Bazy rozłączne dla słupów oświetleniowych na energię słoneczną: kiedy słup musi ustąpić miejsca

Co oznacza „baza rozłączna” z punktu widzenia techniki?

Urzędniki znajdujące się wzdłuż dróg na publicznych autostradach muszą być odporne na uderzenia. W Stanach Zjednoczonych wymóg ten jest określony w przepisie 23 CFR Part 634, zgodnie z którym urządzenia znajdujące się na drogach należących do Narodowego Systemu Autostrad (National Highway System) muszą przejść pełnoskaliowe testy na odporność na uderzenia. Obowiązujące standardy oceny to AASHTO Manual for Assessing Safety Hardware (MASH, 2. wydanie, 2016), które zastąpiło wcześniejszy raport NCHRP Report 350 jako kryteria testowe. Podczas testu na poziomie 3 samochód pasażerski o wadze 1100 kg oraz pickup o wadze 2270 kg uderzają w urządzenie z prędkością 100 km/h (62 mph). Urządzenie musi odłączyć się, zgiąć się lub ulegnąć deformacji w kontrolowany sposób, przy czym pojazd zachowuje swoją przewidywalną trajektorię ruchu.

W przypadku słupów oswietleniowych mechanizm odłączenia jest wmontowany w ich podstawę. Najczęściej używane są trzy typy rozwiązań: podstawa typu transformatora (z aluminiumu, która ulega zgnieceniu pod naciskiem), elementy łączące się łatwo podczas uderzenia oraz specjalne elementy łączące, zaprojektowane tak, aby uległy deformacji w określonym miejscu. Słup nad tymi elementami pozostaje nienaruszony; połączenie między nimi odłącza się w momencie uderzenia.

W których przypadkach przepisy wymagają stosowania urządzeń odłączających się podczas uderzeń, a w których tego zabraniają?

AASHTO Roadside Design Guide (RSDG) stanowi dokument decydujący w kwestiach projektowania obiektów znajdujących się wzdłuż dróg. Określa obszar znajdujący się w sąsiedztwie drogi i wymaga ustawienia specjalnych elementów bezpieczeństwa dla oświetleniowych urządzeń znajdujących się w tym obszarze na drogach o dużych prędkościach. RSDG wskazuje również przypadki, w których takie elementy bezpieczeństwa nie są konieczne: miejsca, gdzie spadający słup może dotrzeć do chodnika, rowu dla rowerów lub przeciwnej strony drogi, oraz lokalizacje, gdzie zgromadzają się piesi. Wieże z wysokimi masztami nie należą do elementów bezpieczeństwa; są umieszczone poza obszarem wyznaczonym w RSDG. Projektowanie konstrukcji słupów jest zgodne z normą AASHTO LTS-6, która obejmuje znaki drogowe, oświetlenie i sygnały świetlne.

Słupy używane do montażu paneli solarnych często znajdują się na terenach prywatnych: parkingu, kampusach, obiektach przemysłowych czy na drogach wiejskich. RSDG nie odnosi się do tych terenów, więc standardowa, sztywna podstawa jest rozwiązaniem poprawnym i tańszym. Kupowanie specjalnych elementów bezpieczeństwa „z powodu bezpieczeństwa” na terenie prywatnym oznacza marnotratę pieniędzy na rozwiązanie problemu, który w rzeczywistości nie stanowi zagrożenia.

Jak zmieniają się wymogi dotyczące elementów bezpieczeństwa stosowanych przy słupach solarnych

Stojak słoneczny nie jest po prostu pustym stojakiem z lampą na szczycie. Panele zwiększają powierzchnię narażoną na wpływ wiatru, a baterie zmieniają średnią masę konstrukcji, co wpływa na jej środisko ciężkości. Z tego wynikają trzy istotne konsekwencje:

1. Wymagania dotyczące testów na wytrzymałość są specyficzne dla danej konfiguracji stojaka. Elementy łączące, które zostały sprawdzone przy użyciu standardowego stojaka, nigdy nie były testowane w połączeniu z twoimi panelami. Podaj dokładne wymogi dotyczące elementów łączących, w szczególności wielkość paneli, ich liczbę oraz pozycję baterii.
2. Plocha uwolnienia elementów łączących jest podatna na uszkodzenia spowodowane częstym obciążeniem. Siły wywołane wirującymi strumieniami wiatru powodują powtarzające się uszkodzenia tych elementów. Wymagaj elementów łączących odpornych na zużywanie, a także określ intervaly kontroli ich stanu (np. co roku), i uwzględź to w planie obsługi i konserwacji stojaka.
3. Proces korozji może zmieniać granice, po których elementy łączące mogą się odłączyć. Pył solny na powierzchni łączeń może wpłynąć na ich działanie. Dlatego stali używane do produkcji stojaków są galwanizowane zgodnie z normami ASTM A123, a elementy łączące zgodnie z normą ASTM A153. Projekty realizowane w obszarach nadmorskich wymagają regularnych inspekcji.

Nasze stanowisko z perspektywy produkcji

Większość naszych jednokomponentowych lamp solarnych dostawia się z tworowymi podstawami, ponieważ są montowane na prywatnych terenach. Gdy projekt realizowany przez urząd miejski lub departament transportu wymaga możliwości odłączenia lampy, rozliczamy ten element jako odrębną pozycję w kosztach, wraz z elementami łączącymi przeszkolonymi w testach MASH oraz dokładnym rozplanowaniem rozstawu lamp.

Najczęściej występującym problemem jest korozja lub rozluźnienie elementów łączących spowodowane latami oddziaływania wiatru. Jest to wynik braku regularnych konserwacji, a nie wad technicznych sprzętu. Produktem, który musi zostać dostarczony, jest sam sprzęt wraz z harmonogramem inspekcji, a to powinno być jasno zaznaczone w specyfikacji.

Zasady decydujące dla osoby dokonującej wyboru produktu

1. Na publicznej drodze, w obszarze bez przeszkód: używać tylko elementów rozłącznych zgodnych z wymaganiami RSDG oraz z listy produktów zatwierdzonych przez właściciela obiektu.
2. Na prywatnym terenie, kampusie lub w obszarach wiejskich: takie elementy zwykle nie są konieczne. Sprawdź to z lokalną instytucją odpowiedzialną za zakupy przed dokonaniem zamówienia.
3. Upewnij się, że wybrana konfiguracja odpowiada wymaganiom twojego systemu (ilostwo i rozmiary paneli słonecznych, położenie baterii).
4. Poprosz o informacje dotyczące obciążenia podczas montażu oraz interwaliów inspekcji; uwzględnie je w planie obsługi i konserwacji urządzenia.
5. Samodzielnie oblicz obciążenie spowodowane wiatrem. Elementy rozłączne posiadają własne parametry odporności na wiatr; przed zamówieniem sprawdź wartości te za pomocą kalkulatora odporności na wiatr.

Co na tej stronie nie jest opisane

Na tej stronie omawiane są tylko elementy podstawy słupów na których montowane są oświetlenia. Nie są uwzględniane terminaly barier ochronnych, elementy zakończenia słupów ani wysokie wieże. Jeśli chodzi o aspekty konstrukcyjne słupów, nasz przewodnik dotyczący słupów oświetleniowych na parkingach zawiera informacje o wysokości montażu, materiałach używanych oraz metodach budowy fundamentów. Samo oświetlenie słoneczne jest opisane na stronie zestawu oświetleniowego na słupach.