Введение

Для наружного освещения обычно используются высокие светодиодные уличные фонари и прожекторы. Как правило, для поддержки этих наружных светильников требуются прочные опоры. В дополнение к воздействию внешней среды, такой как сильный ветер, на фонарный столб (что не учитывается), эти факторы также будут влиять на сами наружные светильники. Чтобы глубже понять эту тему, мы должны определить, что такое эффективная проекционная площадь светильника и как она рассчитывается. Очевидно, мы также должны учитывать, как эффективная проекционная площадь влияет на устойчивость лампы на опоре. В связи с этим, это необходимая нам информация относительно проведения испытания на статическую нагрузку. Давайте сегодня обсудим техническую тему EPA и испытания на статическую нагрузку (также известную как испытание на ветровую нагрузку).

Что такое эффективная проектируемая площадь (EPA)?

Эффективная проектируемая площадь (EPA) наружных светильников, таких как уличные фонари и прожекторы, представляет собой площадь поперечного сечения ламп, когда они установлены на открытом воздухе и подвергаются воздействию ветра. Необходимы знания для проведения испытаний на ветровую нагрузку уличных фонарей и их несущих конструкций, и это важный фактор, который следует учитывать при разработке решений по освещению. Например, при установке на открытом воздухе уличные фонари чувствительны к таким факторам окружающей среды, как ветер. Ветер оказывает давление на открытую поверхность светильника, и величина этой силы пропорциональна скорости ветра и эффективной площади проекции светильника. Зона проекции ZGSM Rifle показана на диаграмме ниже.

Как рассчитывается ЭПА?

Эффективная проекционная площадь (EPA) светильника равна площади, «видимой» на ветру под определенным углом. Все осветительные приборы и монтажное оборудование для монтажа на столбе имеют значения/рейтинги EPA. Чтобы определить EPA светильника, умножьте проецируемую лобовую площадь на коэффициент сопротивления светильника. Это формула: EPA = (площадь передней проекции) x (коэффициент аэродинамического сопротивления)

Для цилиндрических или прямоугольных светильников это может быть относительно просто. Для более сложных форм, таких как декоративные уличные фонари с декоративными элементами, расчет FPA может быть более сложным. Как показано на рисунке выше, мы можем предположить, что FPA=0,66 x 0,24=0,158 м2.

Чтобы рассчитать EPA, в соответствии с EPA = (Фронтальная проекционная площадь) x (Коэффициент лобового сопротивления), нам также необходимо знать размер коэффициента лобового сопротивления. Например, плоское тело DC = 1,20, сферическое тело DC = 0,47, угловое тело DC = 0,50. EPA=FPADC=0,158 м21,2=0,190 м2. Ниже приведены различия в значениях коэффициента лобового сопротивления продуктов различной формы.

Почему мы должны обратить внимание на EPA?

Эффективная проектируемая площадь (EPA) относится ко всей площади поверхности осветительных приборов и других объектов, которую может поддерживать фонарный столб при данной скорости ветра. Для уличных фонарей или прожекторов EPA является мерой прочности фонарных столбов. Как известно, ветер может повлиять практически на все. Поэтому инженеры и производители светодиодного освещения используют EPA для определения силы ветра, воздействующей на конструкцию. Это значение комбинируется с массой нетто светильника для определения требований к установке, таких как правильный столб, высота установки, способ установки и т. д. Допустимая нагрузка и максимальный вес фонарного столба указаны EPA. В этот момент применяется значение EPA для крепления и значение EPA для монтажного кронштейна. Если значение EPA высокое, может потребоваться установка более прочных опор для этих фонарей, и наоборот. Суммарный EPA и вес шеста никогда не должны превышать максимальный рейтинг для ветровой зоны, в которой находится шест. Как правило, чем выше установлен светильник, тем выше его ветровая нагрузка (требование). Это связано с тем, что более высокие столбы испытывают большую скорость ветра на своих верхних этажах в результате меньшего препятствия ветру со стороны окружающих конструкций. В целом, расчет эффективной проектируемой площади уличного фонаря обеспечивает безопасность его конструкции и установки, чтобы выдерживать силу ветра, тем самым повышая его долговечность на открытом воздухе. Ниже представлено моделирование потока прожектора ZGSM с разными углами проекции.

Что такое испытание на статическую нагрузку?

Испытание уличных фонарей и других наружных светильников на статическую нагрузку включает в себя воздействие на светильник контролируемых и длительных нагрузок для подтверждения его структурной целостности и работоспособности в нормальных условиях эксплуатации. Как правило, это испытание проводится для того, чтобы убедиться, что уличный фонарь может противостоять факторам окружающей среды, чтобы его можно было надежно установить на дороге или улице, сопротивляясь влиянию внешних сил и стихийных бедствий, таких как ветер, дождь и снег. Как правило, к поверхности FPA прикладывается постоянная и равномерно распределенная нагрузка, а продолжительность измерения обычно составляет 10 минут для наблюдения за любым отклонением уличного фонаря, изменением напряжения ключевых компонентов и деформацией.

Как проводится испытание статической нагрузкой?

Для уличных фонарей испытание основано на IEC60598-2-3 , пункт 3.6.3.1; для прожекторов испытание основано на IEC60598-2-5, пункт 5.6.5. Конкретные методы могут относиться к этим стандартам. На наиболее критическую поверхность прикладывают постоянную, равномерно распределенную нагрузку в течение 10 минут. Затем мы можем собирать данные, такие как деформация, смещение и распределение напряжения, анализировать эти данные и оценивать результаты испытаний.

Рассчитайте приложенную нагрузку лампы, используя данную формулу. Нагрузка должна быть равна F=1/2 Rh x S x Cd x V2. В формуле:

• Сила сопротивления (F), действующая на объект, основана на лобовой площади (A) объекта (т. е. его поперечном сечении), коэффициенте сопротивления (Cd) объекта, плотности воздуха (Rh) и скорость ветра (v). Сила сопротивления измеряется в Н.
• Плотность воздуха (Rh): Плотность воздуха, как и атмосферное давление, уменьшается с увеличением высоты. Плотность воздуха также изменяется при колебаниях атмосферного давления, температуры и влажности. Для расчета силы сопротивления плотность воздуха обычно принимается равной 1,225 кг/м3 (объемная масса воздуха) на основе стандартов IEC60598.
• Скорость ветра (v): при расчете скорость ветра учитывается дважды (т. е. v2), что означает, что она оказывает очень большое влияние на силу сопротивления. Единицей скорости ветра является м/с.
• Скорость ветра, соответствующая высоте установки светильников или наружных частей, должна быть V = 45 м/с (163 км/ч) для высоты до 8 м; V= 52 м/с (188 км/ч) для высот от 8 до 15 м; V= 57 м/с (205 км/ч) для высоты более 15 м.
• Фронтальная площадь (A): выбор фронтальной области в качестве наибольшего поперечного сечения объекта означает принятие наихудшего сценария относительно направления ветра. Единицей площади фронта является м2. Подробности можно найти в предыдущем разделе.
• Коэффициент аэродинамического сопротивления (Cd): коэффициент аэродинамического сопротивления — это безразмерное значение, которое можно использовать для количественной оценки сопротивления или сопротивления объекта (например, уличного фонаря или камеры) в текучей среде, такой как воздух. Коэффициент аэродинамического сопротивления зависит от формы и направления ветра и может быть точно измерен только с помощью аэродинамических труб. Чем ниже коэффициент аэродинамического сопротивления (для данного размера объекта), тем меньше сопротивление ветру. Подробности можно найти в предыдущем разделе.

Таким образом, когда коэффициент сопротивления равен 1,2, загруженная площадь составляет 0,158 м2, F (нагрузка) = 1/2 Rh x S x Cd x V2 = 0,5 x 1,225 x 0,158 x 1,2 x 52 x 52 = 314,0 Н. И измеренная деформация составляет 0,2. см/м и не наблюдается вращения, удовлетворяющего требованиям.

ZGSM Уличные светильники

Выводы

Эффективная проектируемая площадь и испытания на статическую нагрузку являются ключевыми понятиями при проектировании освещения наружного и оценке светильников. Эффективная проекционная площадь относится к проекционной площади светильника под ветровой нагрузкой. Точные данные о ветровой нагрузке можно получить с помощью расчетов, что полезно для проектирования конструкции светильника и системы поддержки, а также для обеспечения стабильной установки наружных светильников. Испытание статической нагрузкой — это экспериментальный метод оценки структурной устойчивости ламп. Он имитирует статическую нагрузку при реальном использовании, чтобы гарантировать, что лампы могут выдерживать нормальные нагрузки и предотвращать несчастные случаи. Расчет нагрузки имеет определенную связь с EPA. Оба фактора являются очень важными факторами при проектировании и установке светильников наружного освещения. Понимание этого будет полезно для расчета EPA наших светильников, применения испытаний на ветровую нагрузку / статическую нагрузку при оценке устойчивости светильников. Они позволяют нам проводить разумный дизайн и тщательное тестирование ламп, что не только защищает безопасность населения, но и продлевает срок службы ламп и обеспечивает более безопасное и лучшее наружное освещение для городов.

Сопутствующие Продукции

Сопутствующие Блоги

Сопутствующие Прокты

Люди также спрашивают

Введение автора