Выбор и установка опор уличного освещения

Варианты исполнения опор

1. Силовые и несиловые опоры

Металлические опоры различаются по назначению, технологии изготовления и другим признакам. По способу подсоединения кабеля опоры бывают силовые и несиловые. Конструкции первого типа (ОГС и ОККС) используют при воздушной подводке питания или прокладке самонесущего провода с изоляцией. Для фиксации светильников применяют кронштейны. Несиловые опоры предусматривают подземную прокладку кабелей и не предназначены для воздушных линий. Высота таких опор должна составлять не более 12 м.

2. Высокомачтовые опоры

Для освещения промышленных и коммерческих территорий, стадионов, аэропортов и других объектов применяют прожекторные мачты, которые различаются размерами и нюансами конструкции. Такие опоры производятся из отдельных стальных секций и бывают:

  • С мобильной короной. Опорные конструкции комплектуются оголовником, Позволяющим спускать и поднимать кольцо с осветительным оборудованием при помощи лебедки. Обслуживание такой конструкции происходит с земли. Лебедка приводится в действие переносным электроинструментом.
  • Со стационарной короной. Комплектация опор такого типа предусматривает наличие лестницы или подъемника, а техническое обслуживание проводится на специальной площадке.

Количество секций ВМО зависит от высоты, максимальная величина которой составляет 50-58 м.

3. Декоративные опоры

Отдельную нишу занимают декоративные опоры, которые сочетают функциональность и оригинальный дизайн. Такие металлические опоры освещения отличаются интересной формой и разнообразием используемых светильников. Опорные конструкции имеют высоту 4 – 8 м и устанавливаются на бульварах и набережных, в парках и территориях торгово-развлекательных центров, во дворах. Для освещения многоэтажных зданий могут использоваться столбы высотой до 12 м.

К особенностям декоративных опор относятся:

  • оригинальный внешний вид;
  • возможность установки нескольких светильников;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • использование элементов фантазийной формы из чугуна или композитных материалов.

Сырьем для изготовления опор служат алюминий, сталь или чугун. Наиболее востребованными являются стальные опорные конструкции, которые производят из листового проката или труб.

По конфигурации опорные конструкции бывают:

  • конические граненые и круглые;
  • конические изогнутые;
  • трубчатые.

Для труднодоступных мест, которые отличаются сложностью монтажа и обслуживания предназначены складывающиеся опоры. Они состоят из двух элементов, соединенных с помощью специального замка.

По способу установки опорные конструкции для размещения светильников бывают:

  • Фланцевыми. Конструкция металлических опор для наружного освещения состоит из двух элементов. Подземная часть устанавливается в земле и бетонируется, а наземная часть крепится к закладному элементу с помощью болтов.
  • Прямостоечными. Опоры осветительные металлические помещают в котлован нужного диаметра, который предварительно подготавливают в грунте, и заливают бетоном.

Монтаж наземной детали фланцевых опор следует выполнять после полного застывания бетона. В зависимости от показателей влажности и других погодных условий оно занимает от 2 до 5 суток.

Габариты опор

Высота, ширина и масса изделий определяются материалом, из которого они произведены. В качестве примера можно привести такие данные:

  1. Столбы из дерева выпускают в пяти вариантах: 6,5 м, 7,5 м, 9,5 м и 11 м. Диаметр опор колеблется между 14 и 24 см. По весу деревянные опоры разделяют на три группы: легкие, средние и тяжелые.
  2. Бетонные столбы отличаются большой массой. В зависимости от размеров, изделие может весить от 300 кг до тонны. Ширина столба — от 10 до 40 см. Высота конструкции — в пределах 4-11 м.
  3. Железобетонные опоры предлагаются таких же размеров, как и бетонные. Однако весят изделия из железобетона значительно больше, поскольку имеют металлическую составляющую. Вес стандартной конструкции может быть в рамках 450-1200 кг.
  4. Для металлических изделий принята минимальная высота в 1,5 м (в случае с торшерными светильниками). Толщина, диаметр и масса осветительной системы определяются ее задачами и конфигурацией.

Количество секций в металлической мачте освещения зависит от ее высоты. Трехсекционная мачта имеет 21-метровую высоту. Мачты с четырьмя секциями имеют высоту 28 м, на пять секций — 35 м, 6 секций — 45 м.

Виды опор

Опоры выполняют из различных материалов: металл, древесина, бетон, железобетон. В последние годы распространение получили изделия из композитов.

Металлические опоры

Для изготовления опор такого типа используют сталь, чугун, алюминий и оцинковку. Особенно популярны оцинкованные столбы, поскольку для них характерна высокая устойчивость к негативному воздействию факторов внешней среды.

Металлическим опорам свойственны следующие положительные характеристики:

  1. Небольшой вес и размеры. Самые легкие столбы весят порядка 150 кг, а фланцевые конструкции (без закладных) — около 40 кг. Благодаря компактности облегчается перевозка столбов: за одну поездку можно доставить 40 или более комплектов на объект.
  2. Высокие прочностные свойства. Для изготовления используют листовой прокат толщиной от 3 до 15 мм. Этого достаточно, чтобы сопротивляться серьезным нагрузкам механического характера.
  3. Отсутствие сложностей с внесением изменений в конструкцию. Чтобы увеличить или сократить высоту опоры, не понадобится отказываться от имеющейся конструкции, ее можно просто нарастить.
  4. Быстрота монтажных и демонтажных работ. Для установки конструкции достаточно организовать отверстие нужного диаметра, в которое поставить опору, и залить бетоном. Для фланцевых стоек вначале нужно установить закладку фундамента и объединить с ней столб болтовым соединением.
  5. Длительный срок эксплуатации. Опоры для наружного освещения обрабатывают цинковым покрытием, обладающим антикоррозионными характеристиками. Толщина такого слоя составляет 80 мкм или больше — в зависимости от потребностей. Срок службы покрытия — от 50 до 80 лет.
  6. Привлекательный внешний вид. Вне зависимости от предназначения, о декоративном ли столбе идет речь или о мачтовом, опоры не вызывают своим видом отторжения.

Есть у металлических столбов и недостатки:

  1. Конструкцию нужно периодически красить, поскольку в противном случае имеется высокая вероятность ржавления материала.
  2. Стоимость металлических опор выше в сравнении с конкурирующими системами.

Деревянные опоры

К достоинствам деревянных столбов относят следующие качества:

  1. Небольшой вес. Благодаря данной особенности деревянные конструкции несложно перевозить и устанавливать, что заметно сказывается на общей стоимости системы освещения.
  2. Простота в установке. Зачастую для монтажа деревянных опор нет необходимости в применении специализированной техники.
  3. Доступная стоимость материала.
  4. Устойчивость к механическим нагрузкам (удары, изгибание).
  5. Влагостойкость. Длительный срок эксплуатации. Однако указанные качества достижимы лишь при пропитывании материала специальным защитным составом.
  6. Изоляционные качества, позволяющие предотвратить поражение электричеством.

К недостаткам деревянных конструкций причисляют такие свойства:

  1. Сложности с выбором равнозначных по габаритам бревен.
  2. Возможность разрушения опор при сильном обледенении.
  3. Склонность к гниению необработанного защитным составом материала.

Бетонные опоры

Относятся к наиболее распространенным на постсоветском пространстве. Особенно часто применялись в 70-80-е годы.

Среди достоинств бетонных столбов следует выделить такие качества:

  • низкая стоимость;
  • продолжительный срок службы (до полувека);
  • простота ухода (содержание сетей обходится недорого).

Есть у бетонных конструкций и недостатки:

  • неустойчивость к воздействию влаги (речь идет прежде всего о грунтовых водах);
  • непривлекательный внешний вид.

Железобетонные опоры

Столбы из железобетона представляют собой каркасную металлическую конструкцию, покрытую бетоном.

К преимуществам железобетонных опор относятся следующие характеристики:

  • способность выдерживать серьезные нагрузки;
  • долговечность;
  • приемлемая стоимость;
  • стойкость к температурным перепадам, что позволяет использовать столбы в районах с холодным климатом;
  • устойчивость к коррозии.

Есть у железобетонных изделий и недостатки:

  • непривлекательная наружность отталкивает покупателей, стремящихся получить декоративный эффект от осветительной системы;
  • слабая устойчивость к ударным нагрузкам.

Выпускают железобетонные изделия с округлыми и гранеными поверхностями. В последние годы изделия из железобетона активно замещаются опорами из более функциональных материалов.

Установка металлических опор

Установка опорных конструкций из металла — вне зависимости от их разновидности — отличается лишь объемом работ и небольшими деталями. В целом же технологический процесс очень похож.

Подготовительные работы

Прежде чем приступать к работе, подготавливают траншею для укладки силового кабеля. Углубление должно иметь квадратное сечение, где сторона будет равна 1 м. Глубина ямы — 80 см или больше (зависит от разновидности устанавливаемого столба).

Далее пробуривают скважину на дне траншеи. Глубина ее определяется типом опоры и должна примерно на 100 мм превышать ее в диаметре.

Дно ямы засыпают слоем песка, смешанного со щебнем. Если используют только песок, его смачивают водой. Такую основу легче утрамбовывать.

Прокладка силового кабеля

Следующий этап — подводка к осветительному прибору силового кабеля. Делается это подземным или наземным способом. Чаще всего кабель подводят под землей. Под него подсыпают прокладку из чистого песка. Сверху укладывают сигнальную ленту. Ее наличие позволит предотвратить случайное повреждение магистрали и поражение электричеством.

Крепление кронштейнов

В нижней части опоры имеется специальное отверстие. Через него заводят силовой кабель, протягивая его затем вверх. Когда эта операция выполнена, вверху опоры закрепляют кронштейны под светильники. Количество рожков на кронштейне подбирают заранее — до начала монтажа. Далее светильники подключают и монтируют в них лампочки.

Монтаж металлических опор

В скважину устанавливают столб, центрируют его, выравнивают по вертикали и закрепляют временными распорками. Правильность установки проверяют при помощи строительного уровня. Заполняют имеющиеся в скважине пустоты бетоном. Когда он полностью высохнет, убирают подпорки. Опорная конструкция для уличного освещения установлена.

Для организации заземления понадобится заземляющий трос. Один его конец прикрепляют к болту (находится в нижней части столба), куда осуществляется ввод силового кабеля. Второй конец фиксируют к заземлительному контуру.

Наиболее востребованы на сегодняшний день два типа заземлительных систем:

  1. Трехфазные сети с наглухо заземленными нейтралями. TN-S качественно защищают от удара электрическим током. Такие системы монтируют рядом со школами и многолюдными улицами.
  2. Для уличного освещения рекомендуется использовать изолированные проводники с четырьмя жилами сечением 25 мм. Внутри кабеля находится стальная оцинкованная лента, выступающая в качестве заземляющего устройства.

Столбы устанавливают таким образом, чтобы они находились на не слишком сырых участках земли. Дистанция между опорами выбирается так, чтобы осветительные приборы полностью освещали все нужные зоны. При этом светильники не должны отдавать мощные потоки света в окна близлежащих зданий. Следует избегать перехлестов световых потоков от разных светильников. Во-первых, это напрасная трата электричества, во-вторых, на таких участках освещение будет слишком ярким.

Установка фланцевых опор

После установки закладных блоков (фланцевых опор) их центрируют. Делают это с использованием арматуры, забиваемой в стенки траншеи. Далее в отверстия заливают бетон, уплотняемый вибратором. К закладным прикрепляют стойку на болты. Завершается установка креплением кабеля сип к сфг (силовая фланцевая граненая).

Технология изготовления металлических опор

Технология получения готовой опоры для освещения предлагает:

  • Для изготовления стальных опор берется рулонная или листовая горячекатаная углеродистая или низколегированная конструкционная сталь, прочностью до К55.
  • Рулоны разматываются, правятся полосы и отрезаются на мерные заготовки длиной до 12 метров, но не менее 4 метров. Цена опор зависит от наличия защитного покрытия и высоты конструкции.
  • Полосы подаются для очистки от грязи и посторонних предметов.
  • Контролируются размеры заготовок.
  • Заготовка поступает на универсальный листогибочный пресс с усилием 2000 тонн.

Гибка заготовки

Таким образом, изготавливаются гладкие конические и граненные пирамидальные опоры для освещения.

Оборудование для изготовления металлических опор

На линии можно изготовить:

  1. Граненные пирамидальные опоры, условный или внутренний диаметр которых от 50 до 650 мм со стенкой толщиной 3 — 8 мм. Для изготовления опор линий для наружного освещения, сетей городского транспорта, мачт освещения.
  2. Гладкие конические осветительные столбы диаметром от 60 до 180 мм, толщина стенки 3 — 4 мм. Применяются для столбов наружного освещения.
  3. Пятигранные U-образные секции с размерами 240х310х8 мм. Используются опоры для контактных линий, устанавливаемых на железнодорожных магистралях.
  • Заготовка поступает на линию дуговой сварки в среде защитного газа или под слоем флюса.
  • Обрезаются технологические планки, дефектные концы труб.
  • Прорезаются плазмой лючки для проводов.
  • Зачищаются сварные швы в зонах телескопического соединения.
  • Правится продольная кривизна опоры.
  • Калибруются концы столбов.
  • Приваривается опорный фланец.
  • Готовая деталь подлежит контролю. При этом:
  1. Отклонение диаметра трубы от проектного, не должно быть более 0,003 наружного диаметра.
  2. По длине допускается увеличение размера от чертежной величины до 0,2%.
  3. Кривизна опоры на одном метре длины до 1,5 мм, а общая не больше 10 мм.

Познакомиться с процессом изготовления опор можно по видео.

Виды металлических опор для освещения

Такие изделия классифицируются по предназначению и конструкции.

Основные виды опор объединены в таблицу:

Вид Особенности
По способу применения

Для освещения магистралей

Особенность конструкции – повышенная прочность.

Уличные опоры

Устанавливаются во дворах жилых домов, в зонах для прогулок.

Для парков и зон отдыха

Все изделия подвергаются специальной обработке, повышающей устойчивость ко всем факторам окружающей среды, и улучшающей технические характеристики.

В зависимости от назначения, опоры изготавливаются определенной высоты и прочности. Для размещения прожекторов, прочность материала должна быть выше. Могут иметь разную форму, красоту и уникальность. Часто изготавливаются под заказ.

Специальные

Отличаются повышенной прочностью, и часто имеют большую высоту. Используются для освещения стадионов.
По типу конструкций

Трубчатые

Трубчатые опоры освещения представляют собой прочные массивные конструкции. Для их изготовления используются стальные трубы, на них устанавливаются консольные или подвесные светильники, разного исполнения для систем уличного освещения.

Силовые

Этот вид опор используется для крепления осветительного оборудования, для монтажа объектов с кронштейнами, рекламных щитов. Изделия безопасны, надежны, обладают устойчивостью к механическим повреждениям.

Для проводки контактных сетей

Для изготовления металлических опор контактной сети обычно используется прокат четырехгранной пирамидальной формы, длиной 15 или 20 метров.

В районах, где повышенная влажность атмосферы, устанавливаются металлические консольные опоры, длина которых 9,6 или 11,6 метров. Крепятся такие конструкции на фундаментах. При этом основание фиксируется анкерными болтами.

Граненые опоры

Применяются для декоративного и вспомогательного освещения парков, площадей, скверов, набережных, аллей и проспектов, жилых массивов и многих других территорий.

В таких металлоконструкциях провода электропитания подводятся под землей. В этом случае, в подземной части конической граненой опоры размещен люк, через который вводится питающий кабель в опору, а в верхней части имеется другой лючок для вывода его из опоры. Вверху опоры крепится светильник или кронштейн для его установки.

Стоимость установки

Чтобы рассчитать стоимость столбов, необходимо иметь информацию об их размерах и типе конструкционного материала. Цены на опоры из древесины варьируются в пределах 2-7 тыс. рублей. Бетонные конструкции стоят от 4 до 13 тыс. рублей, ж/б изделия — от 5 до 15 тыс. рублей. Металлические опоры оцениваются дороже всего — до 20 тыс. рублей.

На этом расходы не заканчиваются, так как опоры еще нужно установить. Затраты на стяжку, бурение скважин и монтаж могут составить в районе 3-4 тыс. рублей за один столб. Также нужно приобрести уличный светильник, стоимость которого может колебаться от нескольких сотен до тысяч рублей.

Назначение

По сферам применения опоры делят на такие разновидности:

  1. Высокомачтовые. Применяются для наружного освещения очень больших территорий (например, стадионов, аэропортов, горнолыжных трасс). Высокомачтовые конструкции предлагаются в самых разных исполнениях, отличающихся размерами, типами корон, количеством секций, видом поверхности (граненая, гладкая).
  2. Уличные конструкции для освещения пешеходных дорожек.
  3. Декоративные опоры. Используются для освещения локальных участков в садах, парках, на детских площадках и т.д. Декоративные столбы всегда являются несиловыми по своему исполнению. Могут выполняться с гранеными или округлыми поверхностями. Светильники также могут значительно разниться по своему внешнему виду и конструкции, поэтому и ГОСТ, применяемый к ним, будет отличаться. Высота установки декоративных систем обычно колеблется между 2 и 4 м.
  4. Магистральные опоры. Основное качество таких столбов — высокая устойчивость против механических и ветровых нагрузок.
  5. Специальные опоры. Используются для освещения отдельных объектов (например, площадей). Конструкции этого типа использовались сразу после появления электрических сетей. Изготавливаются чаще всего из сосны ввиду ее оптимальных рабочих характеристик и дешевизны.

Выбор опор для освещения

Требования, которым должно отвечать уличное освещение, регламентируют СНиПы.

Здесь указаны:

  • Яркость освещения для каждой территории.
  • Расположение столбов.
  • Расстояние между опорами.
  • Тип фундамента.
  • Вид кронштейнов.

Все объекты, расположенные на улице, имеют определенную категорию и норму по горизонтальной освещенности площади:

  • Категория А – для дорог с магистральной функцией, главных улиц города, их освещенность должна составлять 15-20 лк.
  • Категория Б, включает магистральные улицы, их освещенность — 10-15 лк.
  • Категорию В, составляют дороги местного значения, их освещенность колеблется от 4 до 6 лк.

При интенсивности движения более двух тысяч транспортных средств в один час, сильно запыленных дорогах, светильник по степени защиты должен соответствовать исполнению IP54.9.

Металлические опоры наружного освещения выбираются, прежде всего, с учетом экономичности материала.

Это может быть:

  • Чугун.
  • Сталь оцинкованная.
  • Алюминий.

Расчет количества, порядок установки, как будут расположены опоры металлические освещения, выбор системы и типа источника света, должны соответствовать СНиПу.

На улицах и дорогах, схема размещения светильников может быть:

Односторонней.

Односторонняя схема расположения опор

Двухсторонней шахматной.

Двухстороннее шахматное размещение столов

  • Двухсторонней прямоугольной.
  • Осевой.

Осевое расположение опор

  • Двухрядной прямоугольной по осям движения.
  • Двухрядной прямоугольной по осям улицы.

Двухрядное освещение улицы

Опора металлическая освещения пешеходных аллей, устанавливается вне дороги. При ширине аллеи до 10 метров, столбы размещаются по односторонней схеме, свыше 10 метров — по двухрядной шахматной или прямоугольной схеме.

Расстояние между опорами зависит от используемого осветительного прибора, его мощности, высоты от земли, типа освещения.

Основные требования к размещению опор на дорогах:

  • На обычных дорогах расстояние до опоры от бордюра составляет 0,6 метров.
  • При интенсивном движении — 1 метр.
  • На дорогах, где нет грузового и электротранспорта – 0,3 метра.
  • При отсутствии бордюра — 1,75 метра.

На частях дорог, имеющих радиус закругления 60-250 метров, светильники размещаются с внешней стороны. Если это невозможно – их устанавливают с внутренней стороны, с большим шагом. На ЖД переездах, переходах для пешеходов, шлагбаумах располагаются два светильника по диагонали возле каждой единицы.

При выборе высоты опоры необходимо иметь в виду:

  • Основной элемент газосветного прибора необходимо размещать над уровнем земли от 3-х метров, но не ниже, чем 0,5 метра от уровня крыши здания.
  • Можно светильники размещать от земли на расстоянии 0,9-3 метра на мостах и парапетах, если это лишь один из экономичных вариантов.
  • От светильника до электропередачи по воздушной линии или сети общего пользования расстояние должно быть свыше 0,6 метра.
  • Консольные светильники можно размещать под углом 15-30° к горизонту.
  • При необходимости проезда механизированной снегоуборки, допускается смещать опоры от проезжей части, но не более чем на половину высоты опоры.

После выбора высоты и количества металлических опор, можно приступать к их монтажу своими руками.

Классификация

Опоры принято классифицировать по ряду признаков. В частности, по методу ввода токоведущих кабелей столбы делят на силовые и несиловые. Первые используют при организации воздушных линий, вторые — подземных.

Силовые конструкции применяют там, где подземная проводка по каким-либо причинам невозможна. Внутренняя часть конструкции включает питающий кабель. Высота расположения воздушных сетей определяется Строительными нормами и правилами (СНиП).

Для установки используют кронштейны для светильников. Помимо кронштейнов, составной частью опор являются цоколи, выполняющие защитные (предохраняют кабель от повреждений и воздействия внешней среды) и эстетические функции.

Несиловые опоры предназначены для подземной прокладки кабелей. Максимальная разрешенная высота для такого рода столбов — 12 м. Кабель следует заглублять в грунт не меньше чем на 80 см. Если же речь идет о прокладке под автомагистралью, глубина закладки устанавливается в 125 см.

По методу установки опоры подразделяют на прямостоечные и фланцевые. Установка последних начинается с размещения закладного элемента в грунт и его дальнейшего бетонирования. Когда закладная установлена, к ней при помощи анкерного крепежа фиксируется наземная часть конструкции.

Прямостоечные опоры — целостная конструкция, монтаж которой осуществляется в заранее подготовленную нишу в грунте. Затем отверстие заливают бетоном.

По форме различают следующие типы опор:

  • конические граненые;
  • конические круглые;
  • трубчатые цилиндрические;
  • трубчатые складывающиеся.

Правила монтажа

Перед установкой опор необходимо разработать проект с учетом следующих обстоятельств:

  • рельеф участка;
  • нужный уровень освещения;
  • потребляемая мощность;
  • система контроля и защиты;
  • количество источников света;
  • способ установки несущих элементов и электрического оборудования;
  • возможность подключения к энергосети.

Во время выполнения монтажных работ нужно придерживаться некоторых правил, прямо влияющих на безопасность системы и срок ее эксплуатации:

  • для выполнения электромонтажа должны быть получены все необходимые разрешения контролирующих органов;
  • к монтажу фланцевых колонн приступают лишь после окончательного застывания бетона (придется ждать 4-5 суток — в зависимости от влажности и температуры воздуха, марки бетона);
  • чтобы фланцевое крепление было надежным, желательно применять корончатые гайки со шплинтом;
  • столбы из металла рекомендуется обрабатывать защитным грунтовочным составом и лакокрасочным материалом;
  • если установку проводят в мягкий грунт, понадобится создание подушки, состоящей из песочно-щебневой массы.

Преимущества опор

Металлические опоры освещения имеют ряд существенных преимуществ, по сравнению с железобетонными конструкциями.

К ним относятся:

Прочность изделия. Стойкость опоры большой высоты, обеспечивает изготовление ее восьмигранной или конической формы, которая разрабатывалась специально, чтобы выдерживать ветровые нагрузки и вибрации, без оказания на них отрицательного воздействия.

  • Долговечность. Для увеличения срока службы, изделия изготавливаются из высококачественной стали, покрытой защитным антикоррозионным покрытием.
  • Большой выбор ассортимента, для использования в различных условиях.
  • Металлу, в отличие от бетона или дерева, можно придавать всевозможный внешний вид.

Установка металлических опор освещения

Металлическая опора наружного освещения

Столбы для освещения могут быть прямостоечными или фланцевыми.

Прямостоечное и фланцевое крепление опоры

Инструкция монтажа прямостоечной опоры предлагает:

  • Пробурить скважину глубиной не менее 1,2 метра. При этом необходимо обеспечить запас ее по ширине, для заливки бетона.
  • Роется траншея к фундаменту для прокладки кабеля.
  • В скважину ставится опора освещения.
  • В стенки скважины забивается арматура, и сваркой фиксируется к опоре: по вертикали и по центру.
  • Прокладывается кабель внутри полой опоры.
  • В скважину заливается бетонная масса, и тщательно уплотняется строительным вибратором, чтобы предотвратить образование пустот.
  • Устанавливаются светильники.
  • Подключается электричество.