Kako dizajnirati strukturu i izgled stupa ulične rasvjete?

Thestup ulične rasvjetemora čvrsto držati svjetiljku na mjestu pod vlastitom težinom i opterećenjem vjetra, izdržati godine vremenskih uvjeta i vibracije izazvane -vozilima, te se uklopiti u krajolik ceste. Ako njegova čvrstoća, zaštita od korozije ili uzemljenje zakažu, rezultat se kreće od slabijeg osvjetljenja do rizika za osobnu sigurnost. Uzimajući za primjer konusni stup s prirubnicom - najčešće korišteni tip -, ovaj odjeljak redom ispituje četiri bitna elementa: vrata za održavanje, anti-korozivni tretman, čvrstoću baze i zaštitno uzemljenje; zatim postavlja četiri zahtjeva za dizajn izgleda.

 

Vrata za održavanje dizajna solarne ulične rasvjete

Vrata za održavanje su servisni pristupni otvor čeličnog rasvjetnog stupa. Unutar vrata obično se nalazi električna montažna ploča, čija je glavna funkcija spajanje svjetiljke i kabela. Osigurači i terminalni blokovi obično se postavljaju na ovu ploču. Način na koji se vrata otvaraju vrlo je važan, a dizajn se razlikuje od proizvođača do proizvođača. S jedne strane, servisiranje mora biti praktično; s druge strane, krađa mora biti spriječena - stoga upotreba posebno izrađenog ključa za vrata.

 

Tablica 1 navodi dimenzije vrata za održavanje koje odgovaraju uobičajenim visinama stupova. Za dimenzije predstavljene s A, B i C u tablici 1, pogledajte donju sliku. A je visina donjeg ruba vrata za održavanje iznad tla; trebao bi biti postavljen radi udobnosti i praktičnosti radnika, a po mogućnosti bi trebao biti 500–600 mm. C je širina vrata za održavanje; trebao bi omogućiti prikladnu zamjenu balasta i osigurača i općenito nije manji od 100 mm. B, visina vrata za održavanje, ovisi o tome nosi li stup jedno-lučnu ili dvo-lučnu svjetiljku i o promjeru stupa na mjestu vrata; općenito je 200–1000 mm.

 

 

Ako su vrata za održavanje prevelika -, to jest, ako su vrijednosti B i C prevelike - to će izravno utjecati na čvrstoću čeličnog stupa; ako je premalen, rad će radnika biti otežan. Gdje su vrijednosti B i C prevelike, potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere pojačanja kako bi se osiguralo da je čvrstoća stupa dovoljna za sigurnost. Također se mogu usvojiti raspored unutarnjih{4}}i-vanjski dvostrukih-vrata.

Anti{0}}obrada čeličnih rasvjetnih stupova protiv korozije

Zbog prirode samog čelika, zaštita od korozije ključna je briga za čelične rasvjetne stupove tijekom skladištenja i upotrebe. Korozija čeličnog stupa uzrokovana je kemijskim ili elektrokemijskim djelovanjem okolnog medija. Prema mediju koji je uključen, klasificira se kao atmosferska korozija, korozija morske vode, bakterijska korozija i tako dalje. Atmosferska korozija je daleko najčešća, jer je čelični stup u kontaktu s atmosferom tijekom strojne obrade, transporta, skladištenja i servisa, tako da su uvjeti za atmosfersku koroziju prisutni u svakom trenutku.

 

1. Čimbenici koji uzrokuju koroziju čeličnih stupova.

Glavni čimbenici koji uzrokuju hrđu i korodiranje čeličnog stupa su sljedeći:

 

1.1 Relativna vlažnost atmosfere.

Pri određenoj temperaturi, omjer sadržaja vodene pare u zraku i njegovog zasićenog sadržaja vodene pare naziva se relativna vlažnost. Ispod određene relativne vlažnosti brzina hrđanja i korozije čeličnog stupa je vrlo niska, dok iznad te relativne vlažnosti stopa hrđanja naglo raste; ta se vrijednost relativne vlažnosti naziva kritična vlažnost. Kritična vlažnost čelika je oko 75%. Na koroziju metala najveći utjecaj ima relativna vlažnost zraka: kada vlažnost zraka prijeđe kritičnu vlažnost, na površini čelika stvara se film vode ili kapljica vode, a ako se štetne nečistoće iz zraka otope u tom filmu ili tim kapljicama, stvara se elektrolit i ubrzava se korozija.

 

1.2 Temperatura i vlažnost zraka.

Atmosferska temperatura i vlažnost zajedno utječu na hrđanje. Brzina hrđanja ovisi o sadržaju vodene pare u zraku i povećava se s porastom temperature zraka. To je osobito istinito u vlažnim sredinama, gdje što je viša temperatura, to je brže hrđanje - i tim više iznad kritične vlažnosti. Osim toga, ako postoji temperaturna razlika između atmosfere i čelika, kondenzacija se stvara na hladnijoj površini stupa i također uzrokuje hrđanje.

 

1.3 Korozivni plinovi.

Među korozivnim plinovima u onečišćenom zraku sumporni dioksid ima najveći učinak na hrđanje čeličnih stupova. Kisik u atmosferi najustrajnije djeluje na hrđanje čeličnih stupova, ostvarujući svoj učinak u svakom trenutku.

 

1.4 Ostali čimbenici.

Atmosfera sadrži velike količine prašine - dima, ugljenog pepela, klorida, kiselina, lužina, soli itd. - među kojima kloridi imaju najveći učinak.

 

 

2. Anti{1}}tretman protiv korozije.

Kako bi se spriječilo da hrđa i korozija umanje čvrstoću konstrukcije stupa i stvore sigurnosnu opasnost, na čelične stupove mora se primijeniti-tretman protiv korozije. Anti{2}}korozijske metode su preventivne mjere usmjerene na uzroke korozije. Sprječavanje hrđe znači izbjegavanje ili usporavanje učinaka vlage, visoke temperature, oksidacije, klorida i drugih čimbenika. Metode koje se trenutno koriste su sljedeće:

 

2.1 Vruće-cinčavanje.

Postupak i metoda uranjanja dijelova od prethodno obrađenog čelika ili lijevanog željeza u rastaljeni cink tako da se na njihovoj površini formira sloj cinka i/ili legure cinka i željeza. Debljina premaza cinka trebala bi doseći 65–90 μm. Premaz cinka na pocinčanim dijelovima mora biti ujednačen i gladak, bez rubova, kapljica i suvišnih grudica; premaz treba biti čvrsto spojen na podlogu čeličnog stupa, a nakon ispitivanja čekićem premaz se ne smije ljuštiti ili stvarati mjehuriće.

 

2.2 Premazivanje prahom.

Premaz u prahu nanosi se nakon vrućeg-cinčanja. Puder bi trebao biti puder za van-; na premazu ne smije biti ljuštenja i pucanja, a ne smije doći do ljuštenja ili pucanja kada se ispituje čvrstoća veze između premaza i podloge. Premazivanje prahom dodatno poboljšava otpornost čeličnog stupa na koroziju i uvelike poboljšava njegov dekorativni izgled, uz širok izbor boja; njegov nedostatak je relativno visoka cijena.

 

 

Proračun čvrstoće na podnožju čeličnog rasvjetnog stupa

 

Rasvjetni stup je podložan dvama oblicima opterećenja.

Jedan je vlastita-težina. Za jedan-lučni stup, vlastita-težina proizlazi iz težine kraka svjetiljke i glave svjetiljke, što proizvodi moment savijanja u ravnini kraka svjetiljke. Za dvo-lučni stup, situacija se razlikuje s duljinama dvaju krakova: nakon što momenti savijanja proizvedeni težinama krakova i glava svjetiljke dugog i kratkog luka djelomično uravnoteže jedan drugoga, razlika između njih, koja djeluje u ravnini krakova, čini moment vlastite-težine.

 

Za dvo-lučni stup s lukovima jednake duljine, momenti su uravnoteženi ako su rasvjetna tijela i njihove pridružene električne komponente u toj ravnini identične; ako nisu identični, razlika u težini svjetiljki i njihovih električnih komponenti stvara moment savijanja u ravnini krakova.

 

Osim vlastite-težine, drugo opterećenje na stup dolazi od vjetra. Čvrstoća stupa mora zadovoljiti sljedeće:

• Kada je smjer vjetra paralelan s ravninom kraka svjetiljke, maksimalni momenti savijanja koje stvaraju vjetru-izložena područja glave svjetiljke i stupa na poprečnim-presjecima na spoju-na-pol, na vratima za održavanje i na razini tla moraju biti manji od dopuštene vrijednosti;
• Kada je smjer vjetra okomit na ravninu kraka svjetiljke, tada osim momenta savijanja koji proizvodi vjetru-područje same osovine, opterećenje vjetrom na glavu svjetiljke i krak svjetiljke jednog-lučnog stupa također proizvodi moment savijanja i zakretni moment u ravnini stupa; svi ti momenti moraju biti manji od dopuštene vrijednosti.

 

Opterećenje vjetrom ovisi o lokaciji, regiji i nadmorskoj visini stupa koji se izračunava, to jest:

p0=Kv2/16

Na p0 utječu različiti koeficijenti zamijenjeni u izračunu, kao što su dimenzije pola, oblik poprečnog-presjeka pola i osnovni period jednog valnog oblika oscilacije.

 

Jednoliko raspoređeni pritisak vjetra na stup izračunava se prema:

p1=p0dˉ H

 

U gornje dvije jednadžbe: p 0 je tlak vjetra po 1 m² stupa (Pa); K je aerodinamički koeficijent, koji prema standardu iznosi K=0.7 za kružne elemente (preporuča se da se K=1.0 uzme za pravilne šesterokutne i osmerokutne presjeke); v je brzina vjetra, općenito v=25 m⋅s−1, H je visina stupa (m); a dˉ je prosječni promjer stupa (m), gdje je

dˉ=(d1+d2)/2

Ovdje je d1 gornji promjer stupa (m), a d2 osnovni promjer stupa (m). Konus stupa općenito je 1/90, 1/100 ili 1/110, ili nije ujednačen.

 

Debljina stijenke čeličnih rasvjetnih stupova visine 12 m i niže je 4 mm. Kada je debljina stijenke 3,0 mm, stup je podložan vibriranju pod djelovanjem vjetra i prolaska teških vozila, što olabavi vijčane spojeve i utječe na svjetiljku.

 

Zaštitno uzemljenje čeličnih rasvjetnih stupova

Čelični rasvjetni stupovi, upravljačke kutije i slične instalacije sadrže električnu opremu u sebi, a može ih dotaknuti osoba koja stoji na tlu u bilo kojem trenutku. Nakon što izolacija otkaže i tijelo stupa postane pod naponom, napon dodira primjenjuje se izravno na ljudsko tijelo, s ozbiljnim posljedicama. Stoga svako metalno kućište koje sadrži električnu opremu i koje može dotaknuti osoba koja stoji na tlu mora biti pouzdano povezano sa zaštitnim vodičem -, to jest uzemljeno ili spojeno na nulu.

 

Distribucijski-sustavi niskog napona klasificiraju se prema rasporedu uzemljenja u tri tipa - TN, TT i IT -, a TN sustav se dalje dijeli u tri tipa prema tome kako su neutralni vodič (N) i zaštitni vodič (PE) kombinirani:

• TN-S sustav: N i PE vodiči odvojeni su cijelom dužinom od izvora. PE vodič obično ne nosi radnu struju, tako da je sigurnost najbolja.
• TN-C sustav: N i PE vodiči kombinirani su u jedan PEN vodič, čime se štedi jedan vodič. Međutim, PEN vodič normalno nosi radnu struju, a ako se prekine, kućište opreme se podiže na fazni napon kroz strujni krug opterećenja, tako da je sigurnosna granica niska.
• TN-C-S sustav: prednji dio koristi PEN vodič, koji je podijeljen na zasebne N i PE vodiče na ulaznom kraju kontrolne kutije i ne smije se nakon toga ponovno kombinirati. Ovo spaja sigurnost s ekonomičnošću ožičenja i praksa je koja se najčešće koristi u projektima cestovne rasvjete.

 

U sustavu TN-C, budući da su N i PE vodiči kombinirani, mora biti ispunjen i sljedeći zahtjev: za nisko{1}}električnu opremu s izravno uzemljenom neutralnom vezom, kako bi se osiguralo automatsko odvajanje neispravnog dijela, struja kratkog-spoja ne smije biti manja od 4 puta veća od nazivne struje elementa osigurača u najbližoj točki, ili ne manja od 1,5 puta od trenutne (ili kratko-vrijeme-kašnjenja) radna struja automatske sklopke.

 

Stvarna praksa je sljedeća: φ10 mm vruće pocinčani okrugli čelik polaže se duž cijele linije duž ukopanog kabela i ukopava izravno u zemlju (Slika 6.3.9); PEN vodič je spojen na mrežu uzemljenja transformatora na transformatoru i pouzdano je spojen na dvije točke na sve upravljačke kutije, čelične rasvjetne stupove, metalne rasvjetne baze i slične dijelove duž voda; zasebna elektroda za uzemljenje postavljena je na glavnom kraju, daljem kraju i svakoj točki grana voda te na svakom trećem polu; otpor pojedine elektrode za uzemljenje ne smije biti veći od 10 Ω, a otpor cijele mreže uzemljenja ne smije biti veći od 4 Ω; gdje su te granice prekoračene, može se koristiti-dugotrajno{6}}reducijsko sredstvo, ali korozivne tvari kao što je kuhinjska sol su zabranjene - one kratkoročno smanjuju otpor, ali dugoročno nagrizaju tijelo uzemljenja.

 

Uzemljenje je zadnja linija obrane i ne može zamijeniti izolaciju. Unutar vrata za održavanje, kabeli bi trebali biti spojeni pomoću razvodne kutije s plastičnim kućištem ili priključnim nosačem s iglom-; treba podići razinu izolacije vodiča, prigušnica i drugih komponenti, treba strogo odabrati proizvođače i strogo provoditi ispitivanja, te primijeniti "standard izrade instalacija". Samo provođenjem mjera za-sprečavanje curenja kroz cijeli proces odabira materijala, konstrukcije, prihvaćanja te rada i održavanja, te pravilnom primjenom tro-žičnog ili pet-žičnog sustava, može se konačno osigurati sigurnost čeličnih rasvjetnih stupova.

 

 

Dizajn izgleda čeličnih rasvjetnih stupova

Osnovna funkcija rasvjetnog stupa je držanje svjetiljke u ispravnom položaju i pružanje potpore. Ujedno stup ima i dekorativnu ulogu. Za sudionike u prometu - podjednako za pješake, bicikliste i vozače motornih vozila - oblik stupa unutar njihovog vidnog polja ne može se zanemariti: ljudi možda neće primijetiti svjetiljku visoko na vrhu stupa, jer je mnogo manja od stupa, ali sam stup upada u oči izravno u smjeru vodoravnog kretanja. Stoga, s razvojem gospodarstva i porastom estetskih standarda, izgled rasvjetnih stupova dobiva sve veću pozornost.

 

Dizajn izgleda rasvjetnih stupova proizlazi iz brige za krajobraz ceste. Trebao bi biti podređen dizajnu krajolika ceste u cjelini, a u isto vrijeme prvo mora zadovoljiti zahtjeve osvjetljenja i sigurnosna razmatranja. Sljedeći aspekti se stoga moraju uzeti u obzir pri dizajnu izgleda rasvjetnog stupa.

 

1. Sigurnosni zahtjevi

Sigurnost je osnovni zahtjev koji bi projektant trebao uzeti u obzir u svakom trenutku. Sigurnost rasvjetnog stupa osigurava nekoliko aspekata, kao što su kvaliteta čelika za stup i obrada protiv -korozije; aspekti koji se odnose na dizajn izgleda su proračun opterećenja i osiguranje čvrstoće. Ponekad je stup složenog oblika doista vrlo privlačan, ali što je složenija struktura, to je složeniji proračun čvrstoće i teže je osigurati sigurnost; stroga provjera stoga je bitna pri odabiru takvih stupova.

 

2. Zahtjevi za rasvjetu

Zahtjevi za osvjetljenjem još su jedan osnovni zahtjev za dizajn stupa. Kao što će biti jasno iz sadržaja Poglavlja 7, projektant prolazi kroz složen posao kako bi odabrao prikladna rasvjetna tijela i izvore svjetlosti i odredio položaj svake ulične rasvjete - uključujući njegovu visinu, razmak, duljinu nosača i kut nagiba -, a svim tim parametrima upravlja stup.

 

Kako bi se osigurala kvaliteta osvjetljenja u konkretnom projektu cestovne rasvjete, nakon što se odrede parametri ugradnje svjetiljki, dizajn stupa mora ispunjavati zahtjeve tih parametara: bez obzira na izgled stupa, visina točke učvršćenja svjetiljke ne smije se mijenjati, vodoravna duljina kraka svjetiljke ne smije se mijenjati, niti se smije mijenjati kut nagiba kraka svjetiljke (osim kada sama svjetiljka dopušta podešavanje svojeg montažni kut). Inače će kvaliteta osvjetljenja u većoj ili manjoj mjeri odstupati od planiranog rezultata dizajna.

 

Drugi aspekt zahtjeva za rasvjetom je da instalacija i održavanje trebaju biti prikladni; s ove točke gledišta, izgled pola ne bi trebao biti preko-složen.

 

 

3. Estetski zahtjevi

Estetski zahtjevi polazište su dizajna izgleda stupa. Izgled stupa ne može se prosuđivati ​​izolirano, već ga treba procijeniti sveobuhvatno zajedno sa svim povezanim čimbenicima. U manjoj mjeri, ovi čimbenici uključuju stil svjetiljke, oblik poprečnog-presjeka ceste, je li kolnik asfalt ili cementni beton, nasade uz cestu, stil skulpture uz cestu, te klasu i prirodu ceste; na širem planu, oni uključuju izgrađeno ili prirodno okruženje s obje strane ceste, funkciju četvrti, povijest četvrti i estetski ukus ljudi dotičnog grada.

 

Vizualna privlačnost izgleda čeličnog stupa uglavnom proizlazi iz kombinacije i varijacije linija njegovih strukturnih dijelova, a posebno iz promjena u obliku kraka svjetiljke i dodavanja ukrasnih linija; u složenijim dizajnima krak svjetiljke oblikovan je u različite profile, a čak je i glavni stup oblikovan zajedno s njim.

 

Vizualna privlačnost dolazi i od površinske obrade stupa. S razvojem tehnologije praškastog premazivanja, sve je više stupova dobilo slojeve boje u širokom rasponu nijansi, napuštajući monotono sivilo pocinčanih stupova iz prošlosti i dodajući više elemenata ljepote.

 

4. Troškovni zahtjevi

Uvođenje različitih tipova stupića doista je obogatilo vizualnu scenu, no ljepota ima svoju cijenu. Svaki drugačiji oblik povećava težinu strojne obrade, a neki čak zahtijevaju razvoj posebnih kalupa; kako bi se osigurala čvrstoća, složeni stupovi moraju biti ojačani, što povećava količinu korištenog čelika; osim toga, naširoko se primjenjuje premazivanje prahom, i tako dalje. Sve to znatno poskupljuje proizvodni trošak stupa.

 

Postoji i skriveni trošak koji se lako previdi: neki izrazito individualni dizajni stupova ne uspijevaju postići željeno uljepšavanje i umjesto toga postaju oblik vizualnog zagađenja, utječući na cestu, pa čak i na sliku grada -, a taj je trošak daleko previsok.

 

 

Zaključak

A stup ulične rasvjetemože biti samo potporna komponenta, ali je mjesto gdje se susreću sigurnost, funkcija i izgled: vrata za održavanje, zaštita od korozije, čvrstoća postolja i uzemljenje određuju hoće li stajati sigurno i dugotrajno, dok njegov izgled određuje hoće li biti u skladu s okolinom na cesti. To dvoje je pitanje prioriteta, a ne protivljenja - sigurnost i kvaliteta rasvjete su ne-preduvjeti o kojima se može pregovarati, a estetika može samo uslijediti.