高 桿 燈 — 一 般指 25 米 以 上 鋼 制 柱 型桿 和 大功率 組 合 式燈 架 構 成 的新 型 照 明 裝置，它 由 燈 頭、內 部燈具 電 氣、體 及 基 礎部分組 成。頭 造 型 可 根 據 用 戶 要 求、周 圍環 境、照 明需要 具 體 而 定;內部燈具多由泛光 燈 和 投光 燈 組 成,光 源采 用 N G 4 0o高 壓 鈉燈,照明 半 徑 達 6 0 米。桿 體 一 般 為圓柱 型 獨結 構,用 鋼板卷 制 而成,高度為 2 5一 4 0米。

高桿 燈 分類:

( l )按 燈 頭 造 型 分為:筑藝 術 型、架 功能 型。

( 2 ) 按 所 用 材 料分為:鋼 結 構、鋁 合 金結 構及鋼 鋁 混 合結 構。

( 3 )按 燈 桿直 徑 分 為：等徑 桿及 拔 稍 桿。

( 4 ) 按維 修 方式 分 為:升降 吊籃式、燈頭 升 降 式、內 爬 式。

道路 照 明 是從煤 油 燈 開 始 的。自電 能 用于照 明后,做 為 路 燈 光 源,相 繼 出 現了 白熾燈、高 壓 汞燈、低 壓 鈉 燈、鹵 化物燈 和 高 壓鈉 燈,而 燈桿 則 由木 桿 過渡 到 水 泥 桿,又 到目 前 已 大 量 采 用 的 鋼制 燈 桿。

隨 著 城市 建 設事 業 的 發 展,特別是公路立 交 橋 的 建成,港 口、機場的擴 大,原 來的分 散 照 明 已 不能 適 應 其需 要,特別是 大 型 立交 橋,如果采用 分散 照 明,燈 桿勢 必 裝 于 橋面,而 且 隨 橋 面 高 程 變 化,使整個 橋 區 零 亂,造 成橋梁 施 工 困 難。而 高 桿 組 合 照 明 設 施 以其高 質 量 的 照 明 和 美觀、大 方 的 燈 頭 造 型,柱形 獨 體 的 燈桿結 構,取 代 分散 燈桿 照明,占 地,美 化 環 境,提 高 照 明 質 量、節 省 能源、方 便維 護。

通 過 比 較,高桿燈按 每 基 1 4.千 瓦 計算,相當 于 2 0 千 瓦 分 散 照 明 面積。其 電能利用 率 和 節能 比 較 如 表 1。

我 公 司于 一九 八 四 年 在 三元 立 交橋 立起了 北 京 第 一 批共 十 一 棵 2 5 一 3 0 米 高桿 照 明燈，邁開 了 城市 道 路 照 明技術 走 向 現 代 化的第 一步,并獲 得國 家 建筑質 量銀 質獎章。

十年 來,我公 司在 高桿燈 的安全 性、適用 性、照 明 效果及使 用壽 命等 方 面,積 累 了豐 富 的經 驗,形成 了 一 支 由 設計 制造 到 施 工安裝 的 專 業 隊 伍,完 成 了二 十 多 個 定 型 產 品,承 接 了 北 京 8 0 % 的立交 橋 工 程 的 照 明施工任 務,并 在 煙 臺、成 都、福 州、洛 陽、天 津、太 原 等 二 十 多 個 省市 安 裝 了 高 桿 燈。

我 們 針對高 桿 燈的 使 用 性 能,維 護 要 求及發 展 前 景 開 展 社會調 研,走 訪 了 全 國 幾 十,家 路 燈、港 口 照 明管理 單 位,聽 取 意 見,同時 對 國 內 已 有 產品 進行 分 析,把 使用安 全 放在首位,在 設 計 上 做 到 高 起 點、高標 準。

1.燈具高 度 確定:為了 提 高 照 明 均 勻 性有 效 地 控 制 眩光,光 源 應 高 于 路 面 2 0 米 以上,一 般 立 交 橋 高度 為6 一 1 2米,那 么 燈 桿高 度 應在 2 5一 3 5米。

2.根據 我 國 道 路照 明 標準,平均 照 度 為2 l 0x。高 桿燈的 照 明 半 徑 不 小 于 6 0 米。

3.光 源 與 燈 具道路 照 明對 光 源 的要 求 是 光 效高、命長

。試驗 表 明:高 壓 鈉 燈 的指 標 明 顯 高 于 白熾 燈、汞燈,以 N G 4 0 0 為 例 它 的發 光效 能 約l o o l m /W,平 均壽 命 為50 0 0小時。此 外,高壓 鈉 燈 還具 有耐 震 性能好,抗 環 境 溫 度變 化等 優 點,補 償 后,功率 因 數達 到0.8 5 一0.95,補 償方式為電容 集 中 補 償或 電 容 分散補 償。

燈 具 除 根 據 需要定 向分 配 光通,提 高 光的利用率外,還應 牢 固、防水、防塵、方 便維 修。在 大 面 積 均 勻照 明時,多 采 用泛光 燈具,在 離 桿 位較遠,需要重 點 照 明時,可 以入 投 光燈。

4.合 理 布 置 燈具

燈具布 置多為對 稱布 置,即 在同一水 平或 幾 個水平 面上,以 燈 架 中 心 為 圓 心 均 勻布 置。它 的優 點在 于照 度 均 勻、燈架 對 稱、燈頭 重 心 與 燈 桿 中 心 基本 一 致,主 要用 于 寬 闊道 路、平 交 環 島 和 簡 單 立 交 橋 照 明。非 對 稱式:就 是根據實 際 需要 而 設 置 燈具,分 別 照 射 一 定的 區 域,要用 于 多 層 復雜 立交 橋 或 道路分散 的照 明 環 境。

適 當 調 整 燈具 角 度,對減 少光損 和 控 制眩光 很 有 必 要。盡管高桿 照 明 較 分 散 照 明 的眩光己 大 大 減弱,但 是,為 了 給 駕駛人 員 提供 一 幅 道路 或 整 個 立 交 橋的清 晰 場景,創 造類 似 白 天的 效 果,減 少 光 損失,針 對不同 的燈 具 調 整最 佳角 度,經測 試,泛 光 燈具 的 角度應在1 5 0左 右( 以 通 光 口 平行 地 面 為 O。),

最 大 不宜 超過 2 0。,光 燈 具 主 要用 于 遠 距離 照 射,角度 在 6 0。 左右 為 宜,大 不 超過6 5。 

5.強 度 要 求 和 材料選 擇

高桿 燈 桿 重5 一1 0 噸,其 桿 體 由8 一1 4 m m厚鋼 板 卷制。固 定 式 高桿燈 燈頭 與燈用6 一 1 2條 M 2 4 螺栓 連 接,基 礎 采 用8 一1 2 條 M 4 2 螺 栓。抗 震 等級8 級,見 《 國 家 設計 規 范T l Jl 一7 8》  ;抗 風 壓 為S O O Pa,見 《 國家 設 計規范T gJ 一 1 4 》。固 定式 高桿 燈 使 用 維修 吊 籃升 至 燈 頭 進 行維修 作業。

燈頭采 用 普通 型 鋼,這 樣 可 以 降 低 成本,材 料供 應也 有 保 障。

6.高 桿 燈 的 使 用 壽 命,要 求 耐腐蝕 性 能好,要 滿 足 3 0 年 使用。

二、高桿 燈 的 加 工 制 作與 安裝施工

1.高 桿燈 的 加工制作

使燈 頭配 件 規范化、格 按圖 紙 施工。產標 準 參 考 國 家《 建筑 安裝 工程 質 量 檢驗評定標 準 》 中 有關 各 條 款,其中 燈 桿加工按 容器工程《 副 9 一 n鋼 板 卷 管 制 作 工程 標 準 》,燈 頭 制 作 參 照 鋼 結構工 程 ( ( 5一 1,焊 接 工 程標 準 》。

在 卷 管 制 作 過程 中,為 保 證其 圓 度,使用專 用 設 備。在 卷管 之 前,根 據 不同 的直徑選用相應 的 模 具,對 鋼 板進行 預壓,保 證 了卷 管 的 質 量。整 根 燈 桿 焊 接 完成后,使 用 熱變形法,配 合 專用壓 床,對 燈 桿進 行調直 處理,保證 燈 桿直線 度在千 分 之 一 以 內。

2.高桿 燈的吊裝

針對 不同 型 號的高桿燈 采 用 不 同 的吊 裝方 案。固 定 式 高桿 燈 由 于 燈 頭 較重,一 般采用 分 體 吊 裝。即先 吊 立 燈桿,后 吊裝燈 頭。升降 式 高桿燈,由 于 燈 頭 重 量 輕,一 般 采 用整體 吊裝。

( 1 ) 吊機選擇

根 據 最 大起 吊 高 度 和 降 低吊 機 費 用的要求,一 般 需要 選 用 帶有副 桿的 4 0 噸 液 壓汽 車起 重 機。

( 2 ) 吊索 選 擇

燈 桿 吊索:萬能 吊 索,絲 繩 直 徑 為20m m,吊索 雙 繞 使用,安 全 系 數 可 在8 倍 以上。吊素 雙 繞 后,長 度 應 大 于 拔 稍 形 燈 桿 的最 大 周 長,以 保證 吊裝完 成 后,吊索 滑 脫 到底。

( 3 ) 吊點選 擇

吊 點 選 在 燈桿 全長 上 方 四 分 之 三處,燈桿吊 起后 的 垂 直度,完 全 能 夠滿 足燈 桿 基礎螺 栓 的 就 位 要 求。吊 索 采用 拴 系法( 俗 稱:勒死 狗 )。在 吊索處 墊 膠 皮 板,保 護 燈 桿 表 面。

( 4 ) 吊 機 位 置選 擇吊 機 位 置應 選 在 距離燈桿 吊 點、桿最后 離 地 點、基 礎 位 置 三 點最 近 處,而且吊機中 心至 此三 點中,任意 一 點距 離都 應小 于 吊機 額 定起 重 作 業 半徑。

三、升降 式高 桿 組合照 明 燈具 的 研 制

由 于 高桿燈每 年 要 進行數次 維 護,固 定式 高 桿 燈維修時,作 業 人員 必 須 乘 吊 籃 或 通過 燈 桿 內爬梯,到 達 燈頭,在 高 空 進行 維 修作 業,存 在 著 一 定的 危險 性。為 此,我公 司在 9 0 年 開發 了 一 種 能 使 燈 頭 降 至 地 面 的 升降 式高桿 組 合 照 明燈具。它 集 固 定式 高 桿 燈的 全部 優點,大 量 使 用鋁 合 金 材料,以 降 低燈頭重量,并 配 有 可 靠的 斷繩 保 護 裝 置免于 維 修 人員 高 空 作 業,深 受 用戶歡 迎。在 9 3年,我 公 司生 產 的升 降 式高桿 燈 被 國 家 建 設部標 準 化協 會 評 為建筑 施 工安 全設施 一 等獎。其 特 點 如 下:

1.升 降 機構:采 用 專 用 卷場 機。蝸 輪蝸桿減 速方 式具 有 可 靠 的 機 械 自鎖性 能,體 積小、重量 輕。安裝 在 燈 桿 內 部 操 作 方 便。

2.燈 頭 重量:按 照照 明 合 理 布置燈具,減 小 燈 頭 外 型 尺 寸,選用鋁 合 金 面 板、使 用輕 型 鋼結構支架,減 輕燈 頭 重 量。

3.燈頭 固 定方式:在 燈頭 上 安 裝 自 動掛勾,可 以 將燈 頭 掛在 桿 頂。燈 頭 內安裝 的 斷繩 保 險裝 置 的 三 個 滾輪可 以 從三 個方向 將 燈頭 與 燈桿 抱 住,提高 了 燈 頭 的 穩 定 性。

4.設 有 安全 保 護 裝 置 和 措 施

( l)斷 繩 保 險:燈 頭 的 運 動過程 中,完全 由鋼 絲 繩 受 力,一旦 鋼 絲繩 斷 裂,會 造 成燈 具 報廢,甚 至 人 員 傷 亡。而 斷繩 保險 裝置可 以 在鋼 絲 繩 斷 后0.3秒內 將燈 頭 抱 在 燈桿上 緩沖 距 離 不 超過 3 5O m m。

( 2 ) 限 位 開關:在 燈 頭 上 升 過程 中,為防 止 沖 頂 而 設置,由 三 個行 程 開 關串接 而 成。

( 3 )在 電動 機 輸 出 軸 上設置 限 力矩 磨 擦片,使電動 機和 減速 機 之 間 為 磨 擦 傳動。調整 磨 擦片,使 卷 揚 機 的牽 引 力略 大 于 負 載力,當 燈頭 上 升運行 遇 到意 外 阻力時,磨 擦片打滑,保 護整 個升 降 系 統,有 效 地防 止 沖 頂和拉 斷鋼 絲 繩。

( 4 ) 在 整 個 上 燈 維修過 程 中,燈 頭 電源始終 處 于 脫離狀 態,有效 地防 止 了 觸 電 可 能 性。

5.燈 頭 電 源供 電方式

( 1 )桿 頂 插 接 方 式:供 電 電纜 固 定 在 燈桿 內 的 電 纜 管中，燈 桿 頂上 安 裝專用插 座,升降 燈 頭 上 安裝擂 頭,通 過 準 確 的 定 位 裝置,使燈 頭 上 升 到 位后,電 源 接 通。優 點:電纜 不隨燈頭上下 行走,電纜成 本 低、壽 命 長。缺點:對 燈頭的定位 要 求 較 高,安裝 后,必 須對插 頭 進行調 整。燈 頭 牽引 鋼 絲 繩,始 終 處于 受 力 狀 態。

( 2 ) 桿 下 接 頭 式:燈 頭 供 電電纜 隨 燈 頭運行,當 燈頭掛 到 桿 頂 后,供 電 電 纜 尾 端 下到 燈桿底部,通 過 專 用 電 纜接 頭 與 送 電 電 源電 纜 連 接。優點:安裝后不 需 做 電源 調整。鋼絲 繩 可 處 于 不 受 力 狀 態。缺 點:電纜 隨 行,必須 使 用 橡套 絕 緣 電纜并增加電 纜 運 動部 件。

目 前,我 公司生 產 的 升 降 式 高 桿 燈,已達 到 成 熟 水平。9 0 年 西 廂 工 程 廣 安 門 橋4基,9 1 南 廂工程 1 0 基,9 3 年 東 三環 路 和四 元 橋 共 用 2 1 基( 見 封 面 5、封二 ),9 4 年西 北 三 環 和 西 客 站 廣 場 已 采 用 和 將 采用 3 2基。此 外,牡 丹 江、洛 陽、成 都、重 慶 等 地3 0余 基。

實踐證 明,高桿 照 明 的 誕 生 與 發 展,是我 國 道 路 照 明 史 上 的 又 一 個 飛 躍,隨 著城市建 設 的發 展,必 將進 入 更 廣 泛 的 領 域。