Hvordan designes strukturen og udseendet af en gadelysstang?

Degadelygtepælskal holde armaturet solidt på plads under dets egen vægt og vindbelastning, modstå årelange vejr- og køretøjs--inducerede vibrationer og blande sig ind i vejlandskabet. Skulle dens styrke, korrosionsbeskyttelse eller jording svigte, spænder resultatet fra forringet belysning til en risiko for personlig sikkerhed. Tager vi den med flange tilspidsede stang - den mest udbredte type - som et eksempel, undersøger dette afsnit fire væsentlige elementer efter tur: vedligeholdelsesdøren, anti-korrosionsbehandling, styrke ved bunden og beskyttende jording; den opstiller derefter de fire krav til udseendedesign.

 

Vedligeholdelsesdør af Solar Street Light Design

Vedligeholdelseslågen er serviceadgangsåbningen på en stållygtepæl. Inde i døren er der normalt en elektrisk monteringsplade, hvis hovedfunktion er at forbinde armaturet og kablet. Sikringer og klemrækker er normalt monteret på denne plade. Den måde, døren åbner på, er meget vigtig, og designs varierer fra producent til producent. På den ene side skal servicering være bekvem; på den anden side skal tyveri forhindres - derfor brugen af ​​en specialfremstillet dørnøgle.

 

Tabel 1 viser vedligeholdelsesdørens dimensioner svarende til almindelige stolpehøjder. For dimensionerne repræsenteret ved A, B og C i tabel 1 henvises til figuren nedenfor. A er højden af ​​underkanten af ​​vedligeholdelseslågen over jorden; den skal indstilles til arbejdstagerens komfort og bekvemmelighed og skal helst være 500–600 mm. C er bredden af ​​vedligeholdelsesdøren; den skal tillade bekvem udskiftning af ballast og sikring og er generelt ikke mindre end 100 mm. B, højden på vedligeholdelsesdøren, afhænger af, om stangen bærer en enkelt-bue eller dobbelt-armatur og af stangdiameteren ved dørens placering; den er generelt 200-1000 mm.

 

 

Hvis vedligeholdelsesdøren er lavet for stor -, dvs. hvis værdierne af B og C er for store - vil stålstangens styrke blive direkte påvirket; hvis den er for lille, vil arbejderens drift blive hæmmet. Hvor værdierne af B og C er for store, bør der træffes passende forstærkningsforanstaltninger for at sikre, at stangens styrke er tilstrækkelig for sikkerheden. Et indre-og-ydre dobbelt-arrangement kan også anvendes.

Anti-korrosionsbehandling af stållygtepæle

På grund af selve stålets beskaffenhed er beskyttelse mod korrosion en vigtig bekymring for stållygtepæle under både opbevaring og service. Korrosion af en stålstang er forårsaget af den kemiske eller elektrokemiske virkning af det omgivende medium. Ifølge det involverede medium er det klassificeret som atmosfærisk korrosion, havvandskorrosion, bakteriel korrosion og så videre. Atmosfærisk korrosion er langt den mest almindelige, fordi en stålpæl er i kontakt med atmosfæren både under bearbejdning, transport, opbevaring og service, så betingelserne for atmosfærisk korrosion er til stede hele tiden.

 

1. Faktorer, der forårsager korrosion af stålstænger.

De vigtigste faktorer, der får en stålstang til at ruste og korrodere, er som følger:

 

1.1 Relativ luftfugtighed i atmosfæren.

Ved en given temperatur kaldes forholdet mellem luftens vanddampindhold og dens mættede vanddampindhold den relative fugtighed. Under en vis relativ fugtighed er rust- og korrosionshastigheden af ​​en stålstang meget lav, hvorimod rusthastigheden over denne relative fugtighed stiger kraftigt; denne værdi af relativ fugtighed kaldes den kritiske fugtighed. Den kritiske luftfugtighed af stål er omkring 75%. Atmosfærisk relativ luftfugtighed har den største indflydelse på korrosion af metaller: Når luftfugtigheden overstiger den kritiske fugtighed, dannes der en hinde af vand eller vanddråber på ståloverfladen, og hvis skadelige urenheder i luften opløses i den film eller disse dråber, dannes en elektrolyt, og korrosion accelereres.

 

1.2 Lufttemperatur og fugtighed.

Atmosfærisk temperatur og luftfugtighed påvirker rusten sammen. Rusthastigheden afhænger af luftens vanddampindhold og stiger, når lufttemperaturen stiger. Dette gælder især i fugtige omgivelser, hvor jo højere temperatur, jo hurtigere ruster - og så meget desto mere over den kritiske luftfugtighed. Desuden, hvis der er en temperaturforskel mellem atmosfæren og stålet, dannes der kondens på den køligere overflade af stangen og forårsager også rust.

 

1.3 Ætsende gasser.

Blandt de ætsende gasser i forurenet luft har svovldioxid den største effekt på rusten af ​​stålstænger. Ilt i atmosfæren virker mest vedvarende på rusten af ​​stålstænger og udøver sin virkning til enhver tid.

 

1.4 Andre faktorer.

Atmosfæren indeholder store mængder støv - røg, kulaske, chlorider, syrer, baser, salte osv.. -, blandt hvilke chlorider har den største effekt.

 

 

2. Anti-korrosionsbehandling.

For at forhindre rust og korrosion i at reducere den strukturelle styrke af en stang og skabe en sikkerhedsrisiko, skal der påføres anti-korrosionsbehandling på stålstænger. Anti-korrosionsmetoder er forebyggende foranstaltninger rettet mod årsagerne til korrosion. Rustforebyggelse betyder at undgå eller bremse virkningerne af fugt, høj temperatur, oxidation, klorider og andre faktorer. De metoder, der almindeligvis anvendes i øjeblikket, er som følger:

 

2.1 Varmgalvanisering-.

Processen og metoden til at nedsænke for-behandlede stål- eller-dele i smeltet zink, så der dannes en belægning af zink og/eller zink-jern-legering på deres overflade. Zinkbelægningens tykkelse skal nå 65-90 μm. Zinkbelægningen af ​​galvaniserede dele skal være ensartet og glat, fri for grater, dryp og overskydende klumper; belægningen skal være fast bundet til stålpælsunderlaget, og efter en hammertest må belægningen ikke skalle af eller danne blærer.

 

2.2 Pulverlakering.

Pulverlakering påføres efter varm-dypgalvanisering. Pulveret skal være et udendørs-pulver; belægningen skal være fri for afskalning og revner, og der må ikke forekomme afskalninger eller revner, når bindingsstyrken mellem belægning og underlag testes. Pulverlakering forbedrer stålstangens korrosionsbestandighed yderligere og forbedrer i høj grad dens dekorative udseende med et bredt udvalg af farver; dens ulempe er de relativt høje omkostninger.

 

 

Styrkeberegning ved bunden af ​​en stållysstang

 

En lysmast udsættes for to former for belastning.

Den ene er sin egen egen-vægt. For en enkelt-buestang opstår egen-vægten fra vægten af ​​lampearmen og armaturhovedet, hvilket frembringer et bøjningsmoment i lampearmens plan. For en dobbelt-buestang varierer situationen med længden af ​​de to arme: efter bøjningsmomenterne produceret af vægten af ​​armene og armaturets hoveder af de lange og korte buer delvist balancerer hinanden, udgør forskellen mellem dem, der virker i armenes plan, selve-vægtmomentet.

 

For en dobbelt-buepol med buer af samme længde, balancerer momenterne, hvis armaturerne og deres tilhørende elektriske komponenter i dette plan er identiske; hvis de ikke er identiske, frembringes et bøjningsmoment i armens plan af forskellen i vægten af ​​armaturerne og deres elektriske komponenter.

 

Udover egen-vægt kommer den anden belastning på stangen fra vind. Styrken af ​​stangen skal opfylde følgende:

• Når vindretningen er parallel med lampearmens plan, skal de maksimale bøjningsmomenter produceret af de vind-udsatte områder af armaturhovedet og stangen ved tværsnittene ved beslaget-til-polforbindelsen, ved vedligeholdelsesdøren og i jordhøjde være mindre end den tilladte værdi;
• Når vindretningen er vinkelret på lampearmens plan, så producerer vindbelastningen på armaturhovedet og lampearmen i en enkelt-buestang ud over det bøjningsmoment, der frembringes af det vindudsatte område af selve akslen, også et bøjningsmoment og et drejningsmoment i stangens plan; alle disse momenter skal være mindre end den tilladte værdi.

 

Vindbelastningen afhænger af placeringen, regionen og højden af ​​den stang, der beregnes, dvs.

p0=Kv2/16

p0 påvirkes af de forskellige koefficienter, der indsættes i beregningen, såsom dimensionerne af polen, formen af ​​poltværsnittet- og den fundamentale periode for en oscillationsbølgeform.

 

Det ensartet fordelte vindtryk på stangen beregnes ved:

p1=p0dˉ H

 

I ovenstående to ligninger: p 0 er vindtrykket pr. 1 m² af polen (Pa); K er den aerodynamiske koefficient, som ifølge standarden er K=0.7 for cirkulære elementer (det anbefales, at K=1.0 tages for regulære hexagonale og ottekantede snit); v er vindhastigheden, generelt v=25 m⋅s−1, H er højden af ​​stangen (m); og dˉ er den gennemsnitlige diameter af stangen (m), hvor

dˉ=(d1+d2)/2

Her er d1 stangens topdiameter (m), og d2 er stangens basisdiameter (m). Tilspidsningen af ​​en stang er generelt 1/90, 1/100 eller 1/110, eller den er ikke-ensartet.

 

Vægtykkelsen på lysmaster i stål 12 m høje og derunder er 4 mm. Når vægtykkelsen er 3,0 mm, er stangen tilbøjelig til at vibrere under påvirkning af vind og forbipasserende tunge køretøjer, hvilket løsner sine boltforbindelser og påvirker armaturet.

 

Beskyttende jording af stål lysmaster

Stållysmaster, styrebokse og lignende installationer indeholder elektrisk udstyr inde i dem, og de kan til enhver tid røres af en person, der står på jorden. Når isoleringen svigter, og pollegemet bliver strømførende, påføres berøringsspændingen direkte på den menneskelige krop, med alvorlige konsekvenser. Derfor skal enhver metalindkapsling, der indeholder elektrisk udstyr, og som kan berøres af en person, der står på jorden, være pålideligt forbundet til en beskyttelsesleder -, dvs. jordet eller tilsluttet nul.

 

Lav-distributionssystemer klassificeres efter deres jordingsarrangement i tre typer - TN, TT og IT -, og TN-systemet er yderligere opdelt i tre typer alt efter, hvordan nullederen (N) og beskyttelseslederen (PE) kombineres:

• TN-S-system: N- og PE-lederne holdes adskilt over hele længden fra kilden. PE-lederen fører normalt ikke driftsstrøm, så sikkerheden er den bedste.
• TN-C-system: N- og PE-lederne er kombineret til en enkelt PEN-leder, hvilket sparer én leder. PEN-lederen fører dog normalt driftsstrøm, og hvis den går i stykker, hæves udstyrets kabinet til fasespændingen gennem belastningskredsløbet, så sikkerhedsmarginen er lav.
• TN-C-S-system: den forreste sektion bruger en PEN-leder, som er opdelt i separate N- og PE-ledere i den indgående ende af kontrolboksen og må ikke kombineres igen derefter. Dette kombinerer sikkerhed med økonomi ved ledningsføring og er den praksis, der er mest udbredt i vejbelysningsprojekter.

 

I TN-C-systemet, da N- og PE-lederne er kombineret, skal følgende krav også være opfyldt: for lav-elektrisk udstyr med en direkte jordet nul, for at sikre automatisk frakobling af den fejlbehæftede sektion, skal kortslutningsstrømmen ikke være mindre end 4 gange mærkestrømmen af sikringselementet, eller ikke mindre end 1 gange i det nærmeste tanpunkt. kort-tids-forsinkelse) driftsstrøm for den automatiske omskifter.

 

Den faktiske praksis er som følger: φ10 mm varmgalvaniseret rundstål lægges langs hele linjen langs med det nedgravede kabel og nedgraves direkte i jorden (figur 6.3.9); PEN-lederen er forbundet til transformatorens jordingsnetværk ved transformeren og er pålideligt forbundet på to punkter til alle kontrolbokse, stållysmaster, metallysbaser og lignende dele langs linjen; en separat jordingselektrode er installeret ved hovedenden, den fjerneste ende og hvert forgreningspunkt på linjen og ved hver tredje pol; modstanden af ​​en individuel jordingselektrode må ikke overstige 10 Ω, og modstanden af ​​hele jordingsnettet må ikke overstige 4 Ω; hvor disse grænser overskrides, kan der anvendes et langtidsvirkende-resistens-reduktionsmiddel, men ætsende stoffer såsom almindeligt salt er forbudt - de reducerer modstanden på kort sigt, men korroderer jordingslegemet på lang sigt.

 

Jording er den sidste forsvarslinje og kan ikke erstatte isolering. Inde i vedligeholdelsesdøren skal kabler forbindes ved hjælp af en samledåse med et plastikkabinet eller et klemmebeslag af stifttype-; isolationsniveauet for ledere, forkoblinger og andre komponenter bør hæves, fabrikanter bør være strengt udvalgt og testning strengt udført, og en "installationshåndværksstandard" bør implementeres. Kun ved at gennemføre lækageforebyggende-foranstaltninger gennem hele processen med materialevalg, konstruktion, accept og drift og vedligeholdelse, og ved korrekt at anvende tre-- eller fem--ledersystemet, kan sikkerheden af ​​stållygtepæle endelig sikres.

 

 

Udseende Design af stål lysmaster

En lysmasts grundlæggende funktion er at holde armaturet i den rigtige position og give støtte. Samtidig har stangen også en dekorativ rolle. For både trafikanter - fodgængere, cyklister og bilister i motorkøretøjer - kan stangens form inden for deres synsfelt ikke ignoreres: Folk bemærker måske ikke armaturet højt oppe på stangen, fordi det er meget mindre end stangen, men selve stangen rammer øjet direkte i retning af vandret kørsel. Med økonomisk udvikling og stigende æstetiske standarder får udseendet af lysmaster derfor stigende opmærksomhed.

 

Udseende design af lysmaster udspringer af bekymring for vejlandskabet. Den bør være underordnet udformningen af ​​vejens landskab som helhed og skal samtidig først tilfredsstille lyskrav og sikkerhedshensyn. Følgende aspekter skal derfor overvejes i udseendet af en lysmast.

 

1. Sikkerhedskrav

Sikkerhed er det grundlæggende krav, som en designer til enhver tid bør overveje først. Sikkerheden af ​​en lysmast er sikret af flere aspekter, såsom kvaliteten af ​​stangstålet og anti-korrosionsbehandlingen; aspekterne relateret til udseendedesign er belastningsberegning og sikring af styrke. Nogle gange er en stang med en kompleks form ganske rigtigt attraktiv, men jo mere kompleks strukturen er, jo mere kompleks er styrkeberegningen og jo større er vanskeligheden ved at sikre sikkerheden; streng kontrol er derfor afgørende ved udvælgelsen af ​​sådanne poler.

 

2. Belysningskrav

Belysningskrav er et andet grundlæggende krav til design af stangudseende. Som det vil fremgå af indholdet af kapitel 7, gennemgår en designer et komplekst arbejde med at vælge passende armaturer og lyskilder og bestemme placeringen af ​​hver gadelampe - inklusive dens højde, afstand, beslaglængde og hældningsvinkel -, og alle disse parametre er styret af stangen.

 

For at sikre belysningskvaliteten i et specifikt vejbelysningsprojekt, når armaturernes monteringsparametre er fastlagt, skal designet af stangen opfylde kravene til disse parametre: uanset stangens udseende, højden af ​​armaturets fastgørelsespunkt må ikke ændres, den vandrette længde af lampearmen må ikke ændres, og vippevinklen på lampearmen må ikke ændres, hvor selve armaturets justering ikke tillader justering (undtagen hvor selve armaturets justering). Ellers vil lyskvaliteten i større eller mindre grad afvige fra det tiltænkte designresultat.

 

Et andet aspekt af belysningskravet er, at installation og vedligeholdelse skal være bekvemt; fra dette synspunkt bør stangens udseende ikke være for-komplekst.

 

 

3. Æstetiske krav

Æstetiske krav er udgangspunktet for design af stangudseende. Udseendet af en stang kan ikke bedømmes isoleret, men bør vurderes grundigt sammen med alle relaterede faktorer. I den mindre skala omfatter disse faktorer armaturets stil, vejens tværsnitsform, om fortovet er asfalt eller cementbeton, beplantning i vejkanten, stilen af ​​vejkantsskulpturer og vejens klasse og karakter; i større skala omfatter de det bebyggede eller naturlige miljø på begge sider af vejen, bydelens funktion, bydelens historie og den pågældende bys æstetiske smag.

 

Den visuelle tiltrækning af en stålstangs udseende stammer hovedsageligt fra kombinationen og variationen af ​​linjerne i dens strukturelle dele, og især fra ændringer i formen på lampearmen og tilføjelsen af ​​dekorative linjer; i mere udførlige designs er lampearmen formet i forskellige profiler, og selv hovedstangen er stylet sammen med den.

 

Visuel appel kommer også fra overfladebehandlingen af ​​stangen. Med udviklingen af ​​pulverlakeringsteknologi har flere og flere stænger fået farvebelægninger i en bred vifte af nuancer, forladt den monotone grå i fortidens galvaniserede stang og tilføjet flere elementer af skønhed.

 

4. Omkostningskrav

Introduktionen af ​​forskellige stangtyper har ganske rigtigt beriget den visuelle scene, men skønhed har en pris. Hver anden form øger besværligheden ved bearbejdning, og nogle kræver endda udvikling af specielle forme; for at sikre styrke skal komplekse poler forstærkes, hvilket øger mængden af ​​anvendt stål; derudover anvendes pulverlakering i vid udstrækning, og så videre. Alt dette øger stangens fremstillingsomkostninger væsentligt.

 

Der er også en skjult omkostning, som let kan overses: Nogle meget individuelle poldesigns opnår ikke den tilsigtede forskønnelse og bliver i stedet en form for visuel forurening, der påvirker vejen og endda byens image -, og den pris er alt for høj.

 

 

Konklusion

A gadelygtepæler måske kun en bærende komponent, men alligevel er det her, sikkerhed, funktion og udseende mødes: Vedligeholdelseslågen, korrosionsbeskyttelse, bundstyrke og jording afgør, om den står sikkert og holdbart, mens dens udseende afgør, om den harmonerer med vejmiljøet. De to er et spørgsmål om prioritet, ikke opposition - sikkerhed og lyskvalitet er ikke-omsættelige forudsætninger, og æstetik kan kun følge med.