Статья про Мачты освещения, какие бывают?

Сфера применения

Мачты устанавливают на открытых территориях промышленных предприятий, добывающих компаний, крупных логистических или торговых центров, на стадионах и других спортивных сооружениях. Но основной потребитель высокомачтовых опор - дорожные службы. Современные многополосные магистрали освещаются мачтами, которые устанавливают с бо̀льшим интервалом, чем обычные опоры: не через 25 м, а через 40 и даже 50 м. В зависимости от особенностей автострады мачты ставят и по обеим сторонам дорожного полотна (часто - в шахматном порядке), и по центру (обязательно с ограждением!). Одна мачта может заменить пять силовых опор, значительно экономя средства на монтаж и обслуживание. К сожалению, установить мачты вместо традиционных опор часто не позволяют условия местности, бюджет проекта и прочие обстоятельства. Но преимущества этих металлоконструкций дают основания утверждать, что за ними - большое будущее.

Сборка мачты

Мачты собирают из нескольких составных частей путем телескопического натягивания одного элемента на другой. Сборка происходит на земле, в том месте, где будет установлена конструкция. С помощью специальных лебедок секции стягиваются в одну линию нужной высоты. Держатся секции за счет трения, других способов фиксации нет. При сборке необходима точная центровка деталей, чтобы насадка была ровной, без отклонений. Сборку должны выполнять грамотные специалисты, применяя при этом специальные устройства, поскольку изменение соосности чревато появлением изгиба, и разъединить стянутые детали бывает очень сложно. Каждая мачта поставляется заказчику вместе с паспортом и перечнем рекомендаций по сборке, где, в частности, указывается, на какую длину один модуль должен надеваться на другой. Глубина насадки - 500-800 мм в зависимости от высоты металлоконструкции. При монтаже это требование жестко контролируется. После сборки мачта поднимается краном, причем обязательно со страховочным тросом и с оттяжкой, которая нивелирует, т.е. регулирует точную установку фланца на анкерные болты фундамента.

Фундамент для мачты

Поскольку при значительной высоте конструкции велики изгибающие нагрузки, мачту устанавливают на подготовленный фундамент с анкерным закладным элементом. Других вариантов для граненых мачт нет. Фундаменты, как правило, рассчитываются проектными институтами. Закладная деталь - это шпильки, кондуктора, гайки, комплект которых собирается на месте и устанавливается в железобетонную обвязку. Кондуктор необходим для жесткой фиксации шпилек. У высокомачтовых опор шпильки четко соответствуют отверстиям на фланце. При серьезных нагрузках на фундамент, которые создает такая конструкция, не должно быть никаких люфтов, допусков, зазоров. Размер и диаметр шпилек определяет проектировщик, рассчитывая под конкретный заказ параметры металлоконструкции.

Технологический люк - «слабое звено» мачты

Фланец мачты и закладная деталь соединяются болтами, количество которых зависит от величины нагрузки и высоты мачты. Для усиления конструкции обязательно используют косынки. Выше фланца на стволе мачты располагается технологическое отверстие - лючок. Считается, что это самое «слабое звено» конструкции: если мачта деформируется или разламывается, то именно в этом месте. Поэтому лючок имеет дополнительное усиление, чтобы обеспечить прочность конструкции. Разные заводы-производители делают отверстия прямоугольной или овальной формы, но в любом случае люк служит для размещения внутри мачты электрооборудования либо лебедки для спуска и подъема мобильной короны. Если корона стационарная, внутри ствола возможно (по желанию заказчика) размещение питания либо управления, т.е. автоматики, пускорегулирующих аппаратов осветительных приборов. Тяжелое оборудование устанавливается внизу, чтобы разгрузить корону.

Антикоррозийное покрытие

Стандартная практика - нанесение на мачты и короны защитного слоя цинка. Заменить горячее цинкование порошковой окраской нельзя: порошковое напыление (также как и лакокрасочное покрытие) не позволяет плотно соединить детали. Анкерные шпильки фундамента, погруженные в бетон, не оцинковывают и не красят. Верхняя часть закладной детали, которая находится на открытом воздухе, по рекомендации производителя должна быть покрыта двумя слоями цинкосодержащего грунта (цинол, ципол).

Иногда по просьбе заказчика мачты дополнительно (поверх слоя цинка) окрашивают в серый, черный или корпоративный цвет. Такая практика применяется, например, в РЖД или компании «Газпром». В аэропортах красно-белая окраска конструкций обусловлена требованиями безопасности. Кроме того, на мачтах там обязательно должны быть красные проблесковые огни, показывающие летчикам габариты конструкции.

Типы мачт

Мачты различаются по конфигурации, высоте (от 16 до 50 метров), количеству прожекторов, длине шпиля молниеприемника и даже по названию. В зависимости от производителя они могут называться МГФ-М, ВМОН, МГ-ФСР и т.д. Обычно мачты представляют из себя граненую металлоконструкцию. Но если у обычной опоры 8 и более граней (в зависимости от того, силовая она или нет), то высокие мачты могут иметь еще больше граней, т.е. ребер жесткости, повышающих устойчивость столба. Количество граней зависит от диаметра ствола.

Но главное отличие мачт заключается в типе корон. Рама, на которой размещаются осветительные приборы, может быть мобильной или неподвижной (стационарной). Есть частный случай мобильно-стационарных корон, когда площадка обслуживания оборудуется на определенной высоте, например, в 10 метрах над землей. Осветительные приборы опускают до этого уровня и обслуживают на стационарной площадке. Это делается для безопасности персонала, например, когда рядом находится железная дорога, курсируют поезда или имеется какое-то другое ограничение для спуска короны до земли.

Мачты со стационарной короной

Стационарная корона жестко закреплена на мачте, ее обслуживание производится с помощью подъемного механизма, автокрана или вышки. Если такой возможности нет, мачты оснащают лестницами и площадками для обслуживания. Количество площадок рассчитывается по определенным нормам. На мачте 25-метровой высоты должно быть как минимум две площадки. Чтобы исключить доступ посторонних лиц, лестница часто закрывается решеткой с замком. Правилами СНиП запрещены трап-лестницы без ограждения. Лестница и площадки - это дополнительная нагрузка на конструкцию. В таких случаях толщина и диаметр столба должны увеличиваться, чтобы обеспечить прочность самой мачты и безопасность обслуживающего персонала.

Мачты с мобильной короной

Мобильная корона удобна в обслуживании, поскольку с помощью лебедки опускается по стволу мачты до земли. Механизмы спуска различны. В одном случае применяется встроенный мотор-редуктор, к которому оператор подключает кабель управления и с пульта запускает процесс спуска или подъема. В другом случае используется обычный редуктор, установленный в мачте, и выносной мотор. Оператор соединяет мотор с редуктором с помощью специального устройства - электродрели с переходником. Редуктор снижает скорость спуска и не позволяет лебедке размотаться, если случится сбой в работе техники.

Если сравнивать простой редуктор и мотор-редуктор, нужно иметь в виду, что на электромотор, который находится в стволе мачты, действуют внешние условия, перепады температур, влажность и т.д. В какой-то момент электрическая часть может просто отказать, замкнуть, сгореть. А съемный мотор хранится в теплом помещении (в стволе мачты находится только механическая часть - барабан, трос и набор шестеренок), и срок его службы может быть гораздо больше.

Заводы-изготовители по-разному комплектуют мачты. Одни производители включают в комплект и электрическую часть, и мотор-редуктор, другие делают только металлоконструкции и дают рекомендации по электрооборудованию, которое заказчик должен покупать самостоятельно. Некоторые заводы предлагают потребителям редуктор и эксплуатационный комплект. Отдельно приобрести такой комплект нельзя, поскольку оборудование в нем специально подбирается для конкретной мачты. Но для заказчика такой вариант удобен, поскольку позволяет снизить расходы на оборудование: всего один эксплуатационный комплект можно использовать на многих мачтах.

Меры безопасности

Если мачты конструктивно одинаковы, то все короны разные, с особой тросовой системой и другими особенностями. Корона - это собственная разработка производителя. Любой завод-изготовитель гарантирует безопасность в процессе ее эксплуатации. Тем не менее, персонал, который занимается спуском и подъемом корон, должен обязательно находиться в зоне безопасности - на расстоянии от мачты, превышающем радиус короны. Управлять процессом дистанционно позволяют удлинители, которые соединяют редуктор или мотор-редуктор с электроинструментом и пультом управления.

Корона, поднятая наверх, держится не на тросах, а на стопорных замках, которые имеются на стволе мачты. Подвешивать корону на тросах рискованно, поскольку т внутри ствола они находятся под постоянным натяжением и могут лопнуть. Внизу мачты тоже есть специальные кронштейны безопасности, на которых «лежит» корона в опущенном состоянии.

При спуске короны электрическая часть внутри ствола разъединяется, и светильники опускаются не под напряжением. Когда корона поднимается, кабели светильников опускаются вниз, и монтажники через лючок включают кабельные вилки в розетки. Нужно иметь в виду, что внутри лючка находится серьезный силовой разъем. Если на корону приходится небольшое количество прожекторов, разъем может быть один, но если прожекторов, кабелей, режимов много, разъемов будет несколько.

И еще об особенностях корон

Форма короны может быть различной (круглой, квадратной, т-образной и пр.) - в зависимости от того, как на ней размещаются прожекторы. Если они направлены в одну сторону, корона может быть прямоугольной, если в разные стороны - круглой или шестиугольной. Если прожекторы находятся на одной стороне короны, необходим противовес, роль которых иногда выполняют пускорегулирующие устройства.

На мобильной короне, как правило, размещают до 12 светильников. Их может быть и больше, если позволяет вес светильников. Это обусловлено нагрузкой. Лебедка, которая опускает корону, имеет определенную грузоподъемность. Ее предел для мобильной короны - 1000 кг. Если грузоподъемность превышена, эксплуатация невозможна. Для стационарных корон ограничения по количеству светильников нет. Например, на спортивных сооружениях рекомендуется устанавливать на мачте 45 прожекторов - этого достаточно, чтобы качественно осветить поле.

В любом случае на каждую мачту делается светотехнический расчет, определяется количество, мощность и вес светильников на короне. И только после этого рассчитывается, какого диаметра, толщины (6 или 8 мм) и высоты должна быть сама мачта. На стадионах квадратная корона (5х5 м, 10х10 м) обычно имеет наклон, градус которого также рассчитывается, чтобы уменьшить парусность. Если заказчик не готов предоставить информацию по светильникам, проектировщик сможет сделать расчет с точностью не на 100%, а на 95 %, поскольку будут взяты некие средние параметры прожекторов. Недостаточно знать вес светильников, важен и их размер, чтобы понять, какой будет парусность. Например, прожектор с металлогалогенной лампой мощностью 5000 Вт имеет размер 1,5 м, но при этом - незначительный вес. Для проектировщика также важна информация, где заказчик планирует размещать пускорегулирующие аппараты, вес которых нужно учитывать при расчете нагрузки. Чтобы не перегружать корону пускорегулирующей аппаратурой, ее можно расположить внизу, на расстоянии до 50 м от светильника (обычно производитель указывает возможное расстояние).

Мачты связи

Рынок осветительного оборудования предлагает не только граненые, но и трубчатые мачты различной высоты и диаметра типа ВМОН-Т. Поскольку трубчатые опоры отличаются меньшей амплитудой колебаний, чем граненые, их используют в сотовой и радиорелейной связи, где существуют жесткие требования к колебаниям конструкций. Одна антенна должна «видеть» другую в определенном допуске отклонений, если отклонения больше допуска, связь теряется.

Для изготовления мачт используют металлопрокат большей толщины, чем для граненых опор, поэтому они более тяжелые и громоздкие. Мачты устанавливаются на трубную закладную деталь, соответствующую нижнему диаметру столба. Глубину трубной закладной рассчитывают проектировщики в зависимости от высоты мачты.

Молниезащита

Кроме осветительных приборов, на мачтах часто размещают и молниеприемные шпили, совмещая тем самым опору освещения с молниезащитой. Стандартная высота молниеприемного шпиля - 1,5 - 2 м. Это необходимо для защиты электрооборудования на короне. На больших территориях газо- или нефтедобывающих предприятий, химических заводов и других объектов с повышенной пожароопасностью устанавливают также отдельные мачты-молниеприемники. Их количество и высота шпиля рассчитываются в зависимости от площади, которую необходимо защитить от разрядов молнии.

Заключение

Установка мачтового оборудования - сложный и ответственный процесс, который требует профессионализма от всех его участников: от производителей и проектировщиков до строителей. Серьезными техническими знаниями должны обладать и сотрудники компаний, занимающихся продажей светотехнического оборудования. Они так же, как и завод изготовитель или проектировщик, несут ответственность за конечный результат. Компетентный менеджер сделает коммерческое предложение, только досконально изучив технические характеристики оборудования, уточнив все детали как у самого заказчика, так и у завода-изготовителя. Чтобы продать такую сложную металлоконструкцию, он должен быть на все 200 % уверен, что эта конструкция абсолютно безопасна и будет служить людям в течение многих лет и даже десятилетий.