路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

路燈的參數(shù)如下：

電池板傾角A = 16o 燈桿高度 = 5m

設(shè)計(jì)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(jì)算點(diǎn)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(jì)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(qiáng)度。

所以，設(shè)計(jì)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。

峰值計(jì)算

路燈每夜累計(jì)照明時(shí)間需要為 7小時(shí)（h）；

★：電池板平均每天接受有效光照時(shí)間為4.5小時(shí)（h）；

少放寬對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)際情況需要有所增加。

蓄電池安裝

⒈蓄電池置于控制箱內(nèi)時(shí)須輕拿輕放，防止砸壞控制箱；

⒉蓄電池之間的連接線必須用螺栓壓在蓄電池的接線柱上并使用銅墊片以增強(qiáng)導(dǎo)電性；

⒊輸出線連接在蓄電池后在任何情況下禁止短接，避免損壞蓄電池；

⒋蓄電池的輸出線與電線桿內(nèi)的控制器相聯(lián)時(shí)必須通過PVC穿線管；

⒌上述完成后，檢查控制器端的接線，防止短路。正常后關(guān)好控制箱的門。

如果用戶自行在地面安裝燈具，注意事項(xiàng)如下：

⒈太陽能路燈以太陽輻射為能源，照射在光電池組件上的陽光是否充裕直接影響燈具的照明效果，因此在選擇燈具的安裝位置時(shí)，太陽能電池組件在任何時(shí)間段都能夠照射到陽光，且無樹葉等遮擋物。

⒉穿線時(shí)一定要注意導(dǎo)線勿夾在燈桿的連接處。導(dǎo)線的連接處應(yīng)該連接牢固，且用PVC膠帶纏繞。

⒊使用時(shí)，為保證美觀和電池組件能更好的接收太陽輻射，請(qǐng)您每半年清潔一次電池組件上的灰塵，但切勿用水自下而上的沖洗。