路灯灯杆的抗风设计

路灯的参数如下：

电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m

设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm

焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为

PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。

根据27m/s的设计允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的系数，F = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）。

上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度。

破坏面抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）

=π×（3×842×4+3×84×42+43）= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W

= 1466/（88.768×10－6） =16.5×106pa =16.5 Mpa其中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

所以，设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。

峰值计算

路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）；

★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）；

少放宽对电池板需求20%的预留额。

WP÷17.4V = （5A × 7h × 120%）÷ 4.5h

WP÷17.4V = 9.33

WP = 162（W）

★ ：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。

另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。

蓄电池安装

⒈蓄电池置于控制箱内时须轻拿轻放，防止砸坏控制箱；

⒉蓄电池之间的连接线必须用螺栓压在蓄电池的接线柱上并使用铜垫片以增强导电性；

⒊输出线连接在蓄电池后在任何情况下禁止短接，避免损坏蓄电池；

⒋蓄电池的输出线与电线杆内的控制器相联时必须通过PVC穿线管；

⒌上述完成后，检查控制器端的接线，防止短路。正常后关好控制箱的门。

如果用户自行在地面安装灯具，注意事项如下：

⒈太阳能路灯以太阳辐射为能源，照射在光电池组件上的阳光是否充裕直接影响灯具的照明效果，因此在选择灯具的安装位置时，太阳能电池组件在任何时间段都能够照射到阳光，且无树叶等遮挡物。

⒉穿线时一定要注意导线勿夹在灯杆的连接处。导线的连接处应该连接牢固，且用PVC胶带缠绕。

⒊使用时，为保证美观和电池组件能更好的接收太阳辐射，请您每半年清洁一次电池组件上的灰尘，但切勿用水自下而上的冲洗。