Hogyan tervezzük meg az utcai lámpaoszlop szerkezetét és megjelenését?

Autcai villanyoszlopszilárdan a helyén kell tartania a lámpatestet saját súlya és szélterhelése alatt, ellenállnia kell az időjárásnak és a jármű{0}}kiváltotta rezgéseknek, és bele kell illeszkednie az út tájába. Ha szilárdsága, korrózióvédelme vagy földelése meghibásodik, az eredmény a világítás romlásától a személyes biztonság kockázatáig terjed. Példaként a karimás kúpos oszlopot - a legszélesebb körben használt típusra - véve ez a rész négy lényeges elemet vizsgál meg egymás után: a karbantartó ajtót, a korróziógátló-kezelést, az alap szilárdságát és a védőföldelést; azután meghatározza a megjelenés kialakításának négy követelményét.

 

Solar Street Light Design karbantartási ajtója

A karbantartó ajtó egy acél villanyoszlop szervizbejárati nyílása. Az ajtó belsejében általában egy elektromos szerelőlap található, melynek fő feladata a lámpatest és a kábel összekötése. A biztosítékok és a sorkapcsok általában erre a lemezre vannak felszerelve. Az ajtó nyitási módja nagyon fontos, és a kivitelek gyártónként eltérőek. Egyrészt a szervizelésnek kényelmesnek kell lennie; másrészt meg kell akadályozni a lopást - ezért speciálisan készített ajtókulcsot kell használni.

 

Az 1. táblázat felsorolja a karbantartó ajtó méreteit a közös oszlopmagasságnak megfelelően. Az 1. táblázatban szereplő A, B és C méreteket lásd az alábbi ábrán. A a karbantartó ajtó alsó élének magassága a talaj felett; a dolgozó kényelmét szolgálja, és lehetőleg 500-600 mm legyen. C a karbantartó ajtó szélessége; lehetővé kell tennie az előtét és a biztosíték kényelmes cseréjét, és általában legalább 100 mm. B, a karbantartási ajtó magassága attól függ, hogy az oszlop egy-íves vagy dupla{10}}ívű lámpatestet hordoz-e, valamint az ajtó helyén lévő oszlop átmérőjétől; általában 200-1000 mm.

 

 

Ha a karbantartási ajtó túl nagy -, azaz ha a B és C értéke túl nagy -, az közvetlenül befolyásolja az acéloszlop szilárdságát; ha túl kicsi, a dolgozó működése akadályozott lesz. Ha a B és C értéke túl nagy, megfelelő megerősítési intézkedéseket kell tenni annak biztosítására, hogy az oszlop szilárdsága elegendő legyen a biztonsághoz. Belső-és-külső duplaajtós-elrendezés is alkalmazható.

Acél fényoszlopok korróziógátló-kezelése

Magának az acélnak a természetéből adódóan a korrózió elleni védelem kulcsfontosságú szempont az acél villanyoszlopok esetében mind a tárolás, mind a szervizelés során. Az acéloszlop korrózióját a környező közeg kémiai vagy elektrokémiai hatása okozza. Az érintett közeg szerint a légköri korrózió, a tengervíz korrózió, a bakteriális korrózió és így tovább osztályozzák. A légköri korrózió messze a legelterjedtebb, mert az acéloszlop érintkezésbe kerül a légkörrel a megmunkálás, a szállítás, a tárolás és a szervizelés során egyaránt, így a légköri korrózió feltételei mindenkor fennállnak.

 

1.Acéloszlopok korrózióját okozó tényezők.

Az acéloszlop rozsdásodását és korrodálódását okozó fő tényezők a következők:

 

1.1 A légkör relatív páratartalma.

Adott hőmérsékleten a levegő vízgőztartalmának és a telített vízgőztartalmának arányát relatív páratartalomnak nevezzük. Bizonyos relatív páratartalom alatt az acéloszlopok rozsdásodási és korróziós sebessége nagyon alacsony, míg e relatív páratartalom felett a rozsdásodási sebesség meredeken emelkedik; a relatív páratartalom ezen értékét kritikus páratartalomnak nevezzük. Az acél kritikus páratartalma körülbelül 75%. A fémek korróziójára a légkör relatív páratartalma van a legnagyobb hatással: ha a légköri páratartalom meghaladja a kritikus páratartalmat, az acél felületén vízréteg vagy vízcseppek képződnek, és ha a levegőben lévő káros szennyeződések feloldódnak ebben a filmben vagy a cseppekben, elektrolit képződik, és a korrózió felgyorsul.

 

1.2 Levegő hőmérséklet és páratartalom.

A légköri hőmérséklet és a páratartalom együttesen befolyásolja a rozsdásodást. A rozsdásodás mértéke a levegő vízgőztartalmától függ, és a levegő hőmérsékletének emelkedésével növekszik. Ez különösen igaz párás környezetben, ahol minél magasabb a hőmérséklet, annál gyorsabban rozsdásodik -, és még inkább a kritikus páratartalom felett. Ezenkívül, ha hőmérséklet-különbség van a légkör és az acél között, akkor az oszlop hidegebb felületén páralecsapódás képződik és rozsdásodást is okoz.

 

1.3 Maró hatású gázok.

A szennyezett levegőben lévő korrozív gázok közül a kén-dioxidnak van a legnagyobb hatása az acéloszlopok rozsdásodására. A légkörben lévő oxigén az acéloszlopok rozsdásodására hat a legmakacsabban, és mindenkor kifejti hatását.

 

1.4 Egyéb tényezők.

A légkör nagy mennyiségben tartalmaz por - füstöt, szénhamut, kloridokat, savakat, lúgokat, sókat stb.. -, amelyek közül a kloridoknak van a legnagyobb hatása.

 

 

2. Korróziógátló-kezelés.

Annak elkerülése érdekében, hogy a rozsda és a korrózió csökkentse az oszlop szerkezeti szilárdságát, és veszélyt jelentsen a biztonságra, az acéloszlopokon korróziógátló kezelést kell alkalmazni-. A korróziógátló -módszerek olyan megelőző intézkedések, amelyek célja a korrózió okainak megszüntetése. A rozsdamegelőzés a nedvesség, a magas hőmérséklet, az oxidáció, a kloridok és más tényezők hatásának elkerülését vagy lassítását jelenti. A jelenleg általánosan használt módszerek a következők:

 

2.1 Tűzi-horganyzás.

Az előkezelt acél- vagy öntöttvas alkatrészek olvadt cinkbe való bemerítésének folyamata és módszere úgy, hogy a felületükön cink és/vagy cink-vas ötvözet bevonat képződik. A cinkbevonat vastagsága elérje a 65-90 μm-t. A horganyzott részek horganyzott bevonatának egyenletesnek és simanak kell lennie, mentes a sorja, csepp és felesleges csomóktól; a bevonatot szilárdan kell rögzíteni az acéloszlop aljzatához, és kalapácspróba után a bevonat nem leválhat vagy hólyagosodhat.

 

2.2 Porfestés.

A porbevonatot tűzihorganyzás után{0}}visszük fel. A por legyen kültéri-minőségű por; a bevonatnak mentesnek kell lennie a leválástól és a repedéstől, és nem fordulhat elő leválás vagy repedés a bevonat és az alapfelület közötti kötési szilárdság vizsgálatakor. A porfestés tovább javítja az acéloszlop korrózióállóságát és nagymértékben javítja dekoratív megjelenését, széles színválasztékkal; hátránya a viszonylag magas költség.

 

 

Szilárdságszámítás egy acél fényoszlop alján

 

Egy villanyoszlop kétféle terhelésnek van kitéve.

Az egyik a saját -súlya. Egyetlen-ívoszlop esetén a saját-súly a lámpakar és a lámpatestfej súlyából adódik, ami hajlítónyomatékot hoz létre a lámpakar síkjában. Kettős-íves pólus esetén a helyzet a két kar hosszával változik: miután a hosszú és rövid ívek karjainak és lámpatestfejeinek súlya által keltett hajlítónyomatékok részben kiegyenlítik egymást, a karok síkjában ható különbség alkotja az önsúlynyomatékot.

 

Egyenlő hosszúságú ívű kettős-íves pólus esetén a nyomatékok kiegyenlítődnek, ha a lámpatestek és a hozzájuk tartozó elektromos alkatrészek azonosak az adott síkban; ha nem azonosak, akkor a karok síkjában hajlítónyomaték keletkezik a lámpatestek és elektromos alkatrészeik súlykülönbsége miatt.

 

Az önsúlyon{0}} kívül az oszlopra nehezedő másik terhelést a szél adja. A rúd szilárdságának meg kell felelnie a következőknek:

• Ha a szél iránya párhuzamos a lámpakar síkjával, a lámpatest fejének szélnek kitett területei és a pólus -szélnek kitett területei által kiváltott maximális hajlítónyomatéknak a konzol-pólushoz való csatlakozásánál, a karbantartó ajtónál és a talajszinten a pólus keresztmetszeténél kisebbnek kell lennie a talajszinten;
• Ha a szélirány merőleges a lámpakar síkjára, akkor magának a tengelynek a szélnek kitett -területe által keltett hajlítónyomatékon kívül az egyetlen-ívoszlop lámpafejére és lámpakarjára ható szélterhelés is hajlítónyomatékot és nyomatékot hoz létre az oszlop síkjában; mindezeknek a pillanatoknak kisebbnek kell lenniük a megengedett értéknél.

 

A szélterhelés a kiszámított oszlop helyétől, régiójától és magasságától függ, azaz:

p0=Kv2/16

A p0-t a számításba behelyettesített különféle együtthatók befolyásolják, mint például a pólus méretei, a póluskeresztmetszet alakja- és az egyik rezgési hullámforma alapperiódusa.

 

Az oszlopon egyenletesen eloszló szélnyomást a következőképpen számítjuk ki:

p1=p0dˉ H

 

A fenti két egyenletben: p 0 az oszlop 1 m²-ére eső szélnyomás (Pa); K az aerodinamikai együttható, amely a szabvány szerint K=0.7 kör alakú elemek esetén (a szabályos hat- és nyolcszögletű szakaszokra javasolt a K=1.0-t venni); v a szél sebessége, általában v=25 m⋅s−1, H a pólus magassága (m); és dˉ a pólus átlagos átmérője (m), ahol

dˉ=(d1+d2)/2

Itt d1 az oszlop felső átmérője (m), d2 pedig az oszlop alapátmérője (m). A rúd kúpossága általában 1/90, 1/100 vagy 1/110, vagy nem{9}}egyenletes.

 

A 12 m magas és alatti acél villanyoszlopok falvastagsága 4 mm. Ha a falvastagság 3,0 mm, az oszlop hajlamos a szél hatására és az elhaladó nehéz járművek hatására vibrálni, ami meglazítja a csavarkötéseket, és hatással van a lámpatestre.

 

Acél fényoszlopok védőföldelése

Az acél villanyoszlopok, vezérlődobozok és hasonló berendezések belsejében elektromos berendezések vannak, amelyeket a földön álló személy bármikor megérinthet. Ha a szigetelés meghibásodik, és az oszloptest feszültség alá kerül, az érintési feszültség közvetlenül az emberi testre kerül, ami súlyos következményekkel jár. Ezért minden olyan fémházat, amely elektromos berendezést tartalmaz, és amelyet a földön álló személy megérinthet, megbízhatóan kell csatlakoztatni egy védővezetőhöz -, amely földelve van, vagy a nullára csatlakoztatva van.

 

A kisfeszültségű elosztórendszereket földelési elrendezésük szerint három típusba sorolják: - TN, TT és IT -, a TN rendszer pedig további három típusra osztható aszerint, hogy a nullavezető (N) és a védővezető (PE) hogyan kombinálódik:

• TN-S rendszer: az N- és PE-vezetékeket a forrástól való teljes hosszon elkülönítve tartják. A PE-vezeték általában nem visz üzemi áramot, így a biztonság a legjobb.
• TN-C rendszer: az N- és PE-vezetékeket egyetlen PEN-vezetővé egyesítik, így egyetlen vezetőt takarítanak meg. A PEN-vezető azonban általában üzemi áramot visz, és ha megszakad, a berendezés burkolata a terhelési áramkörön keresztül a fázisfeszültségre emelkedik, így a biztonsági ráhagyás alacsony.
• TN-C-S rendszer: az elülső rész egy PEN-vezetőt használ, amely külön N- és PE-vezetékekre van felosztva a vezérlődoboz bejövő végén, és ezt követően nem szabad újra kombinálni. Ez egyesíti a biztonságot a vezetékezés gazdaságosságával, és ez az útvilágítási projektekben legszélesebb körben alkalmazott gyakorlat.

 

A TN-C rendszerben, mivel az N és a PE vezetékek kombinálva vannak, a következő követelménynek is teljesülnie kell: a közvetlenül földelt nullával rendelkező kisfeszültségű elektromos berendezéseknél a hibás szakasz automatikus leválasztása érdekében a rövidzárlati áram nem lehet kisebb, mint a biztosítóelem névleges áramának 4-szerese (a legközelebbi pontban, de legalább 5-szer). rövid-idő-késleltetés) az automatikus kapcsoló üzemi árama.

 

A tényleges gyakorlat a következő: φ10 mm-es tűzi horganyzott köracélt -mertve horganyzott köracélt fektetnek le a teljes vonal mentén a betemetett kábel mellett, és közvetlenül a földbe temetik (6.3.9. ábra); a PEN vezeték a transzformátor földelő hálózatához csatlakozik, és két ponton megbízhatóan csatlakozik az összes vezérlődobozhoz, acél villanyoszlophoz, fém lámpatalapzathoz és hasonló részekhez a vezeték mentén; külön földelő elektróda van felszerelve a fej végén, a távoli végén és a vezeték minden leágazási pontján, valamint minden harmadik póluson; az egyes földelőelektródák ellenállása nem haladhatja meg a 10 Ω-ot, a teljes földelőhálózaté pedig a 4 Ω-ot; ahol ezeket a határokat túllépik, hosszan tartó -hatású ellenállás-csökkentő szer használható, de tilos a korrozív anyagok, például a konyhasó, - ezek rövid távon csökkentik az ellenállást, de hosszú távon korrodálják a földelő testet.

 

A földelés az utolsó védelmi vonal, és nem helyettesítheti a szigetelést. A karbantartási ajtón belül a kábeleket műanyag házzal ellátott csatlakozódoboz vagy tűs - típusú kapocskonzol segítségével kell csatlakoztatni; meg kell emelni a vezetők, előtétek és egyéb alkatrészek szigetelési szintjét, szigorúan kell kiválasztani a gyártókat és szigorúan le kell végezni a tesztelést, és be kell vezetni a "szerelési kivitelezési szabványt". Az acél villanyoszlopok biztonsága csak a szivárgás-megelőző intézkedések-végrehajtásával biztosítható az anyagkiválasztás, az építés, az átvétel, valamint az üzemeltetés és karbantartás teljes folyamatában, valamint a három-vezetékes vagy öt{5}}vezetékes rendszer helyes alkalmazásával.

 

 

Acél fényoszlopok megjelenése

A villanyoszlop alapvető funkciója, hogy a lámpatestet a megfelelő helyzetben tartsa és alátámasztja. A rúdnak ugyanakkor dekoratív szerepe is van. Az úthasználók - gyalogosok, kerékpárosok és gépjárművezetők számára egyaránt - nem hagyható figyelmen kívül az oszlop látóterükön belüli formája: előfordulhat, hogy az ember nem veszi észre a lámpatestet magasan az oszlop tetején, mert az sokkal kisebb, mint az oszlop, de maga az oszlop közvetlenül a vízszintes haladás irányába ütközik. Ezért a gazdasági fejlődés és az esztétikai színvonal emelkedésével a villanyoszlopok megjelenése egyre nagyobb figyelmet kap.

 

A villanyoszlopok megjelenésének kialakítása az út tájával kapcsolatos aggodalomból adódik. Ennek alá kell rendelni az út egészének tájképének kialakítását, ugyanakkor először meg kell felelnie a világítási követelményeknek és a biztonsági szempontoknak. A villanyoszlop megjelenésének kialakításánál tehát a következő szempontokat kell figyelembe venni.

 

1. Biztonsági követelmények

A biztonság az az alapvető követelmény, amelyet a tervezőnek mindenkor először figyelembe kell vennie. A villanyoszlop biztonságát több szempont is biztosítja, mint például az oszlopacél minősége és a korróziógátló-kezelés; a megjelenés kialakításával kapcsolatos szempontok a terhelésszámítás és a szilárdság biztosítása. Néha egy összetett alakú rúd valóban nagyon vonzó, de minél bonyolultabb a szerkezet, annál bonyolultabb a szilárdságszámítás, és annál nehezebb a biztonság biztosítása; ezért az ilyen oszlopok kiválasztásakor elengedhetetlen a szigorú ellenőrzés.

 

2. Világítási követelmények

A világítási követelmények egy másik alapvető követelmény az oszlop megjelenésének kialakításában. Amint a 7. fejezet tartalmából kiderül, a tervező összetett munkán keresztül kiválasztja a megfelelő lámpatesteket és fényforrásokat, és meghatározza az egyes utcai lámpák helyzetét -, beleértve a magasságát, a távolságot, a konzol hosszát és a dőlésszögét -, és mindezeket a paramétereket az oszlop szabályozza.

 

Egy adott útvilágítási projekt világítási minőségének biztosításához a lámpatestek szerelési paramétereinek meghatározását követően az oszlop kialakításának meg kell felelnie a paraméterek követelményeinek: az oszlop megjelenésétől függetlenül a lámpatest rögzítési pontjának magassága nem változhat, a lámpakar vízszintes hossza nem változhat, és a lámpakar dőlésszöge sem, ahol a lámpatest állítási szöge sem változhat. Ellenkező esetben a világítás minősége kisebb-nagyobb mértékben eltér a tervezett tervezési eredménytől.

 

A világítási követelmény másik szempontja, hogy a telepítés és a karbantartás kényelmes legyen; ebből a szempontból az oszlop megjelenése nem lehet túl bonyolult.

 

 

3. Esztétikai követelmények

Az esztétikai követelmények a pólus megjelenésének kialakításának kiindulópontja. A pózna megjelenését nem lehet önmagában megítélni, hanem átfogóan kell értékelni az összes kapcsolódó tényezővel együtt. Kisebb léptékben ezek a tényezők közé tartozik a lámpatest stílusa, az út keresztmetszeti formája, -az út keresztmetszete, aszfalt vagy cementbeton burkolat, az út menti beültetés, az út menti szobrászat stílusa, valamint az út osztálya és jellege; nagyobb léptékben magukban foglalják az út két oldalán lévő épített vagy természeti környezetet, a városrész funkcióját, a városrész történetét, az érintett város lakosságának esztétikai ízlését.

 

Az acéloszlop megjelenésének látványossága főként a szerkezeti részei vonalainak kombinációjából és variációjából, és különösen a lámpakar alakjának változásából és a díszítő vonalak kiegészítéséből adódik; A kidolgozottabb kiviteleknél a lámpakar különböző profilokra van formázva, és még a főoszlopot is együtt formázzák vele.

 

A látványt az oszlop felületkezelése is adja. A porfestési technológia fejlődésével egyre több oszlop kapott színréteget sokféle árnyalatban, felhagyva a múltkori horganyzott oszlop egyhangú szürkével, és több szépségelemet adva hozzá.

 

4. Költségkövetelmények

A különféle pólustípusok bevezetése valóban gazdagította a vizuális színteret, de a szépségnek ára van. Minden különböző forma megnehezíti a megmunkálást, sőt egyes formák speciális formák kifejlesztését is igénylik; a szilárdság biztosítása érdekében az összetett oszlopokat meg kell erősíteni, ami növeli a felhasznált acél mennyiségét; emellett széles körben alkalmazzák a porbevonatot stb. Mindez jelentősen megnöveli az oszlop gyártási költségét.

 

Van egy rejtett költség is, amely könnyen figyelmen kívül hagyható: egyes rendkívül egyedi oszloptervek nem érik el a kívánt szépítést, hanem vizuális szennyezéssé válnak, ami befolyásolja az utat, sőt a város imázsát is -, és ez a költség túl magas.

 

 

Következtetés

A utcai villanyoszloplehet, hogy csak tartóelem, de itt találkozik a biztonság, a funkció és a megjelenés: a karbantartó ajtó, a korrózióvédelem, az alapszilárdság és a földelés határozza meg, hogy biztonságosan és tartósan áll-e, míg a megjelenése határozza meg, hogy harmonizál-e az út környezetével. A kettő prioritás, nem ellentétes - a biztonság és a világítás minősége nem-tárgyalható előfeltétel, és csak az esztétika következhet.