Hvordan designe strukturen og utseendet til en gatelysstang?

Degatelysstolpemå holde armaturen godt på plass under sin egen vekt og vindbelastning, tåle årevis med vær og kjøretøy-indusert vibrasjon, og gli inn i veilandskapet. Skulle dens styrke, korrosjonsbeskyttelse eller jording svikte, varierer resultatet fra dårlig belysning til en risiko for personlig sikkerhet. Ved å ta den flensede, koniske stangen - den mest brukte typen - som et eksempel, undersøker denne delen fire viktige ting etter tur: vedlikeholdsdøren, anti-korrosjonsbehandling, styrke ved bunnen og beskyttende jording; den angir deretter de fire kravene til utseendedesign.

 

Vedlikeholdsdør av Solar Street Light Design

Vedlikeholdsdøren er serviceåpningen til en lysstolpe i stål. Inne i døren er det vanligvis en elektrisk monteringsplate, hvis hovedfunksjon er å koble sammen armatur og kabel. Sikringer og rekkeklemmer er normalt montert på denne platen. Måten døren åpnes på er veldig viktig, og design varierer fra produsent til produsent. På den ene siden må service være praktisk; på den annen side må tyveri forhindres - derfor bruk av en spesiallaget dørnøkkel.

 

Tabell 1 viser vedlikeholdsdørens dimensjoner som tilsvarer vanlige stolpehøyder. For dimensjonene representert av A, B og C i tabell 1, se figuren nedenfor. A er høyden på underkanten av vedlikeholdsdøren over bakken; den bør stilles inn for arbeidstakerens komfort og bekvemmelighet, og bør helst være 500–600 mm. C er bredden på vedlikeholdsdøren; den skal tillate praktisk utskifting av ballast og sikring, og er vanligvis ikke mindre enn 100 mm. B, høyden på vedlikeholdsdøren, avhenger av om stolpen har en enkelt-bue- eller dobbel{10}}buearmatur og stolpediameteren ved dørplasseringen; den er vanligvis 200–1000 mm.

 

 

Hvis vedlikeholdsdøren gjøres for stor -, dvs. hvis verdiene til B og C er for store - vil styrken til stålstangen bli direkte påvirket; hvis den er for liten, vil arbeiderens drift bli hemmet. Der verdiene til B og C er for store, bør det tas passende forsterkningstiltak for å sikre at stangens styrke er tilstrekkelig for sikkerheten. En indre-og-ytre dobbel-dør kan også brukes.

Anti-korrosjonsbehandling av lysstolper i stål

På grunn av selve stålets natur, er beskyttelse mot korrosjon en sentral bekymring for lysstolper i stål under både lagring og service. Korrosjon av en stålstang er forårsaket av den kjemiske eller elektrokjemiske virkningen av det omgivende mediet. I henhold til mediet som er involvert, er det klassifisert som atmosfærisk korrosjon, sjøvannskorrosjon, bakteriell korrosjon og så videre. Atmosfærisk korrosjon er desidert vanligst, fordi en stålstang er i kontakt med atmosfæren både under maskinering, transport, lagring og service, så forholdene for atmosfærisk korrosjon er tilstede til enhver tid.

 

1. Faktorer som forårsaker korrosjon av stålstenger.

De viktigste faktorene som får en stålstang til å ruste og korrodere er som følger:

 

1.1 Relativ fuktighet i atmosfæren.

Ved en gitt temperatur kalles forholdet mellom vanndampinnholdet i luften og dets metningsvanndampinnhold den relative fuktigheten. Under en viss relativ fuktighet er rusthastigheten og korrosjon av en stålstang svært lav, mens over den relative fuktigheten øker rusthastigheten kraftig; denne verdien av relativ fuktighet kalles den kritiske fuktigheten. Den kritiske fuktigheten til stål er omtrent 75%. Atmosfærisk relativ fuktighet har størst innflytelse på korrosjon av metaller: når luftfuktigheten overstiger den kritiske fuktigheten, dannes det en film av vann eller vanndråper på ståloverflaten, og hvis skadelige urenheter i luften løses opp i den filmen eller disse dråpene, dannes det en elektrolytt og korrosjonen akselereres.

 

1.2 Lufttemperatur og fuktighet.

Atmosfærisk temperatur og fuktighet påvirker rusten sammen. Rusthastigheten avhenger av vanndampinnholdet i luften og øker når lufttemperaturen stiger. Dette gjelder spesielt i fuktige omgivelser, der jo høyere temperatur, jo raskere ruster - og desto mer over den kritiske fuktigheten. I tillegg, hvis det er en temperaturforskjell mellom atmosfæren og stålet, dannes det kondens på den kjøligere overflaten av stolpen og forårsaker også rust.

 

1.3 Etsende gasser.

Blant de etsende gassene i forurenset luft er det svoveldioksid som har størst effekt på rusten av stålstenger. Oksygen i atmosfæren virker mest vedvarende på rusten av stålstenger, og utøver sin effekt til enhver tid.

 

1.4 Andre faktorer.

Atmosfæren inneholder store mengder støv - røyk, kullaske, klorider, syrer, alkalier, salter, osv.. -, blant dem har klorider størst effekt.

 

 

2. Anti-korrosjonsbehandling.

For å forhindre at rust og korrosjon reduserer den strukturelle styrken til en stolpe og skaper en sikkerhetsrisiko, må anti-korrosjonsbehandling påføres stålstenger. Anti-korrosjonsmetoder er forebyggende tiltak rettet mot årsakene til korrosjon. Rustforebygging betyr å unngå eller bremse effekten av fuktighet, høy temperatur, oksidasjon, klorider og andre faktorer. Metodene som vanligvis brukes i dag er som følger:

 

2.1 Varme-galvanisering.

Prosessen og metoden for å senke for-forbehandlede stål- eller-jerndeler i smeltet sink slik at det dannes et belegg av sink og/eller sink-jernlegering på overflaten. Sinkbeleggtykkelsen bør nå 65–90 μm. Sinkbelegget på galvaniserte deler skal være jevnt og glatt, fri for grader, drypp og overflødige klumper; belegget skal være godt festet til underlaget av stålstang, og etter en hammertest skal belegget ikke flasse av eller danne blemmer.

 

2.2 Pulverlakkering.

Pulverlakkering påføres etter varm-dypforsinking. Pulveret skal være et utendørs-pulver; belegget må være fritt for avskalling og sprekker, og det kan ikke oppstå avskalling eller sprekker når bindestyrken mellom belegg og underlag testes. Pulverlakkering forbedrer korrosjonsmotstanden til stålstangen ytterligere og forbedrer dens dekorative utseende, med et bredt utvalg av farger; dens ulempe er den relativt høye kostnaden.

 

 

Styrkeberegning ved bunnen av en stållysstang

 

En lysstolpe er utsatt for to former for belastning.

Den ene er sin egen egen-vekt. For en enkelt-buestang oppstår egenvekten- fra vekten av lampearmen og armaturhodet, som gir et bøyemoment i lampearmens plan. For en dobbel-buestang varierer situasjonen med lengdene på de to armene: etter at bøyemomentene produsert av vektene til armene og armaturhodene til de lange og korte buene delvis balanserer hverandre, utgjør forskjellen mellom dem, som virker i armplanet, selve-vektmomentet.

 

For en dobbel-buepol med buer av lik lengde, balanserer momentene dersom armaturene og tilhørende elektriske komponenter i det planet er identiske; hvis de ikke er identiske, produseres et bøyemoment i armplanet av forskjellen i vekten til armaturene og deres elektriske komponenter.

 

I tillegg til egen-vekt kommer den andre lasten på stangen fra vind. Styrken på stangen må tilfredsstille følgende:

• Når vindretningen er parallell med lampearmens plan, må de maksimale bøyemomentene produsert av-vindeksponerte områder på armaturhodet og stolpen ved tverrsnittene ved braketten-til-polforbindelsen, ved vedlikeholdsdøren og på bakkenivå være mindre enn den tillatte verdien;
• Når vindretningen er vinkelrett på lampearmens plan, produserer i tillegg til bøyemomentet produsert av det vindeksponerte området på selve akselen, vindbelastningen på armaturhodet og lampearmen til en enkelt-buestang også et bøyemoment og et dreiemoment i polplanet; alle disse øyeblikkene må være mindre enn den tillatte verdien.

 

Vindbelastningen avhenger av plasseringen, regionen og høyden til polen som beregnes, det vil si:

p0=Kv2/16

p0 påvirkes av de forskjellige koeffisientene som er erstattet i beregningen, for eksempel dimensjonene til polen, formen på poltverrsnittet og den fundamentale perioden til en svingningsbølgeform.

 

Det jevnt fordelte vindtrykket på stangen beregnes ved:

p1=p0dˉ H

 

I de to likningene ovenfor: p 0 er vindtrykket per 1 m² av polen (Pa); K er den aerodynamiske koeffisienten, som i henhold til standarden er K=0.7 for sirkulære elementer (det anbefales at K=1.0 tas for vanlige sekskantede og åttekantede seksjoner); v er vindhastigheten, vanligvis v=25 m⋅s−1, H er høyden på polen (m); og dˉ er den gjennomsnittlige diameteren til polen (m), hvor

dˉ=(d1+d2)/2

Her er d1 toppdiameteren til stangen (m) og d2 er bunndiameteren til stangen (m). Avsmalningen til en stang er vanligvis 1/90, 1/100 eller 1/110, eller er u-uniform.

 

Veggtykkelsen på lysstolper i stål 12 m høye og under er 4 mm. Når veggtykkelsen er 3,0 mm, kan stolpen vibrere under påvirkning av vind og passerende tunge kjøretøy, noe som løsner boltforbindelsene og påvirker armaturen.

 

Beskyttende jording av stållysstolper

Stållysstolper, kontrollbokser og lignende installasjoner inneholder elektrisk utstyr inni dem, og de kan når som helst berøres av en person som står på bakken. Når isolasjonen svikter og polkroppen blir strømførende, påføres berøringsspenningen direkte på menneskekroppen, med alvorlige konsekvenser. Derfor må enhver metallkapsling som inneholder elektrisk utstyr og kan berøres av en person som står på bakken, være pålitelig koblet til en beskyttelsesleder -, dvs. jordet eller koblet til nøytral.

 

Lav-distribusjonssystemer er klassifisert etter jordingsarrangementet i tre typer - TN, TT og IT - og TN-systemet er videre delt inn i tre typer i henhold til hvordan nøytrallederen (N) og beskyttelseslederen (PE) kombineres:

• TN-S-system: N- og PE-lederne holdes atskilt over hele lengden fra kilden. PE-lederen fører normalt ikke driftsstrøm, så sikkerheten er best.
• TN-C-system: N- og PE-lederne er kombinert til én enkelt PEN-leder, som sparer én leder. Imidlertid fører PEN-lederen normalt driftsstrøm, og hvis den går i stykker, heves utstyrets kabinett til fasespenningen gjennom lastkretsen, slik at sikkerhetsmarginen er lav.
• TN-C-S-system: frontseksjonen bruker en PEN-leder, som er delt opp i separate N- og PE-ledere i den innkommende enden av kontrollboksen og må ikke kombineres på nytt deretter. Dette kombinerer sikkerhet med ledningsøkonomi og er den praksisen som er mest brukt i veibelysningsprosjekter.

 

I TN-C-systemet, siden N- og PE-lederne er kombinert, må følgende krav også oppfylles: for lav-elektrisk utstyr med en direkte jordet nøytral, for å sikre automatisk frakobling av den defekte seksjonen, må kortslutningsstrømmen ikke være mindre enn 4 ganger merkestrømmen til sikringselementet, eller ikke mindre enn det nærmeste 1 tiden. kort-tids-forsinkelse) driftsstrømmen til den automatiske bryteren.

 

Den faktiske praksisen er som følger: φ10 mm varm-dypgalvanisert rundstål legges langs hele linjen langs den nedgravde kabelen og graves ned direkte i bakken (Figur 6.3.9); PEN-lederen er koblet til transformatorjordingsnettverket ved transformatoren og er pålitelig koblet på to punkter til alle kontrollbokser, stållysstolper, metalllysbaser og lignende deler langs linjen; en separat jordingselektrode er installert ved hodeenden, den andre enden og hvert grenpunkt på linjen og ved hver tredje pol; motstanden til en individuell jordingselektrode må ikke overstige 10 Ω og motstanden til hele jordingsnettverket må ikke overstige 4 Ω; der disse grensene overskrides, kan et langtidsvirkende-resistens-reduksjonsmiddel brukes, men etsende stoffer som vanlig salt er forbudt - de reduserer motstanden på kort sikt, men korroderer jordingslegemet på lang sikt.

 

Jording er den siste forsvarslinjen og kan ikke erstatte isolasjon. Inne i vedlikeholdsdøren skal kablene kobles til ved hjelp av en koblingsboks med et plastkapsling eller en klemmebrakett av typen pinne-; isolasjonsnivået til ledere, ballaster og andre komponenter bør heves, produsenter bør velges strengt og testing strengt utføres, og en "installasjonsutførelsesstandard" bør implementeres. Bare ved å gjennomføre lekkasjeforebyggende-tiltak gjennom hele prosessen med materialvalg, konstruksjon, aksept og drift og vedlikehold, og ved å bruke tre-tråds- eller fem-trådssystemet riktig, kan sikkerheten til lysmaster i stål endelig sikres.

 

 

Utseende Design av stållysstolper

Den grunnleggende funksjonen til en lysmast er å holde armaturen i riktig posisjon og gi støtte. Samtidig har stangen også en dekorativ rolle. Både for trafikanter - fotgjengere, syklister og bilførere - kan ikke stangens form innenfor synsfeltet ignoreres: folk legger kanskje ikke merke til armaturen høyt oppe på stangen, fordi den er mye mindre enn stangen, men selve stangen treffer øyet direkte i retning av horisontal kjøring. Derfor, med økonomisk utvikling og økende estetiske standarder, får utseendet til lysstolper økende oppmerksomhet.

 

Utseende utforming av lysstolper kommer av bekymring for veglandskapet. Den bør være underordnet utformingen av landskapet av vegen som helhet, og skal samtidig først tilfredsstille lyskrav og sikkerhetshensyn. Følgende aspekter må derfor vurderes i utseendet til en lysmast.

 

1. Sikkerhetskrav

Sikkerhet er det grunnleggende kravet som en designer bør vurdere først til enhver tid. Sikkerheten til en lysstolpe er sikret av flere aspekter, for eksempel kvaliteten på stolpens stål og anti-korrosjonsbehandlingen; aspektene knyttet til utseendedesign er lastberegning og sikring av styrke. Noen ganger er en stang med en kompleks form faktisk veldig attraktiv, men jo mer kompleks strukturen er, desto mer kompleks er styrkeberegningen og desto større er vanskeligheten med å sikre sikkerhet; streng verifisering er derfor viktig ved valg av slike stolper.

 

2. Lyskrav

Belysningskrav er et annet grunnleggende krav til design av stolpeutseende. Som det vil fremgå av innholdet i kapittel 7, går en designer gjennom komplisert arbeid for å velge passende armaturer og lyskilder og for å bestemme posisjonen til hvert gatelys - inkludert høyde, avstand, brakettlengde og helningsvinkel - og alle disse parameterne styres av stolpen.

 

For å sikre belysningskvaliteten i et spesifikt veilysprosjekt, når monteringsparametrene til armaturene er bestemt, må utformingen av stolpen oppfylle kravene til disse parameterne: uansett utseende på stolpen, høyden på armaturens festepunkt må ikke endres, den horisontale lengden på lampearmen må ikke endres, og tiltvinkelen på lampearmen må ikke endres, bortsett fra hvor selve armaturet kan justeres (bortsett fra hvor selve armaturet kan justeres). Ellers vil lyskvaliteten i større eller mindre grad avvike fra tiltenkt designresultat.

 

Et annet aspekt ved belysningskravet er at installasjon og vedlikehold skal være praktisk; fra dette synspunktet bør utseendet til stangen ikke være over-kompleks.

 

 

3. Estetiske krav

Estetiske krav er utgangspunktet for design av stolpeutseende. Utseendet til en stolpe kan ikke bedømmes isolert, men bør vurderes omfattende sammen med alle relaterte faktorer. I den mindre skalaen inkluderer disse faktorene armaturens utforming, tverrsnittsformen på veien, om fortauet er asfalt eller sementbetong, beplantning i veikanten, stilen på veikantskulpturen og veiens klasse og natur; i større skala inkluderer de det bygde eller naturlige miljøet på begge sider av veien, bydelens funksjon, bydelens historie og den estetiske smaken til folket i den aktuelle byen.

 

Den visuelle appellen til en stålstangs utseende stammer hovedsakelig fra kombinasjonen og variasjonen av linjene til dens strukturelle deler, og spesielt fra endringer i formen på lampearmen og tillegg av dekorative linjer; i mer forseggjorte design er lampearmen formet til ulike profiler, og til og med hovedstangen er stylet sammen med den.

 

Visuell appell kommer også fra overflatebehandlingen av stangen. Med utviklingen av pulverlakkeringsteknologi har flere og flere stolper fått fargestrøk i et bredt spekter av nyanser, forlatt den monotone gråen i fortidens galvaniserte stolpe og tilført flere elementer av skjønnhet.

 

4. Kostnadskrav

Introduksjonen av ulike poltyper har faktisk beriket den visuelle scenen, men skjønnhet har en pris. Hver forskjellig form øker vanskeligheten med maskinering, og noen krever til og med utvikling av spesielle former; for å sikre styrke, må komplekse poler forsterkes, noe som øker mengden stål som brukes; i tillegg er pulverlakkering mye brukt, og så videre. Alt dette øker produksjonskostnadene for stangen betydelig.

 

Det er også en skjult kostnad som lett overses: noen svært individuelle stolpedesign oppnår ikke den tiltenkte forskjønnelsen og blir i stedet en form for visuell forurensning, som påvirker veien og til og med bildet av byen -, og den kostnaden er alt for høy.

 

 

Konklusjon

A gatelysstolpeer kanskje bare en bærende komponent, men det er der sikkerhet, funksjon og utseende møtes: Vedlikeholdsdøren, korrosjonsbeskyttelsen, grunnstyrken og jordingen avgjør om den står trygt og holdbart, mens utseendet bestemmer om den harmonerer med veimiljøet. De to er et spørsmål om prioritet, ikke motstand - sikkerhet og lyskvalitet er ikke-omsettelige forutsetninger, og estetikk kan bare følge.