路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計

路燈的參數(shù)如下：

電池板傾角A = 16o 燈桿高度 = 5m

設(shè)計選取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm

焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為

PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。

根據(jù)27m/s的設(shè)計允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]1.3的系數(shù)，F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）。

上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。

破壞面抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）

=π×（3×842×4+3×84×42+43）= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W

= 1466/（88.768×10－6） =16.5×106pa =16.5 Mpa其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強度。

所以，設(shè)計選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。

太陽能供電系統(tǒng)中，蓄電池的性能好壞直接影響系統(tǒng)的綜合成本及運行好壞和使用壽命，本方案中選用該公司與中國科學(xué)院金屬研究所聯(lián)合研制的成果儲能型膠體蓄電池， 與普通的鉛酸電池相比，它在設(shè)計上和制造工藝上有以下突出特點：

使用壽命超長，正常情況下使用壽命為五到十年。

采用適合的正負極合金配方及活性物質(zhì)配比，使電池更加適合儲能電池循環(huán)充、放電的使用特點。

膠體電解液的設(shè)計，有效的抑制活性物質(zhì)的脫銹和極板的硫酸鹽化現(xiàn)象，從而延緩了電池在使用過程中的性能衰降。大大改善了電池的深充放循環(huán)壽命。選用笫四代照明產(chǎn)品LED光源

峰值計算

路燈每夜累計照明時間需要為 7小時（h）；

★：電池板平均每天接受有效光照時間為4.5小時（h）；

少放寬對電池板需求20%的預(yù)留額。

WP÷17.4V = （5A × 7h × 120%）÷ 4.5h

WP÷17.4V = 9.33

WP = 162（W）

★ ：4.5h每天光照時間為長江中下游附近地區(qū)日照系數(shù)。

另外在太陽能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源的功耗各有不同，實際應(yīng)用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理論值，根據(jù)實際情況需要有所增加。

地基澆注

⒈確定立燈位置；勘察地質(zhì)情況，如果地表1米2皆是松軟土質(zhì)，那么開挖深度應(yīng)加深；同時要確認開挖位置以下沒有其他設(shè)施（如電纜、管道等），路燈頂部沒有長時間遮陽物體，否則要適當更換位置。

⒉在立燈具的位置預(yù)留（開挖）符合標準的1米3坑；進行預(yù)埋件定位澆筑。預(yù)埋件放置在方坑正中，PVC穿線管一端放在預(yù)埋件正中間、另端放在蓄電池儲存處（如上圖所示）。注意保持預(yù)埋件、地基與原地面在同一水平面上（或螺桿頂端與原地面在同一水平面上，根據(jù)場地需要而定），有一邊要與道路平行；這樣方可保證燈桿豎立后端正而不偏斜。然后以C20混凝土澆筑固定，澆筑過程中要不停用震動棒震動，保證整體的密實性，牢固性。

⒊施工完畢，及時清理定位板上殘留泥渣，并以廢油清洗螺栓上雜質(zhì)。

⒋混泥土凝固過程中，要定時澆水養(yǎng)護；待混凝土完全凝固（一般72小時以上），才能進行吊燈安裝。