چگونه ساختار و ظاهر یک تیر چراغ خیابان را طراحی کنیم؟

راتیر چراغ خیابانباید لامپ را تحت فشار وزن و باد خود محکم در جای خود نگه دارد، سال ها در برابر آب و هوا و ارتعاشات ناشی از وسیله نقلیه{0} مقاومت کند و با چشم انداز جاده ترکیب شود. اگر استحکام، حفاظت در برابر خوردگی یا اتصال زمین از کار بیفتد، نتیجه از نور ضعیف تا خطری برای ایمنی شخصی متغیر است. با در نظر گرفتن قطب مخروطی فلنجی - پرکاربردترین نوع - به عنوان مثال، این بخش به نوبه خود چهار مورد ضروری را بررسی می‌کند: درب تعمیر و نگهداری، درمان ضد خوردگی، استحکام در پایه، و ارتینگ محافظ. سپس چهار الزام برای طراحی ظاهری را تعیین می کند.

 

درب تعمیر و نگهداری طراحی چراغ خیابان خورشیدی

درب تعمیر و نگهداری دهانه دسترسی سرویس دهنده یک تیر نور فولادی است. در داخل درب معمولا یک صفحه نصب الکتریکی وجود دارد که وظیفه اصلی آن اتصال چراغ و کابل است. فیوزها و بلوک های ترمینال معمولاً روی این صفحه نصب می شوند. نحوه باز شدن درب بسیار مهم است و طراحی ها از سازنده ای به سازنده دیگر متفاوت است. از یک طرف، خدمات باید راحت باشد. از سوی دیگر، باید از سرقت جلوگیری شود - بنابراین از کلید درب مخصوص ساخته شده استفاده می شود.

 

جدول 1 ابعاد درب تعمیر و نگهداری مربوط به ارتفاع تیرهای مشترک را فهرست می کند. برای ابعاد نشان داده شده با A، B و C در جدول 1، لطفاً به شکل زیر مراجعه کنید. A ارتفاع لبه پایینی درب تعمیر و نگهداری از سطح زمین است. باید برای راحتی و راحتی کارگر تنظیم شود و ترجیحاً 500-600 میلی متر باشد. C عرض درب تعمیر و نگهداری است. باید امکان تعویض راحت بالاست و فیوز را فراهم کند و معمولاً کمتر از 100 میلی متر نیست. ب، ارتفاع درب تعمیر و نگهداری، بستگی به این دارد که تیرک دارای یک چراغ قوسی تک قوس یا دوقوس باشد و به قطر قطب در محل درب بستگی دارد. به طور کلی 200-1000 میلی متر است.

 

 

اگر درب تعمیر و نگهداری خیلی بزرگ باشد -، یعنی اگر مقادیر B و C خیلی زیاد باشد - استحکام قطب فولادی مستقیماً تحت تأثیر قرار می‌گیرد. اگر خیلی کوچک باشد، عملکرد کارگر با مشکل مواجه می شود. در مواردی که مقادیر B و C بیش از حد بزرگ هستند، اقدامات تقویتی مناسب باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که استحکام قطب برای ایمنی کافی است. همچنین ممکن است ترتیب درهای داخلی-و-دوبله-خارجی نیز اتخاذ شود.

درمان ضد خوردگی تیرهای نور فولادی

به دلیل ماهیت خود فولاد، حفاظت در برابر خوردگی یک نگرانی کلیدی برای تیرهای نور فولادی در حین نگهداری و سرویس است. خوردگی یک قطب فولادی در اثر عمل شیمیایی یا الکتروشیمیایی محیط اطراف ایجاد می شود. با توجه به محیط درگیر، آن را به عنوان خوردگی اتمسفر، خوردگی آب دریا، خوردگی باکتریایی و غیره طبقه بندی می کنند. خوردگی اتمسفر تا حد زیادی رایج ترین است، زیرا یک قطب فولادی در طول ماشینکاری، حمل و نقل، ذخیره سازی و سرویس به طور یکسان با جو در تماس است، بنابراین شرایط برای خوردگی جوی همیشه وجود دارد.

 

1.عوامل ایجاد خوردگی قطب های فولادی.

عوامل اصلی که باعث زنگ زدگی و خوردگی یک تیر فولادی می شوند به شرح زیر است:

 

1.1 رطوبت نسبی جو.

در یک دمای معین، نسبت مقدار بخار آب هوا به مقدار بخار آب اشباع آن را رطوبت نسبی می نامند. در زیر یک رطوبت نسبی معین، میزان زنگ زدگی و خوردگی یک قطب فولادی بسیار کم است، در حالی که بالاتر از آن رطوبت نسبی، نرخ زنگ زدگی به شدت افزایش می یابد. این مقدار رطوبت نسبی، رطوبت بحرانی نامیده می شود. رطوبت بحرانی فولاد حدود 75 درصد است. رطوبت نسبی اتمسفر بیشترین تأثیر را بر خوردگی فلزات دارد: هنگامی که رطوبت اتمسفر از رطوبت بحرانی فراتر رفت، لایه ای از آب یا قطرات آب روی سطح فولاد تشکیل می شود و اگر ناخالصی های مضر در هوا در آن فیلم یا آن قطرات حل شود، الکترولیت تشکیل می شود و خوردگی شدید می شود.

 

1.2 دما و رطوبت هوا.

دما و رطوبت اتمسفر روی زنگ زدگی با هم تأثیر می گذارند. میزان زنگ زدگی به میزان بخار آب هوا بستگی دارد و با افزایش دمای هوا افزایش می یابد. این امر به ویژه در محیط‌های مرطوب صادق است، جایی که هر چه دما بالاتر باشد، زنگ زدن سریع‌تر - و بیشتر از رطوبت بحرانی بالاتر است. علاوه بر این، در صورت وجود اختلاف دما بین جو و فولاد، تراکم در سطح سردتر قطب ایجاد می شود و همچنین باعث زنگ زدگی می شود.

 

1.3 گازهای خورنده.

در میان گازهای خورنده موجود در هوای آلوده، دی اکسید گوگرد بیشترین تأثیر را در زنگ زدگی قطب های فولادی دارد. اکسیژن موجود در اتمسفر به طور مداوم بر زنگ زدگی قطب های فولادی اثر می گذارد و همیشه اثر خود را اعمال می کند.

 

1.4 سایر عوامل

جو حاوی مقادیر زیادی گرد و غبار - دود، خاکستر زغال سنگ، کلریدها، اسیدها، قلیاها، نمکها و غیره است. - که در این میان کلریدها بیشترین تأثیر را دارند.

 

 

2. درمان ضد خوردگی.

برای جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی از کاهش استحکام ساختاری یک قطب و ایجاد خطر ایمنی، درمان ضد خوردگی باید روی قطب های فولادی اعمال شود. روش‌های ضد خوردگی، اقدامات پیشگیرانه‌ای هستند که با هدف مقابله با عوامل خوردگی انجام می‌شوند. پیشگیری از زنگ زدگی به معنای اجتناب یا کاهش اثرات رطوبت، دمای بالا، اکسیداسیون، کلریدها و سایر عوامل است. روش های رایج در حال حاضر به شرح زیر است:

 

2.1 گالوانیزه گرم-.

فرآیند و روش غوطه ور کردن قطعات فولادی یا چدنی از قبل تیمار شده در روی مذاب به طوری که پوششی از روی و/یا آلیاژ روی-آهن روی سطح آنها تشکیل شود. ضخامت پوشش روی باید به 65-90 میکرومتر برسد. پوشش روی قطعات گالوانیزه باید یکنواخت و صاف، عاری از سوراخ، چکه و توده های اضافی باشد. پوشش باید محکم به زیرلایه قطب فولادی بچسبد و پس از آزمایش چکش، پوشش نباید کنده شود یا تاول بزند.

 

2.2 پوشش پودری.

پوشش پودری بعد از-گالوانیزه گرم اعمال می شود. پودر باید یک پودر درجه-در فضای باز باشد. پوشش باید عاری از پوسته شدن و ترک خوردگی باشد و هنگام آزمایش استحکام پیوند بین پوشش و زیرلایه، ممکن است پوسته شدن یا ترک خوردن رخ ندهد. پوشش پودری مقاومت در برابر خوردگی قطب فولادی را بیشتر بهبود می بخشد و ظاهر تزئینی آن را با انتخاب گسترده ای از رنگ ها به شدت افزایش می دهد. نقطه ضعف آن هزینه نسبتا بالا است.

 

 

محاسبه قدرت در پایه یک قطب نور فولادی

 

یک تیر چراغ در معرض دو نوع بارگذاری است.

یکی وزن خودش-است. برای یک -قوس قوس تکی، وزن خود-از وزن بازوی لامپ و سر لامپ ناشی می‌شود، که یک لنگر خمشی در صفحه بازوی لامپ ایجاد می‌کند. برای یک قطب دوقوسی، وضعیت با طول دو بازو تغییر می‌کند: پس از لنگرهای خمشی که وزن بازوها و سرهای نورانی قوس‌های بلند و کوتاه ایجاد می‌کنند تا حدودی یکدیگر را متعادل می‌کنند، تفاوت بین آنها که در صفحه بازوها عمل می‌کنند، لحظه وزنی خود{6} را تشکیل می‌دهند.

 

برای یک قطب دوقوس- با قوس‌هایی با طول مساوی، اگر لامپ‌ها و اجزای الکتریکی مرتبط با آن‌ها در آن صفحه یکسان باشند، گشتاورها متعادل می‌شوند. اگر یکسان نباشند، با اختلاف وزن لامپ ها و اجزای الکتریکی آنها، یک لنگر خمشی در صفحه بازوها ایجاد می شود.

 

علاوه بر وزن{0}خود، بار دیگر روی قطب از باد می آید. استحکام قطب باید موارد زیر را برآورده کند:

• هنگامی که جهت باد با صفحه بازوی لامپ موازی است، حداکثر گشتاورهای خمشی تولید شده توسط باد{0}نواحی در معرض نور سر چراغ و قطب در مقاطع{1}}در براکت{2}}به{3}}اتصال قطب، در درب تعمیر و نگهداری و در سطح زمین باید کمتر از مقدار مجاز باشد.
• هنگامی که جهت باد بر صفحه بازوی لامپ عمود باشد، علاوه بر ممان خمشی که توسط باد{0} ناحیه در معرض خود شفت ایجاد می‌شود، بار باد روی سر چراغ و بازوی لامپ یک قطب قوس تکی- نیز یک ممان خمشی و یک گشتاور در صفحه قطب ایجاد می‌کند. تمام این لحظات باید کمتر از مقدار مجاز باشد.

 

بار باد به موقعیت، منطقه و ارتفاع قطب مورد محاسبه بستگی دارد، یعنی:

p{0}Kv2/16

p0 تحت تأثیر ضرایب مختلفی قرار می گیرد که در محاسبه جایگزین می شوند، مانند ابعاد قطب، شکل مقطع قطب-و دوره اساسی یک شکل موج نوسانی.

 

فشار باد توزیع شده یکنواخت بر روی قطب به صورت زیر محاسبه می شود:

p1=p0dˉ H

 

در دو معادله بالا: p 0 فشار باد در هر 1 متر مربع از قطب (Pa) است. K ضریب آیرودینامیکی است که طبق استاندارد برای عناصر دایره ای K=0.7 است (توصیه می شود برای مقاطع شش ضلعی و هشت ضلعی منظم K=1.0 گرفته شود). v سرعت باد است، به طور کلی v=25 m⋅s−1، H ارتفاع قطب (m) است. و dˉ قطر متوسط ​​قطب (m) است که در آن

dˉ=(d1+d2)/2

در اینجا d1 قطر بالای قطب (m) و d2 قطر پایه قطب (m) است. مخروطی یک قطب عموماً 1/90، 1/100 یا 1/110 است یا غیریکنواخت است.

 

ضخامت دیواره تیرهای نور فولادی به ارتفاع 12 متر و زیر 4 میلی متر است. هنگامی که ضخامت دیواره 3.0 میلی متر است، قطب در معرض ارتعاش باد و وسایل نقلیه سنگین در حال عبور است که اتصالات پیچ و مهره آن شل شده و بر لامپ تأثیر می گذارد.

 

ارتینگ محافظ تیرهای نور فولادی

تیرهای چراغ فولادی، جعبه‌های کنترل و تأسیسات مشابه حاوی تجهیزات الکتریکی در داخل آنها هستند و هر لحظه امکان لمس آنها توسط فردی که روی زمین ایستاده است وجود دارد. هنگامی که عایق از کار می افتد و بدنه قطب زنده می شود، ولتاژ لمسی مستقیماً به بدن انسان اعمال می شود و عواقب جدی در پی دارد. بنابراین، هر محفظه فلزی که حاوی تجهیزات الکتریکی است و می تواند توسط شخصی که روی زمین ایستاده لمس شود، باید به طور مطمئن به یک هادی محافظ - متصل شود، یعنی به زمین یا به نول متصل شود.

 

سیستم‌های توزیع ولتاژ پایین بر اساس آرایش زمین به سه نوع - TN، TT و IT - طبقه‌بندی می‌شوند و سیستم TN بر اساس نحوه ترکیب هادی خنثی (N) و هادی محافظ (PE) به سه نوع تقسیم می‌شود:

• سیستم TN-S: هادی های N و PE در تمام طول از منبع جدا نگه داشته می شوند. هادی پلی اتیلن به طور معمول جریان عملیاتی را حمل نمی کند، بنابراین ایمنی بهترین است.
• سیستم TN-C: هادی‌های N و PE در یک هادی PEN واحد ترکیب می‌شوند که یک هادی را ذخیره می‌کند. با این حال، هادی PEN معمولا جریان عملیاتی را حمل می کند و در صورت شکستن، محفظه تجهیزات از طریق مدار بار تا ولتاژ فاز بالا می رود، بنابراین حاشیه ایمنی کم است.
• سیستم TN-C-S: بخش جلویی از یک هادی PEN استفاده می‌کند که در انتهای جعبه کنترل به هادی‌های N و PE جداگانه تقسیم می‌شود و پس از آن نباید دوباره ترکیب شود. این امر ایمنی را با صرفه جویی در سیم کشی ترکیب می کند و بیشترین کاربرد را در پروژه های روشنایی جاده دارد.

 

در سیستم TN-C، از آنجایی که هادی‌های N و PE با هم ترکیب می‌شوند، الزامات زیر نیز باید برآورده شود: برای تجهیزات الکتریکی ولتاژ پایین با یک خنثی مستقیم به زمین، به منظور اطمینان از قطع خودکار بخش معیوب، جریان اتصال کوتاه نباید کمتر از 4 برابر عنصر نامی یا 5 برابر جریان نامی نزدیک‌ترین نقطه f باشد. جریان عملیاتی آنی (یا کوتاه-زمان-تأخیر) سوئیچ خودکار.

 

عمل واقعی به شرح زیر است: فولاد گرد گالوانیزه گرم-ف10 میلی متر در امتداد کل خط در کنار کابل مدفون گذاشته شده و مستقیماً در زمین دفن می شود (شکل 6.3.9). هادی PEN به شبکه ارتینگ ترانسفورماتور در ترانسفورماتور متصل می شود و به طور قابل اعتماد در دو نقطه به تمام جعبه های کنترل، تیرهای نور فولادی، پایه های نور فلزی و قطعات مشابه در طول خط متصل می شود. یک الکترود ارت جداگانه در انتهای سر، انتهای دور و هر نقطه انشعاب خط و در هر قطب سوم نصب شده است. مقاومت یک الکترود ارتینگ منفرد نباید از 10 Ω و مقاومت کل شبکه ارتینگ نباید از 4 Ω تجاوز کند. در مواردی که از این حد تجاوز می شود، ممکن است از یک-مقاومت اثر-کاهنده طولانی استفاده شود، اما مواد خورنده مانند نمک معمولی ممنوع هستند - در کوتاه مدت مقاومت را کاهش می دهند اما در دراز مدت بدنه ارت را خورده می کنند.

 

ارتینگ آخرین خط دفاعی است و نمی تواند جایگزین عایق شود. در داخل درب تعمیر و نگهداری، کابل ها باید با استفاده از یک جعبه اتصال با یک محفظه پلاستیکی یا یک پایه پایه ترمینال-وصل شوند. سطح عایق هادی ها، بالاست ها و سایر اجزاء باید افزایش یابد، تولیدکنندگان باید به شدت انتخاب شوند و آزمایشات دقیق انجام شود، و یک "استاندارد طرز کار نصب" باید اجرا شود. تنها با انجام اقدامات پیشگیری از نشتی در کل فرآیند انتخاب مواد، ساخت، پذیرش و بهره برداری و نگهداری، و با اعمال صحیح سیستم سه سیمه یا پنج سیمه، می توان در نهایت از ایمنی تیرهای چراغ فولادی اطمینان حاصل کرد.

 

 

طراحی ظاهری تیرهای نور فولادی

عملکرد اساسی یک تیر چراغ این است که چراغ را در موقعیت مناسب نگه دارد و پشتیبانی کند. در عین حال میل نقش تزئینی نیز دارد. برای کاربران جاده - عابران پیاده، دوچرخه سواران و رانندگان وسایل نقلیه موتوری به طور یکسان - نمی توان شکل قطب را در میدان دید آنها نادیده گرفت: مردم ممکن است متوجه لامپ در بالای تیر نشوند، زیرا بسیار کوچکتر از قطب است، با این حال خود قطب مستقیماً در جهت حرکت افقی به چشم برخورد می کند. از این رو، با توسعه اقتصادی و افزایش استانداردهای زیبایی شناختی، ظاهر تیرهای چراغ برق مورد توجه روزافزونی قرار گرفته است.

 

طراحی ظاهری تیرهای چراغ از نگرانی برای چشم انداز جاده ناشی می شود. این باید تابع طراحی چشم انداز جاده به عنوان یک کل باشد و در عین حال ابتدا باید الزامات روشنایی و ملاحظات ایمنی را برآورده کند. بنابراین جنبه های زیر باید در طراحی ظاهری تیر چراغ برق در نظر گرفته شود.

 

1. الزامات ایمنی

ایمنی نیاز اساسی است که یک طراح باید در ابتدا همیشه در نظر بگیرد. ایمنی یک تیر چراغ برق توسط چندین جنبه تضمین می شود، مانند کیفیت فولاد قطب و درمان ضد خوردگی-. جنبه های مربوط به طراحی ظاهری محاسبه بار و اطمینان از استحکام است. گاهی اوقات یک قطب با شکل پیچیده واقعاً بسیار جذاب است، اما هر چه ساختار پیچیده تر باشد، محاسبه مقاومت پیچیده تر و دشواری تضمین ایمنی بیشتر است. بنابراین تأیید دقیق در انتخاب چنین قطب هایی ضروری است.

 

2. الزامات روشنایی

الزامات روشنایی یکی دیگر از نیازهای اساسی طراحی ظاهر قطب است. همانطور که از محتوای فصل 7 مشخص خواهد شد، یک طراح برای انتخاب لامپ ها و منابع نور مناسب و تعیین موقعیت هر چراغ خیابانی - از جمله ارتفاع، فاصله، طول براکت و زاویه شیب آن - کارهای پیچیده ای انجام می دهد و همه این پارامترها توسط قطب کنترل می شوند.

 

برای اطمینان از کیفیت روشنایی در یک پروژه خاص روشنایی جاده، پس از تعیین پارامترهای نصب چراغ‌ها، طراحی تیر باید الزامات این پارامترها را برآورده کند: ظاهر قطب هر چه که باشد، ارتفاع نقطه تثبیت چراغ نباید تغییر کند، طول افقی بازوی لامپ نباید تغییر کند، و زاویه شیب خود در جایی که زاویه نور را به ازای هر بازوی لامپ تنظیم نمی‌کند، تغییر نمی‌کند. زاویه نصب). در غیر این صورت کیفیت نور به میزان کم و بیش از نتیجه طراحی مورد نظر منحرف خواهد شد.

 

یکی دیگر از جنبه های مورد نیاز روشنایی این است که نصب و نگهداری باید راحت باشد. از این دیدگاه، ظاهر قطب نباید بیش از-پیچیده باشد.

 

 

3. الزامات زیبایی شناختی

الزامات زیبایی شناسی نقطه شروع طراحی ظاهر قطب است. ظاهر یک قطب را نمی توان به صورت جداگانه قضاوت کرد، اما باید به طور جامع همراه با همه عوامل مرتبط ارزیابی شود. در مقیاس کوچکتر، این عوامل عبارتند از: سبک چراغ، شکل مقطعی جاده، آسفالت یا سیمانی بودن روسازی، کاشت کنار جاده، سبک مجسمه سازی کنار جاده، و کلاس و ماهیت جاده. در مقیاس بزرگتر، آنها شامل محیط ساخته شده یا طبیعی در دو طرف جاده، عملکرد منطقه، تاریخچه منطقه و سلیقه های زیبایی شناختی مردم شهر مربوطه می شوند.

 

جذابیت بصری ظاهر یک قطب فولادی عمدتاً از ترکیب و تنوع خطوط قسمت‌های ساختاری آن و به‌ویژه از تغییر شکل بازوی لامپ و افزودن خطوط تزئینی ناشی می‌شود. در طرح‌های دقیق‌تر، بازوی لامپ به شکل پروفیل‌های مختلف در می‌آید و حتی تیرک اصلی نیز همراه با آن استایل می‌شود.

 

جذابیت بصری نیز از درمان سطحی میله ناشی می شود. با توسعه فناوری پوشش پودری، به قطب های بیشتر و بیشتری کت های رنگی در طیف وسیعی از سایه ها داده می شود، که خاکستری یکنواخت قطب گالوانیزه گذشته را کنار گذاشته و عناصر زیبایی را بیشتر می کند.

 

4. الزامات هزینه

معرفی انواع مختلف قطب در واقع صحنه بصری را غنی کرده است، اما زیبایی قیمت دارد. هر شکل متفاوتی، دشواری ماشین‌کاری را افزایش می‌دهد و برخی حتی نیاز به توسعه قالب‌های ویژه دارند. برای اطمینان از استحکام، قطب های پیچیده باید تقویت شوند، که میزان فولاد مصرفی را افزایش می دهد. علاوه بر این، پوشش پودری به طور گسترده ای اعمال می شود و غیره. همه اینها به طور قابل توجهی هزینه ساخت قطب را افزایش می دهد.

 

هزینه پنهانی نیز وجود دارد که به راحتی نادیده گرفته می‌شود: برخی از طرح‌های میله‌های بسیار مجزا نمی‌توانند به زیبایی مورد نظر دست یابند و در عوض به نوعی آلودگی بصری تبدیل می‌شوند که بر جاده و حتی تصویر شهر تأثیر می‌گذارد - و این هزینه بسیار زیاد است.

 

 

نتیجه گیری

A تیر چراغ خیابانممکن است تنها یک جزء پشتیبان باشد، با این حال این جایی است که ایمنی، عملکرد و ظاهر به هم می رسند: درب تعمیر و نگهداری، حفاظت در برابر خوردگی، استحکام پایه و ارتینگ تعیین می کند که آیا ایمن و بادوام است یا خیر، در حالی که ظاهر آن تعیین می کند که آیا با محیط جاده هماهنگ است یا خیر. این دو موضوع اولویت هستند، نه مخالفت - ایمنی و کیفیت روشنایی پیش نیازهای غیرقابل مذاکره-می‌باشد و زیبایی‌شناسی را فقط می‌توان دنبال کرد.