Introduction

Les LED lampadairesd’ eclairage public et projecteurs LED surélevés sont généralement utilisés pour l’éclairage extérieur. En règle générale, des poteaux robustes sont nécessaires pour soutenir ces luminaires extérieurs. En plus de l’impact de l’environnement extérieur, comme les vents violents, sur le lampadaire (qui n’est pas pris en compte), ces facteurs auront également un effet sur les luminaires extérieurs eux-mêmes. Pour mieux comprendre ce sujet, nous devons déterminer quelle est la surface projetée effective (EPA) d’un luminaire et comment elle est calculée. Évidemment, nous devons également considérer l’impact de la surface effective projetée sur la stabilité de la lampe sur le poteau. À cet égard, voici les informations dont nous avons besoin concernant l’administration du test de charge statique. Discutons aujourd’hui du sujet technique de l’EPA et du test de charge statique (également connu sous le nom de test de charge de vent).

Quelle est la Surface projetée effective (EPA)?

La surface projetée effective (EPA) des lampes extérieures telles que les lampadaires et les projecteurs est la surface transversale des lampes lorsqu’elles sont installées à l’extérieur et exposées au vent. Ces connaissances sont requises pour effectuer des tests de charge de vent sur les lampadaires et leurs structures de support, et c’est un facteur essentiel à prendre en compte lors de la conception de solutions d’éclairage. Par exemple, lorsqu’ils sont installés à l’extérieur, les lampadaires sont sensibles aux forces environnementales telles que le vent. Le vent exerce une pression sur la surface exposée du luminaire, et l’ampleur de cette force est proportionnelle à la vitesse du vent et à la surface effective projetée du luminaire. La zone projetée du Rifle ZGSM est illustrée dans le diagramme ci-dessous.

Comment l’EPA est-elle calculée?

La surface projetée effective (EPA) d’un luminaire est égale à la surface « visible » par le vent sous un angle particulier. Tous les luminaires montés sur poteau et le matériel de montage ont des valeurs/classements EPA. Pour déterminer l’EPA d’un luminaire, multipliez la surface frontale projetée par le coefficient de traînée du luminaire. Voilà la formule : EPA = (surface projetée avant) x (coefficient de traînée)

Pour les luminaires cylindriques ou rectangulaires, cela peut être relativement simple. Pour des formes plus complexes, comme les lampadaires décoratifs avec des éléments décoratifs, le calcul du FPA peut être plus compliqué. Comme l’image ci-dessus, on peut penser que FPA=0,66 x 0,24=0,158m2.

Afin de calculer l’EPA, selon EPA = (Zone frontale projetée) x (Coefficient de traînée), nous devons également connaître la taille du coefficient de traînée. Par exemple, corps de plaque plate DC = 1,20, corps sphérique DC = 0,47, corps incliné DC = 0,50. EPA=FPADC=0,158 m21,2=0,190 m2. Voici les différences dans les valeurs du coefficient de traînée de produits de formes différentes.

Pourquoi devrions-nous prêter attention à l’EPA?

La surface projetée effective (EPA) fait référence à la surface totale des appareils d’éclairage et autres objets qu’un poteau d’éclairage peut supporter à une vitesse de vent donnée. Pour les lampadaires ou les projecteurs, l’EPA est une mesure de la résistance des poteaux d’éclairage. Comme chacun le sait, le vent peut affecter presque tout. Par conséquent, les ingénieurs et les fabricants d’éclairage LED utilisent l’EPA pour déterminer la force du vent exercée sur la structure. Cette valeur est combinée avec le poids net du luminaire pour déterminer les exigences d’installation, telles que le poteau correct, la hauteur de montage, le style de montage, etc. La capacité de charge et le poids maximum du poteau d’éclairage sont spécifiés par l’EPA. À ce stade, la valeur EPA du luminaire et la valeur EPA du support de montage sont appliquées. Si la valeur EPA est élevée, nous devrons peut-être installer des poteaux plus solides pour ces lanternes, et vice versa. Le poids total de l’EPA et du poteau ne doit jamais dépasser la valeur maximale pour la zone de vent dans laquelle le poteau est situé. En général, plus un luminaire est monté haut, plus sa résistance au vent (exigence) est élevée. Cela est dû au fait que les poteaux les plus hauts subissent des vitesses de vent plus élevées à leurs étages supérieurs en raison d’une moindre obstruction du vent provenant des structures environnantes. Dans l’ensemble, le calcul de la surface projetée effective (EPA) d’un lampadaire garantit la sécurité pour supporter la force du vent, améliorant ainsi sa durabilité dans les environnements extérieurs. Vous trouverez ci-dessous une simulation de flux du projecteur ZGSM avec différents angles de projection.

Qu’est-ce que le test de charge statique？

The static load testing of street lights and other outdoor luminaires entails subjecting the luminaire to controlled and sustained loads to ascertain its structural integrity and performance under normal operating conditions. Typically, this test is conducted to ensure that the street light can withstand environmental factors so that it can be securely installed on the road or street, resisting the influence of external forces and natural disasters such as wind, rain, and snow. In general, a constant and evenly distributed load is applied to the FPA surface, and the measurement duration is typically 10 minutes to observe any deflection of the street light, stress changes of key components, and deformation.

Comment se déroule le test de charge statique?

Pour les lampadaires, le test est basé sur IEC60598-2-3 clause 3.6.3.1; Pour les projecteurs, le test est basé sur la clause 5.6.5 de la norme IEC60598-2-5. Des méthodes spécifiques peuvent se référer à ces normes. Sur la surface la plus critique, une charge constante et uniformément répartie est appliquée pendant 10 minutes. Nous pouvons ensuite collecter des données telles que comme la déformation, le déplacement et la répartition des contraintes, analyser ces données et juger les résultats des tests.

Calculez la charge appliquée à la lampe à l’aide de la formule donnée. La charge doit être égale à F = 1/2 Rh x S x Cd x V2. Dans la formule:

• La force de traînée (F) sur un objet est basée sur la zone frontale (A) de l’objet (c’est-à-dire sa section transversale), le coefficient de traînée (Cd) de l’objet, la densité de l’air (Rh) et la vitesse du vent (v).La force de traînée est mesurée en N.
• Densité de l’air (Rh) : La densité de l’air, comme la pression de l’air, diminue avec l’augmentation de l’altitude. La densité de l’air change également avec les variations de la pression atmosphérique, de la température et de l’humidité. Pour les calculs de la force de traînée, la densité de l’air est généralement fixée à 1,225 kg. /m3 (masse volumique de l’air) basé sur les normes IEC60598.
• Vitesse du vent (v) : La vitesse du vent est prise en compte deux fois (c’est-à-dire v2) dans le calcul, ce qui signifie qu’elle a un impact très important sur la force de traînée. L’unité de la vitesse du vent est m/s.
• Les vitesses du vent en fonction des hauteurs de montage des luminaires ou des éléments extérieurs doivent être V= 45 m/s (163 km/h) pour des hauteurs allant jusqu’à 8 m ; V= 52 m/s (188 km/h) pour des hauteurs comprises entre 8 m et 15 m ; V= 57 m/s (205 km/h) pour des hauteurs supérieures à 15 m.
• Surface frontale (A) : Choisir la surface frontale comme étant la plus grande section transversale de l’objet signifie supposer le pire des cas concernant la direction du vent. L’unité de la surface frontale est le m2. Les détails peuvent être trouvés dans la section précédente.
• Coefficient de traînée (Cd) : Le coefficient de traînée est une valeur sans dimension qui peut être utilisée pour quantifier la traînée ou la résistance d’un objet (comme un lampadaire ou une caméra) dans un environnement fluide, comme l’air. Le coefficient de traînée varie en fonction de La forme et la direction du vent et ne peuvent être mesurées avec précision qu’à l’aide de souffleries. Plus le coefficient de traînée est faible (pour une taille d’objet donnée), moins la résistance au vent est importante. Les détails peuvent être trouvés dans la section précédente.

Ainsi, lorsque le coefficient de traînée est de 1,2, la surface chargée est de 0,158 m2, la F(charge) = 1/2 Rh x S x Cd xV2 = 0,5 x 1,225 x 0,158 x 1,2 x 52 x 52 = 314,0 N. Et la déformation mesurée est de 0,2 cm/m et aucune rotation n’est observée qui satisfait à l’exigence.

Luminaires d’extérieur ZGSM

Résumé

La surface projetée effective (EPA) et les tests de charge statique sont des concepts clés dans la conception de l’éclairage extérieur et l’évaluation des luminaires. La surface projetée effective (EPA) fait référence à la surface projetée du luminaire sous la charge du vent. Des données précises sur la charge du vent peuvent être obtenues par calcul, ce qui est utile pour concevoir la structure du luminaire et le système de support et assurer l’installation stable des luminaires extérieurs. Le test de charge statique est une méthode expérimentale pour évaluer la stabilité structurelle des lampes. Il simule la charge statique en utilisation réelle pour garantir que les lampes peuvent résister aux forces normales et éviter les accidents. Le calcul de la charge a une certaine relation avec l’EPA. Tous deux sont des facteurs très importants dans la conception et l’installation des luminaires extérieurs. La compréhension de ces éléments sera utile pour le calcul surface projetée effective (EPA) de nos luminaires, l’application des tests de charge du vent / charge statique pour évaluer la stabilité des luminaires. Ils nous permettent de réaliser une conception raisonnable et des tests rigoureux des lampes, ce qui non seulement protège la sécurité du public, mais prolonge également la durée de vie des lampes et offre un éclairage extérieur plus sûr et meilleur pour les villes.

Questions fréquemment posées

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