Како дизајнирати структуру и изглед стуба за уличну расвету?

Тхестуб уличне расветемора да држи светиљку чврсто на месту под сопственом тежином и оптерећењем ветра, да издржи године временске прилике и вибрације изазване возилом{0}}и да се уклопи у пејзаж пута. Ако његова чврстоћа, заштита од корозије или уземљење не успију, резултат се креће од ослабљеног осветљења до ризика за личну безбедност. Узимајући за пример конусни стуб са прирубницом - најчешће коришћеног типа -, овај одељак испитује четири суштинске ствари: врата за одржавање, анти-третман против корозије, чврстоћа на бази и заштитно уземљење; затим поставља четири захтева за дизајн изгледа.

 

Врата за одржавање соларног уличног светла

Врата за одржавање су сервисни приступни отвор челичног расветног стуба. Унутар врата се обично налази електрична монтажна плоча, чија је главна функција повезивање светиљке и кабла. Осигурачи и терминални блокови се обично монтирају на ову плочу. Начин на који се врата отварају је веома важан, а дизајн се разликује од произвођача до произвођача. С једне стране, сервисирање мора бити згодно; с друге стране, крађа мора бити спречена - па се стога користи посебно направљен кључ за врата.

 

Табела 1 наводи димензије врата за одржавање које одговарају уобичајеним висинама стубова. За димензије представљене са А, Б и Ц у табели 1, погледајте слику испод. А је висина доње ивице врата за одржавање изнад тла; треба да буде подешен за удобност и удобност радника и пожељно је да буде 500–600 мм. Ц је ширина врата за одржавање; требало би да омогући згодну замену баласта и осигурача и углавном није мањи од 100 мм. Б, висина врата за одржавање, зависи од тога да ли стуб носи једнолучну или двоструку- светиљку и од пречника стуба на локацији врата; углавном је 200–1000 мм.

 

 

Ако су врата за одржавање превелика -, односно, ако су вредности Б и Ц превелике -, то ће директно утицати на чврстоћу челичног стуба; ако је премала, рад радника ће бити отежан. Тамо где су вредности Б и Ц превелике, потребно је предузети одговарајуће мере за ојачање како би се осигурало да је снага стуба довољна за безбедност. Унутрашњи-и-спољни распоред двоструких{6}}врата такође може бити усвојен.

Антикорозиона обрада челичних расветних стубова

Због природе самог челика, заштита од корозије је кључна брига за челичне светлосне стубове током складиштења и сервисирања. Корозија челичног стуба је узрокована хемијским или електрохемијским дејством околног медија. Према укљученом медију, класификован је као атмосферска корозија, корозија морске воде, бактеријска корозија и тако даље. Атмосферска корозија је далеко најчешћа, јер је челични стуб у контакту са атмосфером током обраде, транспорта, складиштења и сервисирања, тако да су услови за атмосферску корозију присутни у сваком тренутку.

 

1. Фактори који изазивају корозију челичних стубова.

Главни фактори који узрокују да челични стуб рђа и кородира су следећи:

 

1.1 Релативна влажност атмосфере.

На датој температури, однос садржаја водене паре у ваздуху и његовог засићеног садржаја водене паре назива се релативна влажност. Испод одређене релативне влажности, стопа рђе и корозије челичног стуба је веома ниска, док изнад те релативне влажности стопа рђе нагло расте; ова вредност релативне влажности назива се критична влажност. Критична влажност челика је око 75%. Највећи утицај на корозију метала има релативна влажност атмосфере: када атмосферска влажност пређе критичну, на површини челика се формира филм воде или капљица воде, а ако се штетне нечистоће у ваздуху растворе у том филму или тим капљицама, настаје електролит и корозија се убрзава.

 

1.2 Температура и влажност ваздуха.

Атмосферска температура и влажност утичу на рђање заједно. Брзина рђе зависи од садржаја водене паре у ваздуху и повећава се како температура ваздуха расте. Ово је посебно тачно у влажним срединама, где што је виша температура, то је брже рђање - и још више изнад критичне влажности. Поред тога, ако постоји температурна разлика између атмосфере и челика, кондензација се формира на хладнијој површини стуба и такође узрокује рђање.

 

1.3 Корозивни гасови.

Међу корозивним гасовима у загађеном ваздуху, сумпор-диоксид има највећи утицај на рђање челичних стубова. Кисеоник у атмосфери најупорније делује на рђање челичних стубова, делујући у сваком тренутку.

 

1.4 Други фактори.

Атмосфера садржи велике количине прашине - дима, пепела од угља, хлорида, киселина, алкалија, соли итд. - међу којима хлориди имају највећи ефекат.

 

 

2. Третман против корозије.

Да би се спречило да рђа и корозија умање структурну чврстоћу стуба и стварају опасност по безбедност, на челичне стубове се мора применити антикорозиони третман. Антикорозивне методе су превентивне мере усмерене на узроке корозије. Спречавање рђе подразумева избегавање или успоравање ефеката влаге, високе температуре, оксидације, хлорида и других фактора. Методе које се тренутно користе су следеће:

 

2.1 Вруће{1}}поцинковање.

Процес и метод потапања делова унапред-обрађеног челика или ливеног гвожђа-у растопљени цинк тако да се на њиховој површини формира премаз од цинка и/или легуре цинк-гвожђе. Дебљина премаза цинка треба да достигне 65-90 μм. Превлака цинка поцинкованих делова треба да буде једнолична и глатка, без ивица, капања и сувишних грудвица; премаз треба да буде чврсто везан за подлогу челичног стуба, а након тестирања чекићем, премаз не би требало да се ољушти или да ствара пликове.

 

2.2 Прашкасто премазивање.

Прашкасти премаз се наноси након топлог{0}}цинковања. Пудер треба да буде пудер-спољашњег квалитета; премаз мора бити без љуштења и пуцања, и не сме доћи до љуштења или пуцања када се испитује чврстоћа везе између премаза и подлоге. Прашкасто премазивање додатно побољшава отпорност челичног стуба на корозију и у великој мери побољшава његов декоративни изглед, са широким избором боја; његов недостатак је релативно висока цена.

 

 

Прорачун чврстоће на бази челичног расветног стуба

 

Светлосни стуб подлеже два облика оптерећења.

Једна је сопствена{0}}тежина. За један-лучни стуб, сопствена-тежина произилази из тежине крака лампе и главе светиљке, што производи момент савијања у равни крака лампе. За стуб са двоструким-луком, ситуација варира у зависности од дужине два крака: након што моменти савијања изазвани тежинама кракова и глава светиљки дугог и кратког лука делимично уравнотеже једни друге, разлика између њих, делујући у равни кракова, чини сопствени-момент тежине.

 

За стуб са двоструким-луком са луковима једнаке дужине, моменти су балансирани ако су светиљке и њихове повезане електричне компоненте у тој равни идентичне; ако нису идентичне, ствара се момент савијања у равни кракова разликом у тежини светиљки и њихових електричних компоненти.

 

Осим сопствене{0}}тежине, друго оптерећење стуба долази од ветра. Снага стуба мора да задовољи следеће:

• Када је смер ветра паралелан са равнином крака лампе, максимални моменти савијања које стварају ветру{0}}изложене области главе светиљке и стуба на попречним-пресекима на споју носача-на-пола, на вратима за одржавање и на нивоу земље морају бити мањи од дозвољене вредности;
• Када је правац ветра окомит на раван крака лампе, тада поред момента савијања који ствара ветар-изложено подручје самог осовине, оптерећење ветром на глави светиљке и краку лампе једног-лучног пола такође производи момент савијања и обртни момент у равни стуба; сви ови моменти морају бити мањи од дозвољене вредности.

 

Оптерећење ветром зависи од локације, региона и надморске висине стуба који се израчунава, односно:

п{0}}Кв2/16

на п0 утичу различити коефицијенти који су замењени у прорачуну, као што су димензије пола, облик попречног пресека- пола и основни период таласног облика једног осциловања.

 

Равномерно распоређени притисак ветра на стуб се израчунава на следећи начин:

p1=p0dˉ H

 

У горње две једначине: п 0 је притисак ветра по 1 м² стуба (Па); К је аеродинамички коефицијент, који је према стандарду К=0.7 за кружне елементе (препоручује се да се К=1.0 узме за правилне шестоугаоне и осмоугаоне пресеке); в је брзина ветра, генерално в=25 м⋅с−1, Х је висина стуба (м); а дˉ је средњи пречник стуба (м), где је

dˉ=(d1+d2)/2

Овде је д1 горњи пречник стуба (м), а д2 је пречник основе стуба (м). Конус стуба је углавном 1/90, 1/100 или 1/110, или је не-уједначен.

 

Дебљина зида челичних расветних стубова висине 12 м и испод је 4 мм. Када је дебљина зида 3,0 мм, стуб је подложан вибрирању под дејством ветра и проласка тешких возила, што олабави своје вијчане везе и утиче на светиљку.

 

Заштитно уземљење челичних расветних стубова

Челични расветни стубови, контролне кутије и сличне инсталације садрже електричну опрему у себи, а у сваком тренутку их може додирнути особа која стоји на земљи. Када изолација поквари и тело стуба постане под напоном, напон додира се примењује директно на људско тело, са озбиљним последицама. Стога, свако метално кућиште које садржи електричну опрему и које може да додирне особа која стоји на тлу мора бити поуздано повезано са заштитним проводником -, то јест, уземљено или повезано на неутрални.

 

Нисконапонски дистрибутивни системи{0}}класификовани су према распореду уземљења у три типа - ТН, ТТ и ИТ -, а ТН систем се даље дели на три типа према томе како су неутрални проводник (Н) и заштитни проводник (ПЕ) комбиновани:

• ТН-С систем: Н и ПЕ проводници се држе одвојено целом дужином од извора. ПЕ проводник обично не носи радну струју, тако да је сигурност најбоља.
• ТН-Ц систем: Н и ПЕ проводници су комбиновани у један ПЕН проводник, што штеди један проводник. Међутим, ПЕН проводник нормално носи радну струју, а ако се поквари, кућиште опреме се подиже на фазни напон кроз струјни круг, тако да је сигурносна маргина ниска.
• ТН-Ц-С систем: предњи део користи ПЕН проводник, који је подељен на засебне Н и ПЕ проводнике на улазном крају контролне кутије и не сме се поново комбиновати након тога. Ово комбинује безбедност са економичним ожичењем и пракса је која се најчешће користи у пројектима осветљења путева.

 

У систему ТН-Ц, пошто су Н и ПЕ проводници комбиновани, такође мора да се испуни следећи захтев: за нисконапонску електричну опрему са директно уземљеним неутралним елементом, да би се обезбедило аутоматско искључење неисправног дела, струја кратког-споја не сме бити мања од 4 пута већа од називне струје од тренутног елемента осигурача, или не мања од тренутног елемента осигурача 1 или не мања од тренутног елемента осигурача. кратко-време-кашњење) радна струја аутоматског прекидача.

 

Стварна пракса је следећа: φ10 мм топло поцинковани округли челик се полаже дуж целе линије уз укопани кабл и закопава директно у земљу (Слика 6.3.9); ПЕН проводник је повезан са мрежом уземљења трансформатора на трансформатору и поуздано је повезан на две тачке на све контролне кутије, челичне расветне стубове, металне светлосне базе и сличне делове дуж линије; посебна електрода за уземљење је инсталирана на главном крају, удаљеном крају и свакој тачки гранања линије и на сваком трећем полу; отпор појединачне електроде за уземљење не сме бити већи од 10 Ω, а отпор целе мреже за уземљење не сме бити већи од 4 Ω; где су ове границе прекорачене, може се користити средство за смањење отпорности-дуго делујућег-средства, али корозивне супстанце као што је обична со су забрањене - оне краткорочно смањују отпор, али дугорочно кородирају тело за уземљење.

 

Уземљење је последња линија одбране и не може да замени изолацију. Унутар врата за одржавање, каблови би требало да буду повезани помоћу разводне кутије са пластичним кућиштем или држачем терминала типа пин-; ниво изолације проводника, пригушница и других компоненти треба подићи, произвођаче треба строго бирати и стриктно спроводити тестирање, и имплементирати „стандард израде инсталације“. Само спровођењем мера за спречавање цурења{3}} кроз цео процес одабира материјала, изградње, прихватања и рада и одржавања, као и правилном применом система са три-или петожица-, може се коначно обезбедити безбедност челичних расветних стубова.

 

 

Дизајн изгледа челичних расветних стубова

Основна функција расветног стуба је да држи светиљку у правилном положају и пружи подршку. Истовремено, стуб има и декоративну улогу. За учеснике у саобраћају - пешаке, бициклисте и возаче моторних возила - облик стуба у оквиру њиховог видног поља не може се занемарити: људи можда неће приметити светиљку високо на врху стуба, јер је много мања од стуба, али сама стуба удара у око директно у правцу хоризонталног кретања. Дакле, са економским развојем и подизањем естетских стандарда, изглед расветних стубова добија све већу пажњу.

 

Дизајн изгледа расветних стубова произилази из бриге за пејзаж пута. Требало би да буде подређен дизајну пејзажа пута у целини, а истовремено мора прво да задовољи захтеве осветљења и безбедносна разматрања. Због тога се у дизајну изгледа расветног стуба морају узети у обзир следећи аспекти.

 

1. Безбедносни захтеви

Безбедност је основни захтев који би дизајнер увек требало да узме у обзир на првом месту. Безбедност расветног стуба је обезбеђена на основу неколико аспеката, као што су квалитет челика за стубове и анти-третман против корозије; аспекти који се односе на дизајн изгледа су прорачун оптерећења и обезбеђивање чврстоће. Понекад је стуб сложеног облика заиста веома атрактиван, али што је сложенија структура, то је сложенији прорачун снаге и већа је потешкоћа у обезбеђивању сигурности; строга провера је стога неопходна при избору таквих стубова.

 

2. Захтеви за осветљење

Захтеви за осветљење су још један основни захтев дизајна изгледа стубова. Као што ће бити јасно из садржаја поглавља 7, дизајнер пролази кроз сложен посао да одабере одговарајуће светиљке и изворе светлости и одреди позицију сваког уличног светла - укључујући његову висину, размак, дужину конзоле и угао нагиба -, а сви ови параметри су вођени стубом.

 

Да би се обезбедио квалитет осветљења у конкретном пројекту путне расвете, када се одреде параметри за монтажу светиљки, дизајн стуба мора да задовољи захтеве ових параметара: без обзира на изглед стуба, висина тачке причвршћивања светиљке се не сме мењати, хоризонтална дужина крака светиљке не сме да се мења, а угао нагиба самог крака светиљке осим монтаже светиљке не сме да дозвољава промену ( угао). У супротном ће квалитет осветљења у већој или мањој мери одступати од планираног резултата дизајна.

 

Други аспект захтева за осветљењем је да инсталација и одржавање треба да буду згодни; са ове тачке гледишта, изглед стуба не би требало да буде пре-сложен.

 

 

3. Естетски захтеви

Естетски захтеви су полазна тачка дизајна изгледа стуба. О изгледу стуба не може се судити изоловано, већ га треба свеобухватно проценити заједно са свим повезаним факторима. У мањем обиму, ови фактори укључују стил светиљке, облик попречног-попречног пресека пута, да ли је тротоар асфалт или цемент бетон, засјењење поред пута, стил скулптуре поред пута и класу и природу пута; у већем обиму, они обухватају изграђено или природно окружење са обе стране пута, функцију округа, историју округа и естетске укусе становника тог града.

 

Визуелна привлачност изгледа челичног стуба потиче углавном од комбинације и варијације линија његових структурних делова, а посебно од промене облика крака лампе и додавања украсних линија; код сложенијих дизајна крак лампе је обликован у различите профиле, па је чак и главни стуб стилизован заједно са њим.

 

Визуелна привлачност такође потиче од површинске обраде стуба. Са развојем технологије прашкастог премаза, све више и више стубова добија слојеве боја у широком спектру нијанси, напуштајући једноличну сиву боју поцинкованог стуба из прошлости и додајући више елемената лепоте.

 

4. Захтеви за трошкове

Увођење различитих типова стубова заиста је обогатило визуелну сцену, али лепота има цену. Сваки другачији облик повећава тежину обраде, а неки чак захтевају развој посебних калупа; да би се осигурала чврстоћа, сложени стубови морају бити ојачани, што повећава количину коришћеног челика; поред тога, прашкасти премаз се широко примењује и тако даље. Све ово значајно повећава цену производње стуба.

 

Постоји и скривени трошак који се лако превиђа: неки веома индивидуални дизајни стубова не успевају да постигну планирано улепшавање и уместо тога постају вид визуелног загађења, утичући на пут, па чак и на имиџ града -, а та цена је превисока.

 

 

Закључак

A стуб уличне расветеможе бити само носећа компонента, а ипак је место где се сусрећу безбедност, функција и изглед: врата за одржавање, заштита од корозије, чврстоћа основе и уземљење одређују да ли она стоји безбедно и издржљиво, док њен изглед одређује да ли је у складу са окружењем на путу. Ово двоје је питање приоритета, а не супротност - Безбедност и квалитет осветљења нису-предуслови о којима се не може преговарати, а естетика може само да следи.