przekroju

Anet pole przekroju netto przy osłabieniu otworami

As pole przekroju czynnego śruby

b szerokość nominalna

beff szerokość efektywna półki

c odległość pomiędzy przewiązkami

d średnica śruby

d0 średnica otworu

E moduł sprężystości

e1 odległość od środka otworu do krawędzi półki kątownika

e2 odległość od środka otworu do krawędzi bocznej kątownika

F skupione obciążenie poziome

fu wytrzymałość na rozciąganie

fub wytrzymałość na rozciąganie śrub

fy granica plastyczności

fyd obliczeniowa granica plastyczności

i promień bezwładności względem odpowiedniej osi

L długość systemowa

Mc Rd nośność obliczeniowa przekroju na zginanie

Msd obliczeniowy moment zginający w przekroju

m liczba kątowników

N siła osiowa

Nd obliczeniowa siła ściskająca

NR,b nośność obliczeniowa na wyboczenie

Nsd obliczeniowa siła rozciągająca lub ściskająca w przekroju

P1 odległość pomiędzy dwoma otworami w kierunku przenoszenia obciążenia

p odległość pomiędzy dwoma otworami, mierzona prostopadle do osi elementu

Sd siła rozciągająca; siła w podpierającym elemencie (rozciągająca lub ściskająca)

s skok podziałki, odległość środków dwóch otworów w rzędzie

t grubość

Weff efektywny wskaźnik wytrzymałości przekroju

− 179 − EN 50341-1:2001

γM1 częściowy współczynnik bezpieczeństwa do nośności elementów przy zginaniu, rozciąganiulub wyboczeniu

γM2 częściowy współczynnik bezpieczeństwa do nośności przekroju netto z otworami na śruby

γMb częściowy współczynnik bezpieczeństwa do nośności połączeń łączonych na śruby

λ smukłość (dla rozpatrywanego obciążenia wyboczeniowego)

λeff smukłość efektywna

λ bezwymiarowa smukłość (dla rozpatrywanego obciążenia wyboczeniowego)

λp stosunek szerokości do grubości (b/t)

ρ współczynnik redukcyjny stateczności miejscowej

χ współczynnik redukcyjny wyboczeniowy

J.2 Klasyfikacja przekrojów (rozdział 5.3)

J.2.1 Podstawy

W słupach linii przesyłowych można stosować elementy z różnych kształtowników, lecz najczęściej stosowa-ne spośród przyjmowanych kształtowników są kątowniki. W niniejszym normatywnym załączniku przedsta-wiono tylko ten typ prętów, zarówno walcowanych na gorąco, jak i giętych na zimno.

J.2.2 Klasyfikacja (rozdział 5.3.2)

Wszystkie rozważane przekroje są klasy 3 lub 4, zgodnie z rozdziałem 5.3.2 normy ENV 1993-1-1.

J.2.3 Właściwości przekroju efektywnego dla elementów ściskanych (rozdział 5.3.5)

Właściwości przekroju efektywnego powinny opierać się na efektywnej szerokości półki beff.

W przypadku półek kątownika nierównoramiennego, należy uwzględniać kolejno każdą półkę, a efektywnyprzekrój wyliczać jako przekrój brutto pomnożony przez współczynnik redukcyjny.

W przypadku przymocowania kątownika tylko jedną półką, redukcję stosuje się tylko do półki przymocowanej,gdyż półka wolna może być częściowo rozciągana.

Efektywną szerokość należy uzyskiwać z szerokości nominalnej półki (b), przyjmując jednorodny rozkład na-prężeń, jak poniżej:

λp = b/tλ p = λp / ( )σKε4,28 gdzie Kσ = 0,43 i ε = )/235( yf , fy [MPa]beff = ρb

przy czym

t grubośćb szerokość nominalna ρ współczynnik redukcyjny – wg następujących reguł

EN 50341-1:2001 − 180 −

Dla kątowników walcowanych

gdy pλ ≤ 0,91 ρ = 1

0,91 < pλ ≤ 1,213 ρ = 2 – pλ / 0,91

pλ > 1,213 ρ = 0,98 / 2pλ

Dla kątowników giętych na zimnogdy pλ ≤ 0,809 ρ = 1

0,809 < pλ ≤ 1,213 ρ = (5 – pλ / 0,404) / 3

pλ > 1,213 ρ = 0,98 / 2pλ

W celu obliczenia efektywnego pola przekroju Aeff i wskaźnika Weff, należy stosować wartość beff.

Te wytyczne dla przypadku kątowników giętych na zimno można zastąpić przez wymagania normyENV 1993-1-3.

W analizie statycznej sprężystej generalnie nie ma potrzeby uwzględniania efektywnego przekroju po-przecznego zamiast przekroju poprzecznego brutto.

J.3 Właściwości przekroju (rozdział 5.4.2)

J.3.1 Przekrój poprzeczny brutto (rozdział 5.4.2.1)

Właściwości przekroju poprzecznego brutto powinno się określać, stosując określone wymiary; bez odej-mowania otworów na łączniki. Nie obejmuje to materiałów połączeniowych.

J.3.2 Przekrój poprzeczny netto (rozdział 5.4.2.2)

1) Przekrój netto połączenia kątownika dwiema półkami należy uwzględniać jako sumę przekrojów nettoobu półek.

2) Przekrój netto należy obliczać jako przekrój brutto pomniejszony o odpowiednie potrącenie wszystkichotworów. Jeśli otwory są przestawione, należy obliczyć dwie wartości przekroju netto i wziąć mniejsząz nich jako odpowiedni przekrój netto.

– Pierwsza wartość uzyskiwana jest przez pomniejszenie przekroju brutto o przekrój wszystkichotworów w przekroju prostopadłym do osi kątownika.

– Druga wartość uzyskiwana jest przez pomniejszenie przekroju brutto o przekroje wszystkichotworów leżących w linii ukośnej lub zygzakowatej poprowadzonej stopniowo poprzez elementlub jego część, a potem przez dodanie wyrażenia s2t/(4p) dla każdego rozstawu osi (ukośnego).(s≠0 jak pokazano na rysunku J.1).

− 181 − EN 50341-1:2001

Rysunek J.1 – Otwory przestawione

gdzies odstęp dwóch przestawionych otworów mierzony wzdłuż osi elementu

p odstęp tych samych dwóch otworów mierzony prostopadle do osi elementu

t grubość elementu

3) Poprzeczny przekrój netto kątownika połączonego jedną półką na jego końcu należy obliczać jakoprzekrój netto połączonej półki plus połowa przekroju nie połączonej półki.

4) W przypadku połączenia tylko na jedną śrubę, przekrój netto należy brać jako przekrój netto połączo-nej półki.

J.4 Sprawdzanie nośności przekroju

J.4.1 Rozciąganie (rozdział 5.4.3)

Dla elementu rozciąganego osiowo, wartość obliczeniowa siły rozciągającej Nsd powinna mieścić się w na-stępujących granicach:

1) Przypadek połączenia dwiema półkami

Nsd ≤ 0,9 Anet fu / γM2

2) Przypadek połączenia za jedną półkę (rysunek J.2)

Krawężnik

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 182 −

Rysunek J.2 – Kątownik połączony jedną półką

za pomocą 1 śrubyNsd = (b1 – d0) t fu / γM2

za pomocą 2 lub więcej śrub

Nsd = (b1 – d0 + 2

2b) t fu / γM2

W przypadku połączeń spawanych, należy odnieść się do rozdziału 6.6.10 normy ENV 1993-1-1.

J.4.2 Ściskanie (rozdział 5.4.4)

Wartość obliczeniowa siły ściskającej Nsd w każdym przekroju powinna spełniać warunek:

Nsd ≤ Aeff fy / γM1

J.4.3 Zginanie (rozdział 5.4.5)

Nośność obliczeniowa przy zginaniu przekroju bez otworów na śruby powinna być określona następująco:

Mc Rd = Weff fy / γM1

gdzie:Weff jest efektywnym wskaźnikiem wytrzymałości przekroju odpowiadającym Aeff.

J.4.4 Zginanie i siły osiowe (rozdział 5.4.8.3)

Przekrój poprzeczny bez uwzględniania otworów na śruby, uważa się za wystarczający, jeśli spełnione jestnastępujące kryterium:

1fW

MfW

MfA

Nydeffzz

sdzz

ydeffyy

sdyy

ydeff

sd ≤++

gdzie:

– Aeff i Weff przekrojów kątownikowych zdefiniowano w rozdziale J.2.3

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 183 − EN 50341-1:2001

– dla Aeff i Weff innych przekrojów należy odnieść się do rozdz. 5.3 i 5.4 normy ENV 1993-1-1– fyd = fy / γM1

Przy określaniu Aeff i Weff przekroju efektywnego należy brać pod uwagę efekty redukujące tylko dla ściska-nych części przekroju.

J.5 Sprawdzanie nośności na wyboczenie (rozdział 5.5)

J.5.1 Elementy ściskane (rozdział 5.5.1)

J.5.1.1 Wyboczenie giętne

W elementach ściskanych osiowo, wartość obliczeniowa siły ściskającej Nd, podzielona przez wartość obli-czeniową nośności na wyboczenie NR,d, powinna spełniać warunek:

Nd

≤ 1NR,d

Nośność obliczeniowa na wyboczenie zdefiniowana jest następująco:

NR,d = χ Aeff fy / γM1

Współczynnik redukcyjny χ określa się na podstawie wzoru 5.46, podanego w normie ENV 1993-1-1, a zależy on od:

– smukłości λ– właściwości materiałowych E i fy

– krzywej wyboczeniowej

Projekt słupa powinien być wykonany:

– tylko za pomocą obliczeń lub– za pomocą obliczeń potwierdzonych przez badanie prototypu w skali 1:1.

Jeśli projekt będzie wykonany tylko za pomocą obliczeń, należy zastosować następującą procedurę projektową:

– zastosować właściwą krzywą wyboczeniową wg rozdziału 5.5.1 normy ENV 1993-1-1, ze współ-czynnikiem imperfekcji α = 0,49

– określić właściwą smukłość λ, zgodnie z rozdziałem J.6 i J.7, przy czym wartości w ramkachmożna zastąpić przez wartości podane w NNA

– współczynnik redukcyjny χ obliczać ze wzoru 5.46 w normie ENV 1993-1-1, podstawiając:

AEeffy Af

πλλ =

Jeśli projekt będzie wykonany za pomocą obliczeń i potwierdzony przez udokumentowane badania w pełnejskali, należy stosować następującą procedurę:

– właściwą krzywą wyboczeniową należy przyjąć jako krzywą b wg rozdziału 5.5.1 normy ENV 1993-1-1

– właściwą smukłość λ należy określić zgodnie z rozdziałem J.6 i J.7, bez zmian wartości w ramkach.

– bezwymiarowa smukłość λ dla odpowiedniego obciążenia wyboczeniowego w równaniu 5.4.6

w normie ENV 1993-1-1 zastąpiona jest przez smukłość efektywną λ eff określoną w rozdziale J.8 i J.9.

– współczynnik redukcyjny χ obliczać ze wzoru 5.46 w normie ENV 1993-1-1.

EN 50341-1:2001 − 184 −

NNA lub specyfikacja projektowa powinny stwierdzić, co składa się na wymagane badania w skali 1:1.

Niniejsze punkty mają pierwszeństwo przed rozdziałem 5.8 normy ENV 1993-1-1.

J.5.1.2 Wyboczenie giętno-skrętne

Smukłość λ dla wyboczenia giętno-skrętnego należy obliczać wg stosownych wzorów, a następnie zasto-sować do obliczeń współczynnik redukcyjny χ, wg wyjaśnień podanych w J.5.1.1.Dla kątowników równoramiennych smukłość na wyboczenie giętno-skrętne można obliczać w przybliżeniu,stosując następujący wzór:

λ p = AE

5 effy Af

tb

π

J.5.2 Zwichrzenie belek (rozdział 5.5.2)

Obliczeniową nośność na zwichrzenie belki nie usztywnionej należy określać zgodnie z postanowieniami po-danymi w rozdziale 5.5.2 normy ENV 1993-1-1, z uwzględnieniem rozdziału J.5.1.

J.5.3 Zginanie z rozciąganiem osiowym (rozdział 5.5.3)

Należy stosować postanowienia podane w rozdziale 5.5.3 normy ENV 1993-1-1.

J.5.4 Zginanie ze ściskaniem osiowym (rozdział 5.5.4)

Należy stosować postanowienia podane w rozdziale 5.5.4 normy ENV 1993-1-1, z uwzględnieniem rozdziałuJ.5.1.

J.6 Długość wyboczeniowa elementów

J.6.1 Postanowienia ogólne

1) Istnieje klika różnych konfiguracji, które są zwykle stosowane w słupach kratowych, a każda wymagaoddzielnego podejścia.

2) Długość wyboczeniowa, a co za tym idzie nośność elementu, zależy od typu zakratowania zastosowa-nego w celu zapewnienia stateczności elementu.

3) Właściwą smukłość λ dla odpowiedniego modelu wyboczenia należy określać wg J.6.2 i J.6.3.

J.6.2 Krawężniki i pasy poprzeczników

J.6.2.1 Zalecenia ogólne

– Zalecana maksymalna smukłość krawężników i pasów poprzeczników nie powinna przekraczać 120 .– Przekrój elementu stanowi zwykle pojedynczy kształtownik. Pręty złożone należy projektować wg J.6.4.

− 185 − EN 50341-1:2001

J.6.2.2 Pręty pojedyncze

Rozpatruje się kilka przypadków, jak pokazano na rysunku J.3, a dla kątowników należy stosować następu-jące wartości smukłości:

Krawężnik z symetrycznym zakratowaniem (a) (b) λ = 1,0 L/ivv

Krawężnik z dodatkowym prostopadłym podparciem (c) λ = 1,0 L/iyy

Krawężnik z przestawnym zakratowaniem (d) λ = 1,0 L/ivv

Rysunek J.3 – Symetryczne i przestawne zakratowanie ścian

J.6.3 Schematy zakratowań

J.6.3.1 Postanowienia ogólne

1) Typowy schemat zakratowania głównego pokazano na rysunku J.4. W celu podziału zakratowaniagłównego lub krawężników głównych, można stosować zakratowanie drugorzędne, jak pokazano przy-kładowo na rysunku J.5.

2) Dobrą praktyką jest ograniczanie smukłości prętów zakratowania głównego do wartości 200 , a prętówzakratowania drugorzędnego do wartości 240 .Inne smukłości przewidziane są dla specjalnych przypadków opisanych w rozdziałach J.6.3.4.(2),J.6.3.5.(3), J.6.3.7.(2) i J.7.2.(5).

3) Prętami zakratowania są zwykle pojedyncze kształtowniki. Pręty złożone należy projektować wg rozdziału J.6.4.

4) W przypadku prętów długich, może być właściwe uwzględnienie – oprócz obciążenia osiowego – zgi-nania od obciążenia wiatrem.

5) Smukłość λ elementów zakratowania zależy między innymi od rodzaju połączeń w węzłach scharakte-ryzowanych stopniem utwierdzenia i mimośrodami.

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 186 −

Wpływ charakterystyki węzłów pomija się, stosując wartości w ramkach 1,0 we wzorach na λ. W przy-padku obliczeń nie potwierdzonych przez badania prototypu (patrz J.5.1.1), mogą być zastosowanespecjalne wartości z NNA, uwzględniające powyższe wpływy.

6) Kąt pomiędzy prętem głównym a prętem zakratowania nie powinien być mniejszy niż 15o.

J.6.3.2 Pojedyncze zakratowanie

Pojedyncze zakratowanie stosuje się zwykle wtedy, gdy obciążenia są niewielkie, a długości relatywnie krót-kie, jak to jest na przykład w pobliżu wierzchołka słupa kratowego (patrz rysunek J.4(a)). Smukłość należyprzyjmować jako:

λ = 1,0 L/ivv.

W przypadku pokazanym na rysunku J.4(b) należy przyjmować smukłość kątowników jako:

λ = 1,0 L1/ivv i λ = 1,0 L2/iyy.

J.6.3.3 Krzyżujące się pręty zakratowania

1) Punkt przecięcia ukośników można uważać za sztywno podparty w płaszczyźnie zakratowania, gdyoba pręty są ciągłe i połączone co najmniej jedną śrubą (patrz rysunek J.4(c)). Wtedy długość wy-boczeniowa jest równa: 1,0 L1, a smukłość należy przyjmować jako: λ1 = 1,0 L1/iVV.

Rysunek J.4 – Typowe schematy zakratowań

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 187 − EN 50341-1:2001

2) Sztywność podparcia prostopadle do płaszczyzny zakratowania zależy od stosunku Sd/Nd,

gdzie Sd = siła w pręcie podpierającym (rozciąganym lub ściskanym)Nd = siła w elemencie ściskanym

a smukłości dodatkowe (λ2), należy obliczać następująco:

Sd = siła rozciągająca i Sd/Nd ≥ 2/3

λ2 = λ1 = 1,0 L1/ivv (pełne utwierdzenie)

Sd = siła rozciągająca i Sd/Nd < 2/3

λ2 = 1,0 dd NS5,12iLyy

1−

Sd = siła ściskająca i Sd<Nd

λ2 = 1,0 ddyy

NSiL 221

+ , gdzie λ2 yyiL2

≤

stężenienarożne

zakratowanie wewnętrznenarożne

Rysunek J.5 – Stosowane schematy zakratowań drugorzędnych

EN 50341-1:2001 − 188 −

J.6.3.4 Zakratowania z prętami dodatkowymi

1) Gdy w celu zapewnienia stateczności krawężników wstawione są pręty dodatkowe (patrz rysunek J.4(d)), to redukują one również długość wyboczeniową w osi minimalnego momentu bezwładności dowartości L1. Smukłość należy wyznaczać jako:λ1 = 1,0 L1/ivv

2) Wyboczenie należy sprawdzać dla długości L2 w układzie prostokątnym dla wyboczenia poprzecznegodo zakratowaniaλ2 = 1,0 L2/iyy

pomnożonej przez odpowiedni współczynnik, zależny od Sd/Nd, jak podano w J.6.3.3(2).

3) Smukłość całego ukośnika o długości L3 (patrz rysunek J.4(d)) obliczona względem osi prostopadłejyy, nie powinna przekraczać 350 .

J.6.3.5 Nieciągłe krzyżujące się ukośniki wraz z ciągłymi poziomymi prętami w przekroju środkowym(patrz rysunek J.6)

1) W celu zapewnienia usztywnienia dla przypadków układu obciążeń, w których ściskanie w jednymelemencie przewyższa rozciąganie w drugim lub obydwa pręty są ściskane, poziomy pręt powinien byćwystarczająco sztywny w kierunku poprzecznym (patrz rysunek J.5(e)).

2) To kryterium powinno być spełnione przy zapewnieniu, że pręt poziomy przenosi (jako pręt ściskany nacałej swojej długości w układzie prostokątnym yy) algebraiczną sumę obciążenia w dwóch prętach za-kratowania zrzutowanego na kierunek poziomy (patrz rysunek J.6).

Rysunek J.6 – Nieciągłe ukośniki

3) Maksymalna smukłość pręta poziomego nie powinna przekraczać 250 .

Pręt ściskany

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 189 − EN 50341-1:2001

J.6.3.6 Zakratowanie wielokrotne

1) Dodatkowo w obliczeniach ukośników, należy sprawdzić pręty z kątowników jako pręty nadliczbowe za-stosowane w schemacie wielokrotnego zakratowania połączonego z we wszystkich węzłach (zgodniez J.10). Sprawdzenie należy wykonać przy długości wyboczeniowej od krawężnika do krawężnika dlaodpowiedniego promienia bezwładności iyy (patrz rysunek J.5(g)). Dla zapewnienia stateczności seg-mentu zaleca się, by wartość iyy/ivv była większa od 1,25 (iyy jest to promień bezwładności względem osirównoległej do płaszczyzny kratownicy), a smukłość ogólna L/iyy powinna być mniejsza od 350 .

2) Ponadto stateczność pręta (AB) powinno się sprawdzać dla zadanego obciążenia przy pojedynczej dłu-gości wyboczeniowej Lo i przy smukłości λ = 1,0 Lo/ivv.

J.6.3.7 Zakratowanie z rozpórkami w narożach

1) W niektórych typach zakratowań wstawia się rozpórki w narożach w celu redukcji długości wybocze-niowej prostopadle do płaszczyzny zakratowania (patrz rysunek J.5(f)).

2) W tym przypadku wykonuje się 5 sprawdzeń stateczności, w celu określenia, czy zapewnione jest od-powiednie usztywnienie

– Stateczność elementu o długości L1 względem osi minimalnej bezwładności vv przy maksymal-nym obciążeniu.

– Stateczność elementu o długości L2 względem osi poprzecznej yy przy maksymalnym obciąże-niu.

– Stateczność dwóch elementów w ukośniku przy sumie algebraicznej obciążeń w ukośniku o dłu-gości L3 względem osi poprzecznej yy.

– Stateczność dwóch elementów (po jednym na każdej z dwóch sąsiednich ścian) przy sumie al-gebraicznej obciążeń w dwóch prętach połączonych ukośnym stężeniem w narożu o długości L4

względem osi poprzecznej yy.– Stateczność czterech prętów (każdy pręt ukośnika na dwóch sąsiednich ścianach) przy sumie

algebraicznej obciążeń we wszystkich czterech prętach o długości L5 względem osi poprzecznejyy.

Smukłość pręta o długości L5 względem osi poprzecznej yy nie powinna przekraczać 350 .

J.6.3.8 Zakratowanie typu K : patrz rysunek J.5 (h, i)

1) Krytyczna długość wyboczeniowa wynosi L1 względem minimalnej osi bezwładności, a smukłość za-leca się obliczać jako:

λ1 = 1,0 L1/ ivv

2) Należy również sprawdzać wyboczenie na długości L2 zakratowania ściany w odpowiednim układzieprostokątnym, jeśli nie przewidziano zakratowania naroży; wtedy smukłość zaleca się obliczać jako:

λ2 = 1,0 L2/iyy lub L2/ izz

3) Tam gdzie przewidziano trójkątne zakratowanie naroży, zaleca się przyjmowanie odpowiedniej dłu-gości L3 pomiędzy narożnymi elementami dla wyboczenia prostopadłego do ściany zakratowanej w od-powiednim układzie prostokątnym, wtedy smukłość zaleca się obliczać jako:

λ3 = 1,0 L3/iyy lub L3/ izz

EN 50341-1:2001 − 190 −

J.6.4 Pręty złożone

J.6.4.1 Postanowienia ogólne

1) Pręty złożone mogą być projektowane jako dwa kątowniki zwrócone do siebie półkami (patrz rysunekJ.7) lub jako dwa, trzy lub cztery kątowniki w układzie krzyżowym (rysunek J.8).

2) Jeśli są one łączone spoinami ciągłymi (rysunek J.8.(a)), wtedy można je traktować jako monolityczne.

3) Pręty ściskane łączone przewiązkami należy projektować wg rozdziału 5.9.2 normy ENV 1993-1-1.

J.6.4.2 Zalecenia szczegółowe

Smukłość prętów składowych powinna być: λ1 ≤ 50.

Jeśli zastosowano przewiązki, to należy je rozmieścić przynajmniej w trzech punktach na całej długości wy-boczeniowej i na końcach elementów.Jeśli elementy zawierające dwa pręty kątownikowe połączone są ze wspólną blachą węzłową, to oddzielneprzewiązki na końcach elementów nie są konieczne.

Każda przewiązka powinna być połączona z każdym elementem składowym za pomocą śrub lub za pomocąodpowiedniej spoiny. Dla każdego z tych połączeń należy przewidzieć jeden dodatkowy element łącznikowyna końcach elementów.W przypadku układu krzyżowego gałęzi pręta złożonego, należy stosować minimum dwie śruby na każdejprzewiązce do każdej gałęzi.

J.6.4.3 Wymiarowanie

Jeśli projektowanie konstrukcji jest zgodne z wymaganiami podanymi wcześniej, to elementy można obliczaćzgodnie z następującymi zasadami:

Pręty złożone, które składają się z m prętów i mają oś główną y-y przecinającą materiał, można obliczać nawyboczenie prostopadle do osi przecinającej materiał – jako pojedyncze pręty ściskane.

Jeśli wyboczenie w kierunku prostopadłym do niematerialnej osi głównej dotyczy osi z-z, to pręt może byćtraktowany jako pojedynczy pręt ściskany o smukłości zastępczej równej

ziλ = 2

21

2 mz ⋅+ λλ

gdzie

m liczba kątowników,λz smukłość elementu wg odpowiednich definicji podanych w J.6.2 lub J.6.3λ1 smukłość jednego pręta składowego, równa c/ ivv

c odległość pomiędzy przewiązkami zgodnie z rysunkiem J.7 i rysunkiem J.8.

− 191 − EN 50341-1:2001

Rysunek J.7 – Pręty z kątowników ustawionych półkami do siebie

Rysunek J.8 – Pręty z kątowników ustawionych krzyżowo

Połączonyw sposób ciągły Połączony w sposób dyskretny

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 192 −

J.7 Dodatkowe zalecenia dotyczące schematów zakratowań

J.7.1 Poziome pręty obwodowe z przeponami poziomymi (rysunek J.9)

Powinno się przestrzegać następujących zaleceń:

1) Przepony poziome projektuje się zwykle wówczas, gdy długość poziomego pręta obwodowego jestduża, np. gdy smukłość jest większa od zalecanej w J.6.3.5.(3) lub J.7.2.(5) lub w celu zabezpieczeniasłupa przed częściową utratą stateczności.

2) Długość wyboczeniową pręta poziomego przyjmuje się jako równą odległości pomiędzy punktami prze-cięcia z prętami przepony poziomej dla wyboczenia poprzecznego do płaszczyzny ramy oraz odległościpomiędzy podporami w płaszczyźnie ramy dla wyboczenia w płaszczyźnie ramy.

3) Należy zachować ostrożność przy wyborze osi vv lub osi prostokątnych dla pojedynczego kątownika.Oś vv zaleca się przyjmować wtedy, gdy przewiduje się odpowiednie usztywnienie zakratowaniemw środku długości wyboczeniowej lub w jego pobliżu.

4) Sztywność przepony poziomej powinna być dostateczna w celu uniemożliwienia wyboczenia częścio-wego.

W przypadku wątpliwości w praktyce projektowej stosowana jest następująca dobra zasada:

– pozioma przepona kratowa, jak pokazano na rysunku J.9 powinna przenosić skupione obciąże-nie poziome F = 1,5 L (w kN), umieszczone w środku pręta poziomego, gdzie L= długość po-ziomego pręta obwodowego (w m).

– ugięcie poziome pręta obwodowego przepony na skutek tego obciążenia ogranicza się do war-tości L/1 000.

Rysunek J.9 – Typowe zakratowanie poziome

Element obwodowy

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 193 − EN 50341-1:2001

J.7.2 Poziome pręty obwodowe bez przepon poziomych

1) Przy małych szerokościach słupów i w masztach, stężenie poziome może być pominięte.

2) Ponieważ pręty poziome są zwykle ściskane na połowie długości a rozciągane na drugiej połowie,efektywna długość kL tych prętów prostopadle do ramy powinna być określona z rysunku J.10. w za-leżności od stosunku obciążenia rozciągającego P2 do obciążenia ściskającego P1, według następu-jącego wzoru:

k = 0,085 x R2 – 0,316 R + 0,730

gdzie:

R = P2 / P1 i 0 ≤ R ≤ 1

3) Dla wyboczenia prostopadłego do ramy należy stosować promień bezwładności względem osi yy (iyy),z wyjątkiem prętów z pojedynczego kątownika, dla których należy przewidzieć albo usztywnienie przezdrugorzędne zakratowanie w określonych odstępach wzdłuż długości, albo należy zastosować promieńbezwładności względem osi vv (ivv).

4) Przy wyborze przypadku wyboczeniowego pręt należy rozpatrywać jako nieciągły na obu końcach.

5) Zaleca się, by ogólna smukłość pręta poziomego obwodowego, względem osi poprzecznej była mniej-sza niż 250 .

Rysunek J.10 – Poziomy pręt obwodowy ponad zakratowaniem K,gdzie k = współczynnik efektywnej długości zgodnie z J.7.2(2)

dla kątowników

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 194 −

J.7.3 Zakratowanie K załamane

Przy dużych szerokościach słupów może wystąpić zginanie w głównych ukośnikach (patrz rysunek J.11). Mato wpływ na redukcję długości i przekroje prętów nadliczbowych, ale powoduje duże naprężenia od zginaniaw miejscu łączenia się prętów i konieczność poprzecznego podparcia w węzłach. Ukośniki i pręty poziomezaleca się projektować jako zakratowanie K, z efektywnymi długościami ukośników odpowiednio do odległo-ści węzłów.

J.7.4 Ramy portalowe

1) Czasami projektuje się poziomy element zginany, tworząc płaską ramę portalową (patrz rysunek J.12).Ujemną stroną tego rozwiązania jest brak wyraźnego kształtu zakratowania K. Schemat ten jest wrażli-wy na odchyłki usytuowania fundamentów lub ich przemieszczenia i dlatego jego stosowanie wymagauzasadnienia.

2) Na schemacie pokazano również specjalne drugorzędne zakratowanie, które jest mniej wrażliwe naobciążenia będące wynikiem przemieszczeń.

Rysunek J.11 – Zakratowanie K załamane Rysunek J.12 – Rama portalowa

J.8 Obliczenia smukłości efektywnej λ eff (obliczenia potwierdzone badaniami słupa)

Nośność na wyboczenie należy określać zgodnie z rozdziałem 5.5.1.2 normy ENV 1993-1-1, stosując współ-czynnik imperfekcji równy 0,34 (krzywa b).

W celu obliczenia nośności prętów, wprowadza się bezwymiarową smukłość λ eff, różną w zależności od:– typu elementu,– osi przekroju, dla której wymagana jest nośność,– typu połączeń,– schematy zakratowania (patrz rozdział J.6)– ciągłości prętów.

Stosując krzywą b, wartość λ eff należy obliczyć następująco:

λ = A

AEf effy

πλ

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 195 − EN 50341-1:2001

Przypadek 1 effλ = e(1,747 λ – 1,98) dla 0,2 < λ < 1,035

effλ = 1,091 . λ − 0,287 dla λ > 1,035

Przypadek 2 effλ = jak w przypadku 1, przyjmując λ = 1,2 · λ z przypadku 1

Przypadek 3 effλ = 0,02 + 0,88 λ




Odpowiednie przypadki wyboczeniowe należy określać wg rozdziału J.9 (tablica J.1).

J.9 Określenie przypadków wyboczeniowych dla kątowników (obliczenia potwierdzone badaniamisłupa)

J.9.1 Pojedynczy kątownik

1) Podstawową krzywą wyboczeniową jest krzywa b wg normy ENV 1993-1-1.

2) Dla krawężników przewidziano dwa przypadki.Przypadek 1 odnosi się do osiowo obciążonego pręta ściskanego, ciągłego poprzez kilka segmentów,z podparciami nieprzestawnymi, jak na rysunku J.3(a), (b) i (c).Przypadek 2 odnosi się do takiego samego pręta ściskanego z podparciami przestawnymi, jak na ry-sunku J.3(d).

3) Dla prętów zakratowania należy uwzględniać następujące okoliczności.Połączenia końców prętów zakratowania jedną półką stwarzają mimośrodowość i/lub utwierdzenie,które wpływają na nośność elementów. Wraz ze wzrostem smukłości, maleje wpływ mimośrodów i wzrasta korzystny wpływ utwierdzeniakońców. Do celów obliczeniowych zaleca się przyjmować, że te wpływy będą się nawzajem znosić przy

wartości parametru smukłości równej λ = 2 .Przy smukłościach o mniejszej wartości nośność elementów łączonych na jedną śrubę określona jestzwykle przez nośność połączenia.Dla większych smukłości, korzystny wpływ utwierdzenia końców jest znacznie bardziej istotny niżnegatywny wpływ spowodowany mimośrodowością połączenia, można więc zastosować korzystniejszyprzypadek, gdy istnieje odpowiednie utwierdzenie końca elementu (minimum 2 śruby lub połączeniespawane albo sztywność utwierdzonego kątownika).

4) We wszystkich przypadkach długości wyboczeniowe są wielkościami geometrycznymi, tzn. odległo-ściami pomiędzy środkami przecięcia osi prętów.

5) Odpowiedni przypadek określa się z tablicy J.1; warunki ciągłości pręta są następujące:

2 końce = pręt jest ciągły na obu końcach;1 koniec = pręt jest ciągły tylko na jednym końcu;0 końców = pręt dwuprzegubowy.

EN 50341-1:2001 − 196 −

6) Pręt zakratowania utwierdzony na obu półkach traktuje się jak krawężnik.

7) Pręt zakratowania utwierdzony przez przyspawanie traktuje się jak połączenie na dwie śruby.

J.9.2 Pręty złożone / pręty z przewiązkami

Wszystkie przypadki traktuje się jak przypadek 1 dla ogólnego sprawdzenia pręta złożonego.Pręt pojedynczy należy sprawdzać zgodnie z tablicą J.1.

Tablica J.1 – Przypadki wyboczeniowe

Oś wyboczeniowa

Waruneksmukłości

λ

Warunek obciążenia

mimośrodem

Warunekciągłości

pręta

Liczba śrub nanieciągłym

końcu

Numer przypadku

Elementzakra-

towania

VV < 2 1 koniec – – 3

< 2 2 końce – – 4

> 2 – 2 końce – 1

> 2 – 1 koniec 2 śruby 4

> 2 – 1 koniec 1 śruba 1

> 2 – 0 końców 2 śruby 4

> 2 – 0 końców 1 śruba 1

YY lub ZZ < 2 1 koniec – – 4

< 2 2 końce – – 5

> 2 – 2 końce – 1

> 2 – 1 koniec 2 śruby 4

> 2 – 1 koniec 1 śruba 1

> 2 – 0 końców 2 śruby 5

> 2 – 0 końców 1 śruba 6

Kra-wężnik

VV wszystkie przypadki

rysunek J.3 (a) (b) 1

YY lub ZZ wszystkie przypadki

rysunek J.3 (c) 1

wszystkie przypadki

rysunek J.3 (d) (przestawne) 2

J.10 Pręty drugorzędne (nadliczbowe)

1) W celu obliczenia prętów drugorzędnych konieczne jest wprowadzenie hipotetycznej siły prostopadłejdo pręta głównego, który powinien być podparty, w każdym punkcie węzłowym, w którym przyłączonyjest pręt drugorzędny. Obciążenia te nie są dodatkami do istniejących sił działających na konstrukcję.Siła ta przykładana jest w każdym węźle po kolei w płaszczyźnie zakratowania a jej wartość wyliczanajest jako równa:

100.NK

przy czym:

K = ( )32601 +λ dla 1 ≤ K ≤ 2

N jest siłą osiową w głównym pręcie

− 197 − EN 50341-1:2001

2) Kąt pomiędzy prętem dodatkowym a głównym nie powinien być mniejszy niż 15°.

3) W przypadku załamanego zakratowania K (rysunek J.11) z kątem pomiędzy prętem ukośnym a głów-nym bliskim wartości 15°, zaleca się uwzględnienie efektów drugorzędnych (niestateczność ogólną,skrócenie głównego krawężnika, poślizg śrub).

J.11 Połączenia śrubowe

Połączenia śrubowe dla prętów z kątowników należy obliczać zgodnie z tablicą J.2 i rysunkiem J.13.

Tablica J.2 – Nośność obliczeniowa śrub w kątowniku

Nośność na ścinanie w płaszczyźnie ścinania:

Jeśli płaszczyzna ścinania przechodzi przez nie nagwintowaną część śruby:

Mb

ubRdv,

Af6,0Fγ

⋅⋅=

Jeśli płaszczyzna ścinania przechodzi przez nagwintowaną część śruby

Fv,Rd = 0,6 fub As/γMb dla klas 4.6 – 5.6 – 6.6 – 8.8

Fv,Rd = 0,5 fub As/γMb dla klas 4.8 – 5.8 – 6.8 – 10.9

Nośność śruby na docisk:

M2

uRdb,

tdfFγ

⋅⋅⋅α=

gdzie α jest najmniejszą wartością z:

1,20 (e1/d0); 1,85 (e1/d0 – 0,5); 0,96 (P1/d0 – 0,5); 2,3 (e2/d0 – 0,5)

Nośność śruby na rozciąganie:

Mb

subRdt,

Af0,9Fγ

⋅⋅=

A pole przekroju trzpienia śrubyAs pole przekroju czynnego śrubyd średnica śrubyd0 średnica otworu

EN 50341-1:2001 − 198 −

Rysunek J.13 – Położenie śrub w kątowniku połączonym jedną półką

− 199 − EN 50341-1:2001

Załącznik K(normatywny)

Stalowe słupy pełnościenne

W następnych rozdziałach podano w nawiasach odnośniki do odpowiednich rozdziałów normy ENV 1993-1-1.

K.1 Znaczenie symboli zastosowanych w załączniku

Symbol Znaczenie

A pole przekroju; pole przekroju brutto dla śrub

Aeff efektywne pole przekroju

Anet pole przekroju netto przy osłabieniu otworami

As pole czynnego przekroju śruby kotwiącej

b szerokość nominalna

beff szerokość efektywna

d średnica zewnętrzna; średnica zewnętrzna przechodząca przez kąty wielokąta

fbd naprężenie przyczepności pomiędzy stalą a betonem

fck wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie

fctm wytrzymałość średnia betonu na rozciąganie

fctk0,05 wytrzymałość charakterystyczna betonu na rozciąganie

fub wytrzymałość stali w śrubie kotwiącej

fy granica plastyczności

Msd obliczeniowy moment zginający w przekroju

Nsd obliczeniowa siła osiowa w przekroju

n liczba boków wielokąta

t grubość

Weff efektywny wskaźnik wytrzymałości przekroju

Wel sprężysty wskaźnik wytrzymałości przekroju

∆M moment dodatkowy

σcom, Ed maksymalne obliczone naprężenia ściskające

σx, Ed rzeczywiste maksymalne naprężenie podłużne

γc współczynnik częściowy bezpieczeństwa do przyczepności

γM1 współczynnik częściowy bezpieczeństwa do nośności

γMb współczynnik częściowy bezpieczeństwa do nośności śrub kotwiących

pλ smukłość płytowa

ρ współczynnik redukcyjny

ψ stosunek naprężeń

EN 50341-1:2001 − 200 −

K.2 Klasyfikacja przekrojów (rozdział 5.3)

Przekroje należy uważać za przekroje klasy 3, jeśli grubość najcieńszej ścianki pozwala na obliczenioweosiągnięcie granicy plastyczności na najbardziej ściskanej krawędzi rury. Wszystkie inne przekroje, w którychkonieczne jest precyzyjne uwzględnienie efektów wyboczenia miejscowego, jeśli determinuje je wytrzymałośćna zginanie lub wytrzymałość na ściskanie, należy przyjmować jako klasę 4 zgodnie z kryteriami podanymiw tablicy K.1.

Tablica K.1 – Klasyfikacja przekrojów rurowych na zginanie

Rodzaj przekroju Kryteria dla klasy 4

d / t > 176 ε2

dla n równego 6 do 18 ścianek

b / t > 42 ε

gdzie ε = (235/fy)0,5 i fy jest nominalną wartością granicy plastyczności w N/mm2

ścian

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 201 − EN 50341-1:2001

K.3 Właściwości przekrojów efektywnych klasy 4 (rozdział 5.3.5)

Właściwości przekrojów efektywnych klasy 4 powinny być określane wg efektywnych szerokości (pola zaczer-nione) ścianek ściskanych, jak to pokazano na rysunku K.1.

Aeff pod działaniem siły osiowej Weff pod działaniem momentu zginającego

Rysunek K.1 – Charakterystyki przekrojów efektywnych klasy 4

Efektywne szerokości płaskich ściskanych ścianek powinno się obliczać, korzystając z tablicy 5.3.2 normyENV 1993-1-1, przy czym dla bezpieczeństwa należy przyjąć współczynnik redukcyjny ρ przyjęty z rozdziału5.3.5(3) normy ENV 1993-1-1. Stosunek naprężeń ψ według tablicy 5.3.2 normy ENV 1993-1-1 można okreś-lać wg cech przekroju brutto.

Dla zwiększenia ekonomiczności, smukłość płytowa λ p każdej ścianki może być określana przy maksymal-nym naprężeniu obliczeniowym ściskającym σcom, Ed w tej ściance zamiast granicy plastyczności fy, pod warun-kiem że σcom, Ed jest określone przy szerokości efektywnej beff wszystkich elementów ściskanych. Ten sposóbw ogólności wymaga obliczeń iteracyjnych, w których ψ określane jest znowu po każdym kroku wg naprężeńobliczonych w efektywnym przekroju zdefiniowanym na końcu poprzedniego kroku i zawierającym naprężeniaod dodatkowego momentu ∆M.

K.4 Nośność przekrojów rurowych bez otworów pod działaniem przeważającego momentu zginającego

Nośność przekroju rurowego bez otworów pod działaniem przeważającego momentu zginającego jest za-pewniona wtedy, gdy maksymalne naprężenie podłużne σx, Ed (uwzględniające siłę osiową działającą jedno-cześnie), obliczone w przekroju brutto, spełnia następujące kryteria:

σx, Ed ≤ ρ. fy / γ M1

gdzie dla przekroju klasy 3 ρ = 1,0

dla przekrojów klasy 4 ρ = 0,70 + td /

53 2ε ≤ 1,0 gdzie ε = (235 / fy)0,5

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 202 −

Rysunek K.2 pozwala odczytać współczynnik redukcyjny ρ jako funkcję stosunku d/t.

Rysunek K.2 – Współczynnik redukcyjny ρ

K.5 Nośność przekrojów wielokątnych bez otworów pod działaniem przeważającego momentuzginającego

K.5.1 Przekroje klasy 3 (rozdział 5.4.8.2)

Nośność przekrojów wielokątnych klasy 3 jest zadowalająca, jeśli maksymalne naprężenie podłużne σx, Ed ob-liczone w przekroju brutto, pod działaniem przeważającego momentu zginającego i siły osiowej działającejrównocześnie, spełnia następujące kryterium:

σx, Ed ≤ fy / γ M 1

Dla przekrojów zamkniętych (bez otworów) powyższe kryterium przybiera postać:

1M

y

el

SdSd fWM

AN

γ≤+

gdzie:A przekrój bruttoWel sprężysty wskaźnik wytrzymałości przekroju

Stal

Stal

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 203 − EN 50341-1:2001

K.5.2 Przekroje klasy 4 (rozdział 5.4.8.3)

Nośność przekrojów wielokątnych klasy 4, bez otworów, jest zadowalająca jeśli maksymalne naprężeniepodłużne σx, Ed obliczone przy efektywnych szerokościach ścianek ściskanych, pod działaniem przeważające-go momentu zginającego i siły osiowej działającej równocześnie, spełnia następujące kryterium:

σx, Ed ≤ fy / γ M1

Dla przekrojów bez otworów powyższe kryterium przybiera postać:

1M

y

eff

Sd

eff

Sd fWM

AN

γ≤+

gdzie:Aeff efektywne pole przekroju w przypadku równomiernego zginaniaWeff efektywny wskaźnik wytrzymałości przekroju obliczony przy działaniu momentu względem od-

powiedniej osi

UWAGA Szczegółowa metoda obliczeń właściwości efektywnego przekroju klasy 4 podana jest w rozdziale 5.3.5 nor-my ENV 1993-1-1. Wykresy na rysunku K.3 i K.4 pozwalają szybko określić wartości Aeff i Weff dla przekroju wielokątne-go zamkniętego (bez otworów).

K.6 Obliczanie śrub kotwiących

Obliczanie długości zakotwienia w betonie śrub kotwiących, podano w tablicy K.2. Nośność obliczeniową śrubna ścinanie i rozciąganie lub ściskanie podano w 6.5.5 normy ENV 1993-1-1.

EN 50341-1:2001 − 204 −

Rysunek K.3 – Przekroje wielokątne klasy 4

Efektywny wskaźnik wytrzymałości przekroju Weff

ścian

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

− 205 − EN 50341-1:2001

Rysunek K.4 – Przekroje wielokątne klasy 4

Efektywne pole przekroju Aeff

ścian

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

guenter

Prostokąt

EN 50341-1:2001 − 206 −

Tablica K.2 – Obliczanie śrub kotwiących

Kotwa prosta Kotwa zagięta Kotwa z płytką

Fa,Rd = π.Φ .Lb.fbd Fa,Rd = π.Φ .Lb.fbd

gdzie

Lb = (l1 + 3,2D + 3,5l2)

Fa,Rd = π.Φ .Lb.fbd

gdzie

Lb = 2,45Φ 02

2

10,25 lvrr

ff

bd

cd +⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

Φ

fbd = przyczepność stali do betonu

fbd = c

ckfγ

0,36 dla prętów płaskich; fbd =

c

ctk0,05fγ

2,25 dla prętów zakrzywionych

fctk 0,05 = 0,7 fctm ; fctm = 0,3 fck2/3

gdzie fck wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskaniefctm średnia wytrzymałość betonu na rozciąganiefctk 0,05 wytrzymałość charakterystyczna betonu na rozciąganie

γc współczynnik częściowy bezpieczeństwa dla przyczepności 1,50=

na przykład : dla betonu C 20/25: fck = 20 N/mm2, fctm = 2,2 N/mm2, fctk 0,05 = 1,55 N/mm2, i fbd = 1,1 N/mm2 dla prętów płaskich lub fbd = 2,3 N/mm2 dla prętów zakrzywionych

Długość zakotwienia powinna być taka, by spełniony był warunek: Fa,Rd = π.Φ .Lb.fbd ≥ Ft, Sd

gdzie Ft, Sd = obliczeniowa siła rozciągająca w śrubie

Średnica śruby powinna być taka, by spełniony był warunek: Ft,Sd ≤ Ft, Rd = 0,9.fub.As / γMb

gdzie : fub = wytrzymałość na rozciąganie stali w śrubie As = pole przekroju czynnego śruby

γMb = współczynnik częściowy bezpieczeństwa dla nośności śruby = 1,25

UWAGA Zgodnie z 6.5.5 (6) normy ENV 1993-1-1, gdy gwinty są nacięte przez nie wyspecjalizowanego wytwórcęśrub, odpowiednią wartość Ft, Rd należy zredukować przez pomnożenie jej przez współczynnik 0,85.

− 207 − EN 50341-1:2001

Załącznik L(informacyjny)

Wymagania projektowe dla słupów i fundamentów

L.1 Wymagania konstrukcyjne

Do zaprojektowania słupów i fundamentów wymagane są następujące dane:

– obciążenia, zawierające współczynniki częściowe dla oddziaływań, przyłożone w punkcie zawieszeniaizolatorów/przewodów fazowych/przewodów odgromowych w postaci obciążeń poprzecznych (T), pio-nowych (V) i wzdłużnych (L);

– obciążenia wiatrem działające na słupy;

– kombinacje obciążeń;

– stan graniczny nośności dla każdej kombinacji obciążeń;

– stan graniczny użytkowalności dla każdej kombinacji obciążeń (dopuszczalne przemieszczenia);

– preferowaną sekwencję zniszczenia;

– obciążenia podczas budowy i utrzymania.

L.2 Wymagania dotyczące konfiguracji: rodzaje słupów i ich zastosowanie

W specyfikacji projektowej należy podać: rodzaj słupa, sylwetkę, układ przewodów fazowych, odległości mię-dzyfazowe, odstępy elektryczne oraz układ przewodów odgromowych.

Jako wskazówkę można traktować następujące tablice:

Tablica L.1 – Rodzaje słupów i ich zastosowanie

Rodzaj słupa Opis Kąty załomulub odejścia linii Rodzaj izolatora

...... ...... ...... ......

Tablica L.2 – Zakres podwyższeń

Rodzaj słupa Zakres podwyższeń Opis

Minimalna wysokośćMaksymalna wysokość x

podwyższenia(w metrach)

..... ...... ......UWAGA Gdy podwyższenia są albo podwyższeniami indywidualnymi albo kombinacją podwyższenia trzonu i nogi, należy tę infor-mację umieścić w kolumnie „Opis”. Zaleca się podanie końcowej wysokości trzonu i zakresu podwyższeń nóg. Dodatkowo zaleca się,aby jasno określić ograniczenia zastosowania, możliwość zamienności, poziomy połączenia oraz dopuszczalne różnice wysokości po-między indywidualnymi podwyższeniami nóg.

EN 50341-1:2001 − 208 −

Tablica L.3 – Szczegóły projektowe linii

Liczba przewodów składowych w wiązce fazowejŚrednica i typ przewodów składowychUkład przewodów w wiązceOdstęp przewodów w wiązce (poziomy i pionowy)Liczba i typ przewodów odgromowychŚrednica przewodów odgromowychDługość przęsła nominalnego dla podstawowej wysokości słupaPodstawowa wysokość słupaMaksymalny kąt ochrony odgromowej na szczycie/zewnętrznyPrzewód fazowy, bez wiatru (w stopniach)Maksymalna długość pojedynczego przęsłaMaksymalna suma długości sąsiednich przęsełMaksymalne przęsło ciężarowe, warunki normalneMaksymalne przęsło ciężarowe, warunki niezrównoważoneMinimalne przęsło ciężarowe w warunkach normalnych z maksymalnym przęsłem wiatrowymMinimalne przęsło ciężarowe, warunki niezrównoważoneMaksymalne przęsło ciężarowe dla słupów krańcowych

Tablica L.4 – Szczegóły dotyczące łańcuchów izolatorów

Minimalne / maksymalne długości łańcucha izolatorów Przelotowy łańcuch izolatorów Izolator wsporczy Łańcuch izolatorów podtrzymujący mostek prądowyWewnętrzny rząd łańcucha odciągowego Zewnętrzny rząd łańcucha odciągowego Łańcuch odciągowy izolatorów na ostatnim słupie mocnym od strony bramki stacyjnej, z regulacją lub bezLiczba rzędów łańcucha na fazę Zawieszenie przelotoweZawieszenie odciągoweZawieszenie łańcucha odciągowego izolatorów na ostatnim słupie mocnym od strony bramki stacyjnejMinimalna odległość części pod napięciem od stali słupa lub uziemionego osprzętu Przyjęte maksymalne wychylenie łańcucha przelotowego (w stopniach) Łańcuchy przelotowe izolatorów:(a) wychylenie od 0 stopni do ....stopni od pionu(b) wychylenie od stopni do maksimum stopni od pionu

Łańcuch odciągowy izolatorów:(a) mostek prądowy wiszący pionowo(b) mostek prądowy wychylony ..... stopni od pionu

Łańcuch izolatorów z obciążnikiem, podtrzymujący mostek prądowy:(a) przyjęte początkowe wychylenie w warunkach bez wiatru .......stopni(b) maksymalne wychylenie ....stopni z mostkiem znajdującym się w najbardziej wychylonym położeniuUWAGA 1 O ile jest to możliwe, należy podać rysunek łańcucha izolatorów, kompletnego – z osprzętem ochronnym, z ele-mentami do regulacji zwisów i szczegółami zawieszenia na słupie.UWAGA 2 Jeśli stosuje się łańcuchy izolatorów typu V, to zaleca się określenie odległości między punktami zamocowanialub kąta zawartego pomiędzy ramionami oraz czy łańcuch izolatorów typu V jest zdolny do przeniesienia obciążenia ściskające-go. Jeśli stosuje się izolator wsporczy, zaleca się określenie jego nachylenia względem poziomu.

− 209 − EN 50341-1:2001

Tablica L.5 – Konfiguracja przestrzenna

Pionowy układ przewodów fazowychPoziomy układ przewodów fazowychTrójkątny układ przewodów fazowych, w układzie trójkąta równoramiennego (delta)Minimalna wysokość zawieszenia przewodów fazowych na słupie o wysokości podstawowej, na ... typachsłupówMaksymalne wychylenie od pionu przewodów odgromowych (w stopniach)Minimalna pionowa odległość pomiędzy sąsiednimi przewodami fazowymi jednego toruMinimalna pozioma odległość pomiędzy sąsiednimi przewodami fazowymi jednego toruMinimalna pionowa odległość pomiędzy przewodami fazowymi a odgromowymi

L.3 Zawieszenie przewodu fazowego i odgromowego

Zaleca się zamieszczenie w specyfikacji projektowej lub uzgodnienie z klientem przed rozpoczęciem projek-towania szczegółów zawieszeń izolatorów przewodu fazowego i przewodu odgromowego na konstrukcji poprzecznika/trzonu.

L.4 Stalowe elementy fundamentu

Zaleca się określenie w specyfikacji projektowej lub uzgodnienie z klientem szczegółów proponowanej me-tody połączenia pomiędzy konstrukcją słupa a fundamentem, to jest kotwy wraz z ostrogami, śruby kotwiącelub części zagłębione.

L.5 Wyposażenie wykorzystywane w czasie budowy / utrzymania

Zaleca się, aby w specyfikacji projektowej lub zgodnie z rozdziałem 7.12 niniejszej normy jasno określić,które postanowienia dotyczące budowy i następnie utrzymania wpływają na rozwiązania projektowe, a miano-wicie:

– postanowienia dotyczące wyposażenia do wykonywania prac utrzymaniowych,– postanowienia dotyczące elementów do mocowania,– postanowienia dotyczące warunków terenowych podczas budowy,– postanowienia dotyczące możliwości transportu,– postanowienia dotyczące znakowania,– postanowienia dotyczące uziemienia.

L.6 Ograniczenia masy i długości

Zaleca się, aby w specyfikacji projektowej jasno określić każde specjalne ograniczenie, które ma znaczenieprzy projektowaniu, a dotyczące albo ogólnej konfiguracji słupa, albo procesu produkcyjnego a mianowicie:

– ograniczenia całkowitej szerokości podstawy słupa,– ograniczenia ogólnych wymiarów segmentów,– ograniczenia ogólnych wymiarów lub masy pojedynczych elementów,– ograniczenia dotyczące spawania na budowie,– ograniczenia dotyczące proponowanych metod budowy.

EN 50341-1:2001 − 210 −

Załącznik M(informacyjny)

Typowe wartości parametrów geotechnicznych gruntów i skał

M.1 Postanowienia ogólne

Wartości parametrów geotechnicznych podane poniżej należy stosować wtedy, gdy wyniki badań geotech-nicznych nie są dostępne. Nie należy ich stosować w przypadku badań gruntu, a przytoczone wartości należypotwierdzić podczas budowy.

W razie wątpliwości dotyczących przydzielenia danego gruntu do jednej z kategorii wymienionych w tablicach,należy przyjąć wartość bardziej niekorzystną.

W tablicy M.1 opisano niektóre z częściej spotykanych gruntów, zgodnie z ich pochodzeniem, a także okreś-lono ich przydatność do posadowienia.

W tablicach M.2 i M.3 podano – dla głównych rodzajów gruntów, spoistych i niespoistych, oraz skał – para-metry geotechniczne potrzebne do zastosowania we wzorach obliczeniowych do projektowania fundamen-tów.

M.2 Określenia

Klasyfikacja gruntów ze względu na uziarnienie

Wielkość ziaren w mm Określenia d > 200 głazy narzutowe

200 > d > 20 otoczaki, kamienie20 > d > 2 żwir

2 > d > 0,2 piasek (gruby)0,2 > d > 0,06 piasek (drobny)

0,06 > d > 0,002 pył d < 0,002 ił

M.3 Jednostki

γ : ciężar objętościowy kN/m3

γ’ : ciężar właściwy z uwzględnieniem wyporu wody kN/m3

Φ’ : kąt tarcia wewnętrznego stopnie

c’ : spójność efektywna kN/m2

cu : wytrzymałość na ścinanie bez odpływu (spójność) kN/m2

Ct : moduł podłoża na głębokości 2 m MN/m3

Rc : wytrzymałość na rozkruszenie (ściskanie) MN/m2

Rt : wytrzymałość na rozciąganie MN/m2

E : moduł Younga MN/m2

− 211 − EN 50341-1:2001

Tablica M.1 – Grunty często występujące

Rodzaj gruntu

Sposób uformowania (powstawania) Opis

Właściwości technicznei przydatność do funda-

mentowania

1

Morena boczna, żwirowa

Piaszczysto-żwirowy osadpochodzenia lodowcowego,osadzający się na brzegulodowca

Materiał piaszczysto-żwirowy o dużym zakresie wielkości ziaren.Bardzo niejednorodny

Średnie do dużego za-gęszczenie, mała ściśli-wość, przepuszczalne.Bardzo dobra warstwa doposadawiania fundamen-tów.

2

Glina zwałowa(niesortowana)

Niesortowany osad polo-dowcowy od gliny do żwiru,zwykle o konsystencji zwar-tej. Zwykle przykrywa war-stwy utworów molasowychlub podłoże skalne

Materiał żwirowy ze skały macierzy-stej z gliny pylastej, o szerokim za-kresie wielkości ziaren

Duże zagęszczenie, małaściśliwość, nieprzepusz-czalne. Dobra warstwado posadawiania funda-mentów.

3

Osad po-lodowcowy

sortowany przezrzeki

Piaszczysto-żwirowa war-stwa osadów morenowych

Materiał piaszczysto-żwirowy, bezdużych otoczaków i gliny, z niewielkąilością pyłu

Średnie zagęszczenie,średnia do dużej ściśliwo-ść, przepuszczalne. Do-bra warstwa do posada-wiania fundamentów.

4 Iły polodowcowe

Bardzo rozdrobniony mate-riał pochodzący z aluwiummorenowego i osadzony w jeziorach

Zróżnicowane iły z warstwami pyłu i piasku drobnego. Możliwa obecnośćtorfu i namułu

Małe zagęszczenie, śred-nia do dużej plastyczno-ść, ściśliwe, nieprzepusz-czalne. Grunt słaby doposadawiania fundamen-tów

5 Grunt aluwialny

Osady na terenach zalewo-wych i przy ujściach rzek

Naprzemienne osady pyłowo-piasz-czyste oraz żwiru. Możliwa obecnośćtorfu i namułu

Różne zagęszczenie i przepuszczalność,niejednorodne grunty.Grunt słaby do posada-wiania fundamentów

6 Kamienie narzutowe

Stos kamieni narzutowych u podnóża klifu (urwiska)

Oddzielne kanciaste fragmenty skal-ne różnych rozmiarów

Małe zagęszczenie, dużaprzepuszczalność. Gruntakceptowany do posada-wiania fundamentów, jak-kolwiek niepewny

7Gruntysilnie

skonsolidowane

Grunty osadowe poddanewiększemu przeciążeniu niżobecnie

IłyPiaskiPyły

Ogólnie zaakceptowanydla posadawiania funda-mentów

8

Miękkie skały(od zwietrzałych

do niezwietrzałych)

Grunty osadowe itp. podda-ne większemu przeciążeniuz powodu nacisku niż grun-ty bardzo skonsolidowane

Łupek ilasty (w tym margiel)PiaskowiecKreda

Skały zwietrzelinowe na-leży oszacować w nie-których przypadkach. Z reguły jest to dobrygrunt do posadawianiafundamentów.

EN 50341-1:2001 − 212 −

Tablica M.2 – Parametry geotechniczne niektórych typowych gruntów(Określenia jak podano w rozdziałach M.2 i M.3)

Grunt γkN/m3

γ’kN/m3

Φ’stopnie

c’kN/m2

cu

kN/m2Ct

MN/m3

Margiel lity 20 ± 2 11 ± 2 25 ± 5 30 ± 5 60 ± 20 >200

Margiel,zwietrzały 19 ± 2 11 ± 2 20 ± 5 10 ± 5 30 ± 10 50 ± 10

Żwir sortowany 19 ± 2 10 ± 2 38 ± 5 – – 150 ± 10

⎧ luźnyPiasek ⎨średniozagęszczony ⎩zagęszczony

18 ± 219 ± 220 ± 2

10 ± 211 ± 212 ± 2

30 ± 532 ± 535 ± 5

– –60 ± 1080 ± 10100 ± 10

Pył piaszczysty 18 ± 2 10 ± 2 25 ± 5 10 ± 5 30 ± 10 60 ± 10

Pył gliniasty 19 ± 2 11 ± 2 20 ± 5 20 ± 10 40 ± 10 50 ± 10

Piasek gliniasty miękki, pył miękki 17 ± 2 7 ± 2 20 ± 5 – 20 ± 10 35 ± 5

⎧ miękka Glina ⎨półplastyczna ⎩ plastyczna

17 ± 219 ± 220 ± 2

7 ± 29 ± 2

10 ± 2

12 ± 515 ± 520 ± 5

25 ± 5 60 ± 2025 ± 530 ± 540 ± 5

Glina zwałowa 20 ± 2 10 ± 2 30 ± 5 12 ± 7 400 ± 350 –

Glina z dodatkami organicznymi 15 ± 2 5 ± 2 15 ± 5 – – –

Torf, bagno 12 ± 2 2 ± 2 – – – –

Grunt zasypowy, nasypśredniozagęszczone 19 ± 2 10 ± 2 25 ± 5 – 15 ± 5 25 ± 5

Tablica M.3 – Właściwości mechaniczne niektórych skał(Określenia jak podano w rozdziałach M.2 i M.3)

Nazwa skały Rc

MN/m2Rt

MN/m2E

MN/m2

granit, gnejs, bazalt 100 – 200 4 – 10 20 000 – 70 000

glina , łupek 15 – 100 0 – 10 7 000 – 50 000

wapień zwarty 50 – 100 5 – 7 30 000 – 60 000

wapień miękki 10 – 20 1 – 3 4 000 – 20 000

margiel nie zmieniony 10 – 20 1 – 2 200 – 1 000

piaskowiec 10 – 100 1 – 6 10 000 – 40 000

utwory melasowe 2 – 10 0,2 – 1 1 500 – 5 000

gips 10 – 10 0,3 – 1 2 000 – 5 000

UWAGA – Współczynnik Poissona µ zwykle w przedziale pomiędzy 0,25 a 0,35– Kąt tarcia wewnętrznego Φ’ zwykle w przedziale pomiędzy 35o a 45o i istotnie zależy od stopnia i kierunku spękania.

− 213 − EN 50341-1:2001

Załącznik N(informacyjny)

Przewody fazowe i przewody odgromowe

N.1 Wymagania techniczne dotyczące przewodów fazowych i przewodów odgromowych

N.1.1 Czynniki wpływające na wymagania techniczne dla przewodów fazowych i przewodów odgromowych

Przewody fazowe i odgromowe, stosowane do budowy linii napowietrznych, są projektowane w taki sposób,aby były zgodne z odpowiednimi charakterystykami mechanicznymi i elektrycznymi, określonymi przez para-metry projektowe linii. W czasie określania wymagań dla przewodów fazowych i przewodów odgromowychstosowanych w konstrukcji linii, może zajść potrzeba analizy dodatkowych czynników związanych z pracą,eksploatacją i wpływem środowiska.

N.1.2 Czynniki dotyczące pracy linii

Typowe czynniki obejmują:

– docelową niezawodność systemu i czas odbudowy linii dla różnych kategorii awarii;– obciążalność prądową (długotrwałą i krótkotrwałą);– ograniczenia strat elektrycznych (I2R i strat ulotowych);– odstępy izolacyjne wewnętrzne i zewnętrzne;– ograniczenia parametrów elektrycznych linii (reaktancji szeregowych, susceptancji poprzecznych, itp.);– wymagany okres użytkowania.

N.1.3 Wymagania dotyczące utrzymania

Ważne wymaganie to:– dostęp wzdłuż przewodów do osprzętu w przęśle (np. odstępniki, oznaczenia ostrzegawcze).

N.1.4 Parametry środowiskowe

Typowe parametry obejmują:

– obciążenia wiatrem i/lub oblodzeniem – wpływające na dobór wytrzymałości, zwis przewodów, drganiai taniec przewodów;

– zabrudzenia – wpływające na ochronę antykorozyjną;– wyładowania piorunowe – wpływające na wymagania dotyczące przewodów fazowych i odgromowych;– ograniczenia związane z zakłóceniami radioelektrycznymi (oraz innymi);– ograniczenia związane z hałasem;– oznaczenia ostrzegawcze dla ptaków i statków powietrznych;– czynniki wizualne (np. wykończenie powierzchni przewodów);– pola elektryczne i magnetyczne; – smar przewodu (np. punkt kroplenia i skład chemiczny);– maksymalne i minimalne temperatury otoczenia.

EN 50341-1:2001 − 214 −

N.2 Dobór przewodów fazowych i odgromowych

Oprócz charakterystyk określonych na podstawie parametrów projektowych linii napowietrznej oraz czyn-ników wymienionych w N.1, należy także rozważyć wybór przewodów dla szczególnych zastosowań.

Rozważania te mogą obejmować:

– typ przewodu – przewód z drutów okrągłych, segmentowy, skręcany lub inna konstrukcja;– typ wiązki – pojedynczy przewód, wiązka dwuprzewodowa, wiązka trójprzewodowa, wiązka cztero-

przewodowa itp.;– materiał, z którego wykonany jest przewód, przykładowo:

a) przewód wykonany wyłącznie z aluminium (AL1);b) przewód stopowo-aluminiowy (AL1/ALx);c) przewód stalowo-aluminiowy (AL1/STyz);d) przewód stalowo-aluminiowy z aluminiowanymi drutami stalowymi (AL1/SAyz);e) przewód stalowo-stopowy (ALx/SAyz);f) przewód stalowo-stopowy z aluminiowanymi drutami stalowymi (ALx/STyz);g) przewód stopowy (ALx);h) przewód stalowy aluminiowany (20SA);i) miedź/stop miedzi;j) stal

– wymiary przewodu i wiązki;– obciążalność prądowa;– typ smaru i jego skład;– wykończenie powierzchni (łącznie z pokryciem);– przewodność;– charakterystyka wydłużenia w funkcji naprężenia;– wytrzymałość na rozciąganie (z uwzględnieniem jej obniżenia wraz ze wzrostem temperatury i upływem

czasu);– pełzanie;– wymagania związane z włóknami światłowodowymi (obejmujące ich ochronę);– ochronę przed korozją;– charakterystykę drganiową (tłumienie własne, sztywność pionowa i skrętna, ciężar/długość itp.);– maksymalną temperaturę pracy (długotrwała, krótkotrwała i zwarciowa);– dopuszczalne obciążenia słupów linii napowietrznej.

N.3 Opakowanie i transport przewodów fazowych i odgromowych

Przewody powinny być opakowane i dostarczone na miejsce montażu na odpowiednich bębnach, zawiera-jących długości przewodów wcześniej uzgodnione pomiędzy nabywcą i dostawcą; obróbka drewnianych bęb-nów powinna być określona w specyfikacji projektowej. Bębny powinny zapewniać odpowiednią ochronęprzewodów. Należy sporządzić odpowiednie umowy dotyczące zwrotu lub utylizacji pustych bębnów.

N.4 Środki ostrożności, jakie należy przedsięwziąć podczas rozwieszania przewodów fazowychi odgromowych

Podczas całego procesu rozwieszania przewodów należy obchodzić się z nimi na tyle ostrożnie, by zminimali-zować uszkodzenia ich powierzchni. W szczególnych przypadkach należy podjąć środki zapobiegawcze,których celem byłoby uniknięcie otarć przewodów wskutek kontaktu z ziemią lub innymi powierzchniami.

− 215 − EN 50341-1:2001

Załącznik P(informacyjny)

Badania ceramicznych i szklanych izolatorów liniowych oraz łańcuchów izolatorów

Tablica P.1 – Zalecany zakres badań

Izolatory wiszące Łańcuchyizolatorów

Wsporczeizolatoryliniowe

Długo-pniowe

(klasy A)

Kołpakowe(klasy B)

Standardowe badania typu

Sprawdzenie wymiarów X X X X

Próba napięciem przemiennym wytrzymy-wanym w deszczu Xa Xa Xb X

Próba napięciem udarowym piorunowymwytrzymywanym na sucho Xa Xa X X

Próba napięciem udarowym łączeniowymwytrzymywanym w deszczu – – Xc –

Próba termomechaniczna X X – –

Próba wytrzymałości mechanicznej lubelektromechanicznej X X – X

Dodatkowe próby w badaniach typu

Próba zakłóceń radioelektrycznych – X X X

Próba zabrudzeniowa – – Xd X

Próba oddziaływania łuku elektrycznego – – X X

Próba przebicia napięciem udarowym – X – –

Próba tulejki cynkowej – X – –

Próba wytrzymałości resztkowej – X – –

EN 50341-1:2001 − 216 −

Tablica P.1 – Zalecany zakres badań (ciąg dalszy)


Wsporczeizolatory liniowe

Długo-pniowe

(klasy A)

Kołpakowe(klasy B)

Badania kontrolno-odbiorcze

Sprawdzenie wymiarów X X – X

Sprawdzenie systemu zabezpieczającegooraz odchyłek położenia i kształtu X X – –

Próba odporności na nagłe zmiany tempe-ratury X X – X

Próba wytrzymałości mechanicznej lubtermomechanicznej X X – X

Próba wstrząsu cieplnego (tylko izolatoryze szkła hartowanego) – X – X

Próba przebicia – X – –

Próba nasiąkliwości (tylko izolatory porce-lanowe) X X – X

Próba ocynkowania X X – X

Dodatkowe próby w badaniach kontrolno--odbiorczych

Próba zakłóceń radioelektrycznych – X – –

Próba przebicia napięciem udarowym – X – –

Próba tulejki cynkowej – X – –

− 217 − EN 50341-1:2001

Tablica P.1 – Zalecany zakres badań (zakończenie)


Wsporczeizolatory liniowe

Długo-pniowe

(klasy A)

Kołpakowe(klasy B)

Badania wyrobu

Oględziny X X – X

Próba mechaniczna X X – X(h > 300 mm)

Próba elektryczna – Xe – –

Dodatkowe próby w badaniach wyrobu

Próba ultradźwiękowa X – – –a Próba przeprowadzana na jednym standardowym krótkim łańcuchu lub na jednym izolatorze długopniowymb Próba na łańcuchach izolatorów przeznaczonych do sieci o Us ≤ 245 kVc Próba na łańcuchach izolatorów przeznaczonych do sieci o Us > 245 kVd Próby zabrudzeniowe są generalnie przeprowadzane na łańcuchach izolatorów bez osprzętue Stosuje się tylko do izolatorów z materiałów ceramicznych (patrz EN 60383-1)

EN 50341-1:2001 − 218 −

Załącznik Q(informacyjny)

Izolatory

Q.1 Wymagania techniczne dotyczące izolatorów

Q.1.1 Czynniki wpływające na wymagania techniczne dla izolatorów

Izolatory i łańcuchy izolatorów, stosowane do budowy linii napowietrznych, są projektowane w taki sposób,aby były zgodne z odpowiednimi charakterystykami mechanicznymi i elektrycznymi, wynikającymi z parame-trów projektowych linii. W czasie określania wymagań technicznych dla izolatorów i łańcuchów izolatorów,stosowanych w konstrukcji linii, może zajść potrzeba analizy dodatkowych czynników związanych z pracą,utrzymaniem i wpływem środowiska.

Q.1.2 Czynniki dotyczące pracy linii


– docelową niezawodność systemu i czas odbudowy linii dla różnych kategorii awarii;– wymagany czas pracy każdego z elementów;– znamionowe napięcie sieci;– przepięcia dorywcze;– koordynację izolacji i procedury łączeniowe linii;– odstępy izolacyjne.

Q.1.3 Wymagania dotyczące utrzymania

Typowe wymagania obejmują:

– techniki wykonywania pracy – praca pod napięciem lub praca przy wyłączonym napięciu;– dostęp do przewodów poprzez izolatory;– właściwości uszkodzonych izolatorów, tj. wytrzymałość resztkowa;– warunki zawieszania sprzętu do prac związanych z utrzymaniem na łańcuchach przelotowych i odcią-

gowych.

Q.1.4 Parametry środowiskowe


– wysokość nad poziomem morza i jej wpływ na pracę izolatorów;– poziom zabrudzeń i ich rodzaj;– ograniczenia ze względu na hałas i zakłócenia radioelektryczne;– wyładowania piorunowe (poziom gęstości wyładowań piorunowych [poziom kerauniczny]) i zakres och-

rony systemu przed ich skutkami;– maksymalne i minimalne temperatury otoczenia;– oddziaływanie wizualne, np. kolor izolatorów;– wandalizm.

− 219 − EN 50341-1:2001

Q.2 Dobór izolatorów

Oprócz właściwości elektrycznych i mechanicznych, określonych na podstawie parametrów projektowych liniinapowietrznej oraz czynników wymienionych w rozdziale Q.1, należy także rozważyć czynniki związane z do-borem izolatorów do poszczególnych zastosowań. Rozważania te mogą obejmować:

– izolatory z materiałów ceramicznych lub szkła, np. wiszące izolatory kołpakowe lub długopniowe, izola-tory wsporcze liniowe;

– izolatory kompozytowe;– wymiary, łącznie z długością łańcuchów lub zestawów, odstępami pomiędzy poszczególnymi elementa-

mi, średnicą, drogą upływu, profilem klosza izolatora, sposobem łączenia i zawieszania;– napięcia wytrzymywane;– ochronę przed korozją, np. cynkowanie części metalowych, tulejki cynkowe na izolatorach kołpako-

wych, smarowanie połączeń;– masę pojedynczych izolatorów, łańcuchów i łańcuchów z osprzętem.

Q.3 Opakowanie i transport izolatorów

Izolatory powinny być opakowane w taki sposób, aby zapewnić ich bezpieczny transport na miejsce montażu.Wymiary i ciężar poszczególnych opakowań powinny umożliwiać wygodne przenoszenie na miejsce montażui podczas budowania linii, np. odpowiadać wymaganiom nabywcy.

Wielkość i ciężar zbiorczych opakowań powinny być odpowiednio dobrane ze względu na środki transportui ograniczenia przenoszenia mechanicznego.

Projekt opakowań skrzyniowych powinien zapewniać właściwą ochronę i podtrzymanie izolatorów oraz powi-nien – na ile to możliwe – uniemożliwiać uszkodzenia izolatorów wskutek uderzeń oraz uszkodzenia kloszyizolatorów w warunkach normalnie występujących podczas transportu i przenoszenia w miejscu montażu.

Opakowanie powinno być zgodne ze wszystkimi wymaganiami dotyczącymi utylizacji materiałów opakowa-niowych.

Q.4 Środki ostrożności, które należy przedsięwziąć podczas montażu izolatorów

Podczas montażu izolatorów należy obchodzić się z nimi z należytą ostrożnością, aby zapobiecuszkodzeniom. W niektórych przypadkach właściwe jest użycie mechanicznych urządzeń wciągających. Nie-zależnie od tego, czy izolatory są wciągane ręcznie, czy też mechanicznie, na miejsce montażu, należy poś-więcić właściwą uwagę względom bezpieczeństwa personelu obsługującego.

W czasie podnoszenia dłuższych łańcuchów izolatorów lub zestawów izolatorowych zaleca się stosowanieurządzenia podtrzymującego lub innego urządzenia w celu zminimalizowania obciążeń zginających i wyeli-minowania ryzyka deformacji połączeń elementów w łańcuchu izolatorów lub uszkodzeń izolatorów kompozy-towych.

Izolatory wyposażone w okucia z elementami złączy półsztywnych (np. ucha widlaste, ucha płaskie lub uchaowalne) mogą zostać uszkodzone pod działaniem znacznych obciążeń skręcających. W takich przypadkachmoże być niezbędny system zmniejszający naprężenia powstające w czasie naciągania przewodów.

EN 50341-1:2001 − 220 −

Załącznik R(informacyjny)

Wyposażenie linii – osprzęt linii napowietrznych

R.1 Wymagania techniczne i dobór osprzętu

R.1.1 Czynniki wpływające na wymagania techniczne i dobór

Osprzęt używany w budowie linii napowietrznych jest projektowany w taki sposób, aby był zgodny z od-powiednimi charakterystykami mechanicznymi i elektrycznymi, wynikającymi z parametrów projektowych linii.W czasie określania wymagań technicznych i wyboru określonych konstrukcji do zastosowania w linii możezajść potrzeba analizy dodatkowych czynników związanych z pracą, utrzymaniem i wpływem środowiska.

R.1.2 Czynniki dotyczące pracy linii


– docelową niezawodność, pewność pracy i bezpieczeństwo systemu oraz czas odbudowy linii dla róż-nych kategorii awarii;

– wymagany czas pracy każdego z elementów;– zakres napięcia pracy;– obciążalność prądową;– praca w warunkach zwarciowych;– ograniczenia strat elektrycznych;– ograniczanie naprężeń przez właściwe zaprojektowanie uchwytów.

R.1.3 Wymagania dotyczące utrzymania

Typowe wymagania obejmują:

– techniki wykonywania pracy – praca pod napięciem lub praca przy wyłączonym napięciu;– dostęp do przewodów poprzez izolatory i osprzęt;– warunki zawieszania sprzętu do prac związanych z utrzymaniem na łańcuchach przelotowych i odcią-

gowych;– dostęp wzdłuż przewodów do osprzętu w przęśle (np. odstępników, oznaczeń ostrzegawczych).

R.1.4 Parametry środowiskowe


– charakterystyki wiatrów w odniesieniu do drgań;– ograniczenia związane z hałasem i zakłóceniami radioelektrycznymi;– wandalizm;– oznaczenia ostrzegawcze dla ptaków i samolotów;– maksymalne i minimalne temperatury otoczenia;– zanieczyszczenia atmosferyczne wpływające na ochronę przed korozją;– obciążenia wiatrem/oblodzeniem wpływające na dobór wytrzymałości.

− 221 − EN 50341-1:2001

R.2 Opakowanie i transport osprzętu

Osprzęt powinien być opakowany we właściwy sposób, aby zapewnić bezpieczny transport na miejscemontażu. Wymiary i ciężar poszczególnych opakowań powinny umożliwiać wygodne przenoszenie na miejs-cu montażu. Wielkość i ciężar opakowań zbiorczych powinny być odpowiednio dobrane ze względu na środki transportui ograniczenia mechanicznego przenoszenia.

Opakowanie powinno być zgodne ze wszystkimi wymaganiami dotyczącymi utylizacji materiałów opakowanio-wych.

R.3 Środki ostrożności, jakie należy przedsięwziąć podczas montażu osprzętu

Podczas montażu osprzętu należy obchodzić się z nim z należytą ostrożnością, aby nie dopuścić douszkodzeń. W niektórych przypadkach właściwe jest użycie mechanicznych urządzeń wciągających. Nieza-leżnie od tego, czy osprzęt jest wciągany ręcznie czy też mechanicznie na miejsce montażu, należy zwrócićuwagę na względy bezpieczeństwa personelu obsługującego.

___________

Polski Komitet Normalizacyjnyul. Świętokrzyska 14, 00-050 Warszawahttp://www.pkn.pl

ISBN 83-243-6935-X