Көшелік шамдардың тірегі үшін қай сақтандырғыш қораптар (металл/алюминий/пластика) жақсы жұмыс істейді?

Көшелік шамдар жүйесінде сақтандырғыш қораптардың рөлін түсіну

Көшелік шамдардың жұмыс істеуі ток күшінің артып кетуіне немесе қысқа тұйықталуға қарсы қорғайтын қосымша шараларға тәуелді. Қуат көзінен ақау болған жағдайда, осындай құрылғылар электр тогын уақытылы өшіріп тұрады, сөйтіп ауыр салдарларды болдырмақшы болады. Бұл өте маңызды, себебі мұндай құрылғыларсыз өрттер мен инфрақұрылымның зақымдануы анағұрлым көбірек кездесер еді. Мысалы, статистика бойынша, электр желілеріндегі ақаулар 2023 жылы Америка қалалары үшін шамамен 1,3 миллиард долларға сомаланған шығынға әкелді. Сол себепті заманауи көшелік шамдардың тірегіне тек қана сақтандырғыштар ғана емес, сонымен қатар басқа да қауіпсіздік құрылғылары орнатылуда. Қалалар тұрғындардың қауіпсіздігін қамтамасыз етіп, әртүнгі жарық жанып тұруын қалайды.

Көшелік шам тірегіндегі электр қауіпсіздігі үшін сақтандырғыш қораптың атқаратын қызметі

Қосқыш қораптарында электр жүйесіндегі әлсіз жерлер ретінде қызмет ететін кіші қосқыштар бар. Егер токтың артық мөлшері өтсе, бұл қосқыштардың өзі балқып кетеді, сөйтіп тізбектің толығымен ажыратылып, электр берілісін тоқтатады. Бұл шын мәнінде ақылға қонбайтын шешім. Бұл жүйенің негізгі мақсаты машиналар мен оларды қоршаған адамдар үшін қауіпсіздікті сақтау. Біз бұл қорғаныстың жұмыс жасауын, мысалы, жолаушылар үшін қауіпсіздік қамтамасыз ету үшін түнде үнемі жанып тұратын жарық керек көшеде немесе сауда орталығында белсенді жолақтарда көреміз.

Жарық бағаналарының негізгі электр құрамдас бөліктері мен қосқыш қораптарымен интеграциясы

Көше шамының электр жүйесі үш негізгі компонентке сүйенеді:

• Электр желісіне қосылатын сымдар : Бағанға электр желісінен қуат береді
• Айналым үзігіштер : Қосымша артық жүктемеден қорғау қызметін атқарады
• Негізгі ажыратқыш қосқыш : Жөндеу жұмыстары үшін қолмен қуатты өшіріп қосуға мүмкіндік береді

Электр қауіпсіздік нұсқаулықтарында көрсетілгендей, қорғауыштар қораптары бұл элементтермен бірігіп әртүрлі деңгейдегі қорғанысты қамтамасыз етеді. Олардың интеграциясы әрбір бағаннан 50 фут қашықтықта қосылыстарды ажырату үшін қорғауыштарды орнату талап етілетін NEC 410 мақаласына сәйкес келеді, бұл ақауларды тез жоя алатын және қауіпсіз жөндеу жасауға мүмкіндік береді.

Металл, алюминий және пластик қорғауыш қораптарының материалдарын салыстыру

Металл қорғауыш қораптары: сыртқы ортадағы бекіністер мен шектеулер

Болат немесе цинкпен қапталған металл қораптар зақымдануға қарсы жақсы механикалық қорғаныс қамтамасыз етеді, сондықтан олар зақым келтіру немесе физикалық әсерлер қаупі бар қалаларда жақсы жұмыс істейді. Бірақ жағалауларда жағдай қиынға соғады, өйткені тұзды ауа коррозия жылдамдығын күрт арттырады. NEMA-дан келіп түскен соңғы деректерге сәйкес, құрлықтан тыс жерлерде коррозия төрт есе жылдам жүреді. Осы проблеманы шешу үшін көптеген орнатушылар қораптарға порошоктық бояу жабысын таңдайды. Бұл қабат ржғыштың пайда болуын болдырмауға көмектеседі және қорапты 15-20 жыл бойы жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Әрине, осындай қорғаныс қабатын қосу қосымша ақшалай шығын жасайды, материалдық шығындарды 25-30 пайызға дейін көбейтеді.

Шағалалық жарықтандырғыштар үшін алюминий мен пластик құрылысы: салмағы, ток өткізгіштігі және коррозияға тұрақтылығы

Алюминий қораптар болат нұсқаларынан шамамен 65 пайыз жеңілірек, бұл оларды қозғалту мен орнатуды едәуір жеңілдетеді, әсіресе қолжетімділігі шектеулі болған жағдайда немесе аязды ауа-райында жұмыс істегенде. Алайда алюминий туралы бір қызықты нәрсе – ол электр тогын өткізетіндіктен қысқа тұйықталуды болдырмау үшін қосылыстардың айналасында дұрыс оқшаулау қажет, бірақ оның оң жағында тұзды су зақымдануына қарсы кәдімгі өңделмеген болатқа қарағанда ә существеннее тұрақты болып табылады. Майами мен Сан-Диего қалалары океанның немесе басқа тұзды орталардың жанында орналасқан кезде алюминий жабдықтарындағы ақауларды жою аралығы шамамен 22 пайызға ұзақ екенін байқаған. Пластмасса материалдары коррозия проблемасын толығымен шешеді, сол жөнінде сұрақ жоқ, бірақ олар жылуды дұрыс бермейді, яғни олар ыстық кезде дұрыс жұмыс істемейді.

Пластикалық қораптар: электр бөгетінің қасиеттері және ультракүлгін сәулелер әсерінен бұзылу қаупі

Поликарбонат пен талшықпен армировандалған пластикадан жасалған қораптар жаңбырлы ауа райы кезінде электр доға ақауларын азайтатын үздік электр бөгетінің қасиеттеріне ие. IEC 60898 стандарты бойынша жүргізілген сынақтар мұндай материалдардың қауіптерді шамамен 38% азайтатынын көрсетеді. Бірақ ұзақ уақыт бойы ашық аспан астында пайдалану кезінде бір қиыншылық туындайды. Тұрақты күн сәулесіне ұшырайтын пластик бөлшектері көлеңкеде сақталған бөлшектерге қарағанда ә существеннее бұзылады. Бақылаулар күн сәулесінің тікелей әсер ететін ортада бұзылу үш есе жылдам жүретінін көрсетеді. Әмбебап, соңғы жылдары өндірушілер өнімдеріне ультракүлгін сәулелерге тұрақтандырғыш қоспалар енгізе бастады. Бұл қоспалар қызмет ету мерзімін тәулігіне толық күн сәулесін алатын жерлерде орнатылған жағдайда да шамамен сегіз жылдан он екі жылға дейін ұзартуға көмектеседі.

Металл, алюминий және пластик қораптардың жылу өткізгіштік салыстыруы

Таңдалған материал термиялық басқаруға әлдеқайда әсер етеді:

• Металл : Болат жылуын тиімді таратады (50 Вт/м·К), қызып кету қаупін азайтады
• Алюминий : Жоғары өткізгіштік (237 Вт/м·К) компактілі конструкцияларға мүмкіндік береді, бірақ конденсация пайда болуы мүмкін
• Пластик : Төмен өткізгіштік (0,2 Вт/м·К) жылуды ұстап тұрады, сол сияқты жүктемені ұстап тұру үшін қораптардың өлшемі 30% үлкен болуы қажет

Миннеаполис сияқты солтүстік қалалар температураның -40°F-тан 100°F-қа дейінгі ауытқуларында төзімділігі үшін алюминийді таңдайды, ал шөл аймақтарында күн сәулесіне тұрақты композиттерді пайдалану кеңейіп барады.

Сақтандырғыш қорап материалдарының тұрақтылығы, қауіпсіздігі мен қоршаған ортаға төзімділігі

Сыртқы жарықтандыру жабдығындағы материалдардың тұрақтылығы: ылғалдылық, температура ауытқулары мен ластанудың әсері

Сыртқы сақтандырғыш қораптар ылғалдылықтың ауытқуына (-20°C-тан 50°C-қа дейін), өнеркәсіптік ластануға және теңіз тұзды шық шауып тұруға шыдайтын болуы керек. Қатаң климат жағдайында аустенитті болат конструкциялық беріктігін 15–20 жыл сақтаса, поликарбонат қораптар термиялық кеңею кернеуіне қайта-қайта ұшыраған сайын 30% жылдам ыдырайды.

Қалалық және теңіз жағалауы климаттарына ұшыраған болат пен алюминий қосқыш қораптардың коррозия қаупі

Қапталмаған алюминий теңіз жағалауларында жылына 0,5 мм қалыңдықты жоғалтады (ASTM B117 тұзды бұлық сынағы), қорғаныш көрсеткіштерін қолдану қажеттілігі туындайды. Қалайыңға бай қалалық орталарда қапталған болат жақсырақ өтеді, ол алюминийге қарағанда қышқыл жаңбырдың әсерін үш есе ұзаққа шыдайды.

Полимер қосқыш қораптардың ультракүлгін тұрақтылығы мен ұзақ уақыт атмосфера әсеріне төзімділігі

Ультракүлгін сәулеге тұрақты полимерлер, мысалы, шыны талшықпен армированный полиэфир өз бетінің созу күшінің 90% дәрежесін 10 жыл өткен соң сақтайды. Стандартты ABS қораптар үздіксіз күн сәулесі әсерінен 4–6 жыл ішінде сынғыш болып, жарылмалар пайда болады.

Металл және алюминий қосқыш қораптарда электр өткізгіштік пен токтан қорғау талаптары

Металл қораптар электромагниттік кедергіге қарсы қорғау қасиетіне ие және NEC 250.4(A)(2) сәйкес токтан қорғау процесін жеңілдетеді, статикалық зарядтың жиналу қаупін азайтады. Ал алюминий қораптар мырыш-мыс сымдарымен қосылған кезде гальваникалық коррозияны болдырмау үшін терминалды блоктарға диэлектрлік май қолдану қажет.

Әртүрлі сақтандырғыш қорап материалындағы өртке тұрақтылық пен доға тізбегін қорғау

Құйма алюминий мен болат үйлер 1,200°C доға ұшатын температураны 0,5 секунд ұстап тұрады (UL 67 стандарты), мықты өрт қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Ал кезек кезінде, шыны толтырылған нейлон 220°C-та балқиды, қысқыштықтар кезінде қысқа тұйықталу қаупін арттырады.

Пластикалық қораптардағы материалдың бұзылуынан қысқа тұйықталу қаупі

Термопластикалық қораптар уақыт өте келе металға қарағанда 25% артық ылғал жұтады, қысқыштық климатта 3–5 жыл қызмет көрсеткеннен кейін өткізгіштер арасындағы қосылыстар пайда болады.

Көше шамдарының бағандарындағы сақтандырғыш қорап қауіпсіздігі бойынша стандарттар (мысалы, NEMA, IEC)

NEMA 4X (коррозияға тұрақтылық) және IEC 60670-23 (соққыға төзімділік) сияқты сертификаттар қораптың ұзақ мерзімділігін растайды. 2022 жылдан бастап, 82% қалалық жарықтандыру жобалары екі стандартқа сәйкестікті талап етеді.

Көше шамының сақтандырғыш қорабындағы материалдардың құны, жөндеу және қызмет көрсету мерзіміндегі құндылығы

Алғашқы құн салыстыру: металл, алюминий және пластик сақтандырғыш қораптарды орнату

Қоршау қораптарының материалдары мен жасалу шығындарына байланысты пластмассаға қарағанда 30–50% қымбат тұрады. Алюминий орташа баға көрсеткішін ұсынады, әдетте болаттан 15–20% арзан тұрады, бірақ конструкциялық өнімділікті сақтайды. Пластмасса ең төменгі бастапқы құнға ие, бірақ сыртта пайдалану мерзімі қысқа – 8–10 жыл, ал алюминийдің сыртқы пайдалану мерзімі 15–18 жыл, ал цинкленген болаттікі 20 жылдан астам.

Жарық шамының компоненттерінде қолданылатын материалға байланысты ұзақ мерзімді жөндеу қажеттілігі

Соңғы инфрақұрылымдық зерттеулерге сәйкес, алюминийдің теңіз жағалауларында болатқа қарағанда 40% аз жөндеу қажет ететіні анықталған. Пластмасса корпусында ультракүлгін сәулелер мен жануарлардың кіруді байқап тұру үшін регулярлы тексеру қажет, ал металдық блоктарда периодты жерге қосу тексерісі қажет. Зерттеулер солтүстік климат жағдайында алюминий қоршау қораптары 10 жыл ішінде 740 АҚШ долларын үнемдейтінін көрсетті (Ponemon, 2023).

Әрбір қорғауыш қорап түрінің өмірлік цикл құны мен ауыстыру жиілігі

2023 жылғы өнімнің өмірлік циклы туралы зерттеу нәтижесінде пластмасса корпус пен жыл сайын жиі ауыстырып отыру қажеттілігіне байланысты 12 жылдан кейін шынымен де алюминийден қымбат екені анықталды. 30 жыл ішінде болса, әсіресе қатты жағдайлар немесе ауыр ауа райы әсеріне ұшыраған кезде болат экономикалық таңдаудың ең тиімдісі болып табылады. Қызықты жағдай, соңғы алюминий моделдері ондағы сегіз жағдайда болатпен шамамен бірдей беріктік деңгейіне жетті. Сонымен қатар, жеңіл материалдарды пайдаланудың тасымалдау шығындарын ауыр аналогтармен салыстырғанда шамамен төрттен бір бөлікке дейін азайтатынының қосымша артықшылығы бар.

Ток сақтандырғыш қораптарын жобалаудың нақты әрі даму бағыттары

Қатты қыстары бар АҚШ-тың солтүстік қалаларында алюминий ток сақтандырғыш қораптарын қолдану

Миннеаполис және Буффало сияқты қалалар алюминийден жасалған қорғауыш құрылғыларына ауысқан, болаттан жасалған қорғауыш құрылғыларымен салыстырғанда бес жыл ішінде 40% кем жөндеу оқиғалары туралы хабарлаған. Материалдың жеңілдігі қарықты жағдайда орнатуды жеңілдетеді және ол -22°F (-30°C) дейінгі температурада өз бүтіндігін сақтайды.

Пластик пен металл қорғауыш құрылғыларын тұзды жоғары жағдайда салыстыру бойынша Сахалин қаласында сынақ

Флорида штатында өткізілген үш жылдық сынақ пластмасса корпустардың тұзды аймақтарда қапталған алюминийге қарағанда 2,5 есе тезірек ауыстырылуын қажет ететінін көрсетті. Тұзды шайір пластмассадағы УК ыдырауын жылдамдатып, қысқа тұйықтау қаупін 18%-ға арттырған (Электр қауіпсіздігі журналы, 2023).

Ақылды көшелік жарықтандыру интеграциясы және оның қорғауыш құрылғыларының материалдық таңдауына әсері

Интернет нәрселерімен қамтамасыз етілген көшелік шамдары электромагниттік қорғаныс пен интегралды кабель басқаруы бар қорғауыш құрылғыларын талап етеді. Алюминий радиожиілік өткізгіштігі мен ақылды компоненттерден пайда болатын жылуды шашырату қабілетіне байланысты осы салада басым.

Пластик пен металл артықшылықтарын біріктіретін жаңа құрама материалдар

Талшын армированнылған құрамалар қазір болаттан 30% жеңіл болып келсе де, UL 94 V-0 жалын рейтингіне сай келеді. Осындай қоспалар Чикагоның 2022 жылғы ақылды желілік бағдарламасы кезінде анықталған аралас-металды жүйелердегі гальваникалық коррозияны азайтады.

Көше шамдарының тірегі мен электр құрамдас бөліктері үшін қолданылатын материалдардағы тұрақтылық тенденциялары

Калифорния штатында жаңа алюминий қораптардың 62% қайта өңделген материалдан жасалып, өмірлік цикл шығындарын 55% азайтуда (NEMA Тұрақтылық жөніндегі 2024 жылғы есеп). Қораптардың қызмет ету мерзімі аяқталғаннан кейінгі қайта өңдеу бағдарламаларын қолдану өндірушілер арасында кең тарала бастады.

Коррозияға тұрақты қорытпалар мен қоспа қораптарды енгізу болжамдары

Салалық сарапшылар 2028 жылға дейін теңіз жағалауларындағы автожолдар үшін алюминий-цинк-никель қорытпасынан жасалған қораптардың 200% өсуін болжап отыр. Пластмасса сыртқы қабықтары мен ішкі металды жерге тұйықтау бөліктерінен тұратын қоспа конструкциялар Техас пен Аризонада жүргізіліп жатқан сынақ бағдарламаларында орын алып жатыр.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Көше жарықтандыру жүйелерінде қораптардың маңызы қандай?

Қорғауыштар құрылғылары электр желісінің артық жүктемесі мен қысқа тұйықталуды болдырмау үшін қызмет етеді, соның нәтижесінде көше шамдарын зақымданудан қорғайды және өртті болдырмауға көмектеседі.

Қорғауыш қораптары үшін қандай материалдар жиі қолданылады?

Қорғауыш қораптары әдетте металл, алюминий немесе пластмассадан жасалады, олардың әрқайсысы тұтқырлық, қауіпсіздік және коррозияға тұрақтылық жағынан әртүрлі артықшылықтары бар.

Қорғауыш қораптарының материалдары олардың жылу өткізгіштігіне қалай әсер етеді?

Металл қораптар жылуды тиімді таратады, алюминий қораптар жоғары өткізгіштікке ие, бірақ конденсацияға әкелуі мүмкін, ал пластмасса қораптар жылуды ұстап тұрады және жүктеменің сәйкес келетін қуаты үшін үлкен корпус қажет етеді.

Көше жарықтандыру үшін қорғауыш қораптарын жобалауда қандай тенденциялар бар ма?

Қазіргі тенденциялар пластмассаның және металдың артықшылықтарын біріктіретін композитті материалдарды пайдалану, сондай-ақ коррозияға тұрақты қорытпалар мен гибридті корпустардың кең қолданылуын қамтиды.