Kaip pasirinkti saugų skardines, tinkamas gatvės apšvietimo stulpams?

Vadovas, kaip pasirinkti saugų dėžes, tinkamas gatvės apšvietimo stulpų įrengimui

Šiuolaikinės gatvės apšvietimo sistemos priklauso nuo saugų dėžių, kad subalansuotų energijos tiekimą ir užtikrintų saugą intensyviai naudojamose viešose erdvėse. Šie komponentai yra kritinės apsaugos priemonės nuo elektros gedimų, efektyviai apsaugančios pėsčiuosius, vairuotojus ir miesto infrastruktūrą. Pasirenkant saugų dėžę, tinkamą gatvės žibintų stulpams montuoti, būtina atsižvelgti į kelis veiksnius, kad būtų užtikrinta tobula suderinamumas su apšvietimo sistema pagal funkcionalumą, atitiktį reikalavimams, ilgaamžiškumą ir kt.

Pagrindinė funkcijų atitiktis: atitikti gatvės apšvietimo sistemų elektros apsaugos poreikius

Pagrindinė saugos įtaiso funkcija yra užkirsti kelią pernelyg didelio srovės ar trumpojo jungimo plitimui gatvės apšvietimo tinkluose. Kai dėl tinklo svyravimų, netinkamo prijungimo ar sunkios oro sąlygų atsiranda nestandartiniai srovės šuoliai, saugos įtaise esamas specialus lydymosi elementas greitai reaguoja ir nutraukia defektinę grandinę. Pagal 2023 m. Tautos elektrinių gamintojų asociacijos (NEMA) paskelbtus tyrimus, gatvės žibintai, aprūpinti kokybiškais saugos įtaisais, patiria maždaug 64 % mažiau rimtų elektros gedimų, palyginti su neapsaugotais.

Pasirenkant apsaugos tipą, siūlome tris lankstias parinktis: grandinės pertraukiklius, saugos įtaisus ir izoliavimo jungiklius:

• Grandinės pertraukikliai: iš naujo nustatomi, suderinami su moderniomis išmaniosiomis tinklo sistemomis, palengvinant nuotolinį stebėjimą ir valdymą bei sumažinant ilgalaikes techninės priežiūros išlaidas.
• Saugos įtaisai: tiksliai kontroliuoja srovės nutraukimo laiką aukštos galios gedimo atveju, užtikrindami patikimą apsaugą su mažesniomis pradinėmis investicijomis.
• Išjungimo jungtuvai: Teikia matomą pertraukos tašką techninės priežiūros metu, kad būtų užtikrintas darbuotojų saugumas, dažnai naudojami kartu su kitais dviem apsaugos įrenginiais.

Tuo tarpu įrangos parametrai turi atitikti gatvės šviestuvų apkrovos charakteristikas:

• Apkrovos skaičiavimas: Standartinei konfigūracijai (pvz., šešiems 100 W LED lempoms, kurių bendra galia siekia apie 600 W), reikia parinkti saugiklių dėžę su 20 %–25 % papildoma talpa, kad būtų kompensuota energijos netolygumai ir harmoniniai trikdžiai. Stulpams su keliais kontūrais (pvz., apšvietimas + stebėjimo kameros) kiekvienam kontūrui reikia sumontuoti atskirus 10 A/230 V apsaugos įrenginius, kad būtų išvengta gedimų plitimo.
• Įsijungimo srovės valdymas: LED švyturiai įsijungimo metu apie 100 milisekundžių sukuria įsijungimo sroves, kurios siekia iki 10 kartų didesnę nei normali veikimo srovę. Todėl būtinos laiko vėlinimo saugos grandinės, kurių nominali srovė yra ne mažesnė kaip 125 % nuo sistemos normalios veikimo srovės. Pagal 2023 m. Miesto apšvietimo efektyvumo ataskaitą, apie 35 % gatvės šviestuvų gedimų atsiranda dėl to, kad standartinės saugos grandinės negali išlaikyti tokių šaltųjų paleidimų impulsų. Profesionaliems taikymams rekomenduojamos dviejų elementų saugos grandinės su 20 kA pertraukimo geba.
• Hibridinė apsaugos konfigūracija: Šiuolaikinės gatvės apšvietimo sistemos dažnai derina 6 A–16 A lėtai perdegančias saugos grandines su 30 mA likutinės srovės prietaisais (RCD). Saugos grandinės skirtos perkrovoms (nutraukia ilgalaikę per didelę srovę) ir trumpiesiems jungimams (pertraukia gedimo srovę per <0,1 s), o RCD aptinka žemės nuotėkį (atjungia grandinę per <40 ms), žymiai sumažindami elektros smūgio pavojų šalia šaligatvių.

Atitikimo reikalavimai: standartų laikymasis ir montavimo specifikacijos

Pagrindinių standartų laikymasis

Lauko saugų dėžės turi atitikti Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC), Nacionalinių elektros taisyklių (NEC) ir vietinius reikalavimus:

• IEC 61439-3 standartas: užtikrina, kad įranga ištvertų ekstremalias aplinkos sąlygas, veikimo temperatūrų diapazone nuo -40 ℃ iki +55 ℃.
• NEC 410 straipsnis: nustato specifinius saugos reikalavimus viešajai apšvietimui, įskaitant lanko blykčiojimo apsaugą.
• Vietinės taisyklės: kai kuriose srityse gali taikytis papildomi reikalavimai (pvz., patobulinta druskos purkštuvio korozijos apsauga pajūrio zonose, gerinta dulkių atsparumas pramonės zonose).

Apkrovos apsaugos (IP) klasės parinkimas

Siūlome IP klases nuo IP43 iki IP67, leidžiančias tiksliai pritaikyti prie montavimo aplinkos:

Kabelio specifikacijos suderinamumas

Saugos įtaisai turi būti suderinti su kabeliais nuo 2,5 mm² iki 70 mm², kad atitiktų skirtingos galios gatvės apšvietimo sistemų laidų reikalavimus:

• Žemos galios gatvės žibintai (50–100 W vienetui): tinka kabeliai 2,5 mm²–10 mm², poruojami su apsaugos įtaisais, atitinkančiais srovės stiprumo reikalavimus.
• Vidutinės arba aukštos galios gatvės žibintai (kelios lempos arba peizažinė apšvieta): reikalingi kabeliai 16 mm²–70 mm², kad būtų užtikrintas stabilus maitinimo perdavimas. Tuo pačiu metu saugų dėžutės prijungimo gnybtai turi atitikti kabelio skerspjūvį, kad būtų išvengta perkaisti dėl blogo kontakto.

Durų atvėrimo matmenų suderinamumas

Montavimui reikalingas tikslus saugų dėžutės durų atvėrimo matmenų ir iš anksto sumontuoto vietos stulpe suderinimas. Dažniausiai naudojamos suderintos specifikacijos yra tokios (galima pritaikyti pagal faktinius poreikius):

• Mažos saugų dėžutės (1–2 grandinėms): rekomenduojami durų atvėrimo matmenys: 150 mm × 200 mm × 100 mm (Ilg.×Plot.×Gil.), tinkamos paprastiems gatvės žibintų stulpams su vienos lempos valdymu.
• Vidutiniai saugų dėžės (3–5 grandinėms): rekomenduojamos durelių atviro dydžiai: 200 mm × 300 mm × 120 mm, suderinamos su maitinimu keliems prietaisams, tokiems kaip apšvietimas ir stebėjimo sistemos.
• Didelės saugų dėžės (6+ grandinėms arba išmaniosiomis įrenginių integracija): rekomenduojami durelių atviro matmenys: 300 mm × 400 mm × 150 mm, paliekant vietos IoT jutikliams ir belaidžiams ryšio moduliams.

Durelių atviro matmenys turi būti nustatomi pagal gatvės šviestuvo stulpą skersmenį ir vidaus laidų erdvę, kad užtikrintas sandarus uždarymas po montavimo, neleidžiant vandeniui ir dulkių patekti.

Konstrukcija ir ilgaamžiškumas: prisitaikymas prie sunkių lauko sąlygų

Aplinkos prisitaikymo projektavimas

Gatvės šviestuvų stulpų saugų dėžės turi atlaikyti įvairias klimato sąlygas ir fizinį poveikį, svarbiausi konstravimo aspektai yra:

• Vandeniui ir dulkių nepralaidus: naudojamas pasviręs viršus, kad būtų išvengta vandens kaupimosi; sandariai sujungtos siūlės turi atitikti pasirinkto IP apsaugos lygio reikalavimus. IP66 ir aukštesnio lygio įrenginiai turi atlaikyti ekstremalias oro sąlygas, tokias kaip stiprūs lietūs ir smarkūs vėjai.
• Atsparumas korozijai: pajūrio zonose teikti pirmenybę NEMA 4X sertifikuotiems produktams iš dažyto aliuminio lydinio arba 304 nerūdijančio plieno. Pramonės ir labai užterštose vietovėse hibridinė konstrukcija su polimerine pagrindine dalimi ir nerūdijančio plieno tvirtinimo detalėmis gali sumažinti galvaninę koroziją.
• Atsparumas smūgiams ir vibracijai: išoriniam korpusui naudoti smūgiams atsparų polikarbonatą, komplektuotą nerūdijančio plieno vyriais (kad būtų išvengta užšalimo žemoje temperatūroje) bei vidiniais smūgius sugeriančiais įdėklais. Pagarinti tvirtinimo laikikliai gali padidinti tarnavimo laiką maždaug 40 % intensyviai naudojamose vietose.

Sertifikavimas ir patikimumo užtikrinimas

Pasirinkite produktus su trečiųjų šalių sertifikatais: UL 67 sertifikatas užtikrina dielektrinį stiprumą ≥2,5 kV ir sklaidos srovę ≤0,5 mA, atitinkantį reikalavimus vandalizmo atsparumui ir ekstremalioms oro sąlygoms miesto aplinkose. ISO 9001 sertifikuoti moduliniai dizainai supaprastina būsimus atnaujinimus ir suderinamumą su išmaniosiomis apšvietimo sistemomis. Pagal 2023 metų Nacionalinės gaisrinės apsaugos asociacijos (NFPA) duomenis, sertifikuoti saugiklių dėžės sumažina gaisro riziką 34 % lyginant su nesuderinančiais modeliais.

Įrengimas ir būsimas išplėtimas: praktiškumo ir perspektyvinio dizaino subalansavimas

Įrengimo vieta ir saugumas

Saugiklių dėžės įrengimas turi subalansuoti priežiūros prieinamumą ir visuomenės saugumą:

• Montavimo aukštis: Kai įrengiama šaligatvio kraštu, užrakinamos dangtys turi būti 1,8 metro arba aukščiau nuo žemės paviršiaus, kad būtų neleidžiama neteisėta prieiga, tačiau leidžiama techninės priežiūros personalui dirbti standartiniais įrankiais.
• Apsauga nuo vagysčių ir vandalizmo: naudokite stiprintus polikarbonato korpusus su nerūdijančio plieno užraktais ir pažeidimų žymomis, atitinkančias NEC 314.29 straipsnį lauko elektros skydeliams. Tai gali sumažinti vandalizmo riziką 63 % (duomenys iš 2024 m. Elektrifikacijos infrastruktūros ataskaitos).

Moduliškumas ir išmanusis suderinamumas

Moduliniai saugų dėžės yra būtini išmaniųjų miestų plėtimui. Suderinamos su standartinėmis DIN relėmis, jos palengvina IoT jutiklių ir belaidžių ryšio modulių montavimą be išsamios perkabinimo:

• Dabartinis rezervas: šiuo metu pagrindiniam apšvietimui reikia apie 30 A galios talpos. Pasirinkite saugų dėžes su 20 % papildomos vietos, kad būtų galima įrengti būsimus įrenginius, tokius kaip oro kokybės jutikliai ir elektrinių transporto priemonių įkrovimo stotys.
• Kryžminė platformų suderinamumas: palaiko integraciją su naujais liktinės srovės prietaisais ir tinklu sujungtais automatiniais jungikliais. Pagal pramonės prognozes, apie 45 % viso pasaulio gatvės žibintų bus prijungti prie išmaniųjų tinklų iki 2028 m., o moduliniai produktai gali be problemų prisitaikyti prie šios tendencijos.

Dažniausiai užduodami klausimai

• Kodėl saugų dėžutės yra svarbios gatvės apšvietimo sistemoms?

Saugų dėžutės veiksmingai neleidžia elektros pavojams, kuriuos sukelia per didelės srovės ir trumpieji jungimai, apsaugodamos pėsčiuosius bei infrastruktūrą ir užtikrindamos gatvės apšvietimo sistemų stabilų veikimą.

• Kaip derinti saugų dėžutes su kabelių specifikacijomis?

Pasirinkite kabelius nuo 2,5 mm² iki 70 mm² pagal gatvės žibintų galia. Įsitikinkite, kad kabelio srovės apkrova atitiktų saugų dėžutės nominalinę srovę ir gatvės žibintų apkrovą, kad būtų išvengta blogo kontakto terminalinėse juostose.

• Kaip pasirinkti tinkamą IP apsaugos laipsnį?

Nustatykite pagal montavimo aplinką: IP43-IP55 apsauga saugiose vietose, IP66 – lauko kelkraščiuose, IP67 – potvynių ar stiprių liūčių zonose ir NEMA 4X korozijos atsparumo sertifikatas pakrančių regionams.

• Kaip pasirinkti iš trijų apsaugos tipų?

Saugos jungikliai (žemos kainos) tinka vienai apšvietimo grandinei; automatiniai jungikliai (perjungiami, lengvai stebimi) rekomenduojami protingų gatvės apšvietimo sistemų atveju; izoliavimo jungtuvai rekomenduojami situacijoms, kai reikalingas dažnas techninis aptarnavimas, siekiant padidinti saugą.

• Kokie yra modulinio dizaino privalumai?

Tai leidžia lanksčiai plėsti grandines ir įrengti protingus prietaisus, prisitaikyti prie protaus miesto vystymosi be esamosios gatvės žibintų infrastruktūros keitimo, sumažinant modernizavimo išlaidas ir statybos sudėtingumą.