Проектирование опор освещения и прожекторных мачт

Исходные данные для проектирования

Типовая опора или мачта не всегда подходит для освещения конкретной зоны: у каждой своя специфика, и конструкцию приходится под неё менять. Поэтому проектируют индивидуально и учитывают всё, от дизайна и количества навесного оборудования до способа выполнения монтажных работ.

Опоры, мачты и фундаменты к ним проектируют с учётом:

• результатов инженерно-геологических изысканий для строительства;
• сейсмичности района строительства;
• назначения, конструктивных и технологических особенностей осветительных опор и фундаментов, а также условий их эксплуатации;
• нагрузок на опорные конструкции и фундаменты;
• существующей застройки и влияния на неё нового строительства;
• экологических требований;
• размеров земельного участка под опору или мачту;
• технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений, чтобы выбрать наиболее выгодный.

Конструирование опор освещения

Стенку опор наружного освещения и прожекторных мачт проектируют толщиной не менее 3 мм. Нижний диаметр (он же диаметр фланца) выбирают под предполагаемый тип и габариты фундамента.

В зависимости от высоты стойка собирается из одной, двух или нескольких секций. Секция (отправочный элемент), как правило, не длиннее 12 м, чтобы её было удобно перевозить.

Секции соединяют двумя способами: на фланцах или телескопически, когда одна секция входит в другую. В телескопическом стыке многогранных гнутых стоек длину стыка принимают ориентировочно от полутора до двух диаметров соединяемых секций (около 1,8 среднего диаметра). Из-за допуска на длину стыка при монтаже фактическая длина стойки может отличаться от проектной, и это закладывают в расчёт. Допустимое отклонение составляет 10–12 % длины стыка.

В телескопических конструкциях могут быть детали для стягивания секций и плотной посадки. Если их нет, секции стягивают лебёдкой: трос пропускают внутри столба, а нагрузку наращивают ступенями, шаг которых зависит от диаметра секций. Стягивают, пока секции не перестанут смещаться друг относительно друга.

Фланцевые соединения на гнутых многогранных опорах делают с болтами по окружности или по контуру прямоугольника. Так соединяют секции между собой и с фундаментом. Высота смонтированной стойки на фланцах точно совпадает с проектной.

Для обслуживания прожекторов на столбах и мачтах могут быть лестницы и площадки. У лестниц есть ограждения или стационарная страховочная система, а также площадки для отдыха, расстояние между которыми не больше 10 м. О способах подъёма на опоры рассказано в отдельной статье.

Проектирование фундаментов

Фундаменты под опоры освещения и прожекторные мачты мы тоже проектируем. Решение каждый раз индивидуальное: его определяют грунтовые условия и нагрузка от конкретной опоры. Среди наиболее распространённых вариантов:

• из одиночных стальных свай-оболочек;
• из одиночных буронабивных свай;
• свайные из винтовых свай с металлическим ростверком;
• свайные из стальных свай-оболочек с металлическим ростверком;
• с монолитным железобетонным ростверком на винтовых, забивных или буронабивных сваях или стальных сваях-оболочках;
• монолитные.

Разновидности свай: свая-оболочка; свая-оболочка, усиленная двумя ригелями; вибропогружная свая-оболочка; буронабивная свая. Есть также многосвайный буронабивной фундамент и монолитный или металлический ростверк с винтовыми сваями. Простейшие варианты и порядок их устройства описаны в статье о фундаментах опор освещения.

Что из исходных данных влияет на конструкцию

Каждый пункт исходных данных что-то меняет в опоре. О ветровых районах читайте в статье Ветровые районы Украины, о видах фундаментов — в статье Фундаменты опор освещения.

Пример: секции, стыки и отклонение по высоте

Секция, как правило, не длиннее 12 м. Во фланцевом соединении длины секций в сумме дают высоту стойки, а в телескопическом соседние секции заходят одна в другую, поэтому их сумма превышает высоту на суммарную длину стыков.

Условный пример с принятыми значениями: средний диаметр в зоне стыка — 0,4 м (для упрощения одинаковый для всех стыков; на самом деле диаметр уменьшается кверху, поэтому длины стыков разные); длину стыка берут ориентировочно 1,8 среднего диаметра, то есть 1,8 × 0,4 = 0,72 м; наибольшую длину секции принимаем 12 м. Допустимое отклонение составляет 10–12 % длины стыка (см. раздел «Конструирование опор освещения»); по верхней границе оно достигает 0,72 × 12 % ≈ 86 мм на один стык.

Для 24 м две секции по 12 м дают только 24 м, а при телескопическом стыке суммарная длина секций должна быть 24,72 м, поэтому при ограничении 12 м на секцию требуются три. Указанное отклонение соответствует худшему случаю, когда погрешности стыков совпадают по знаку: для двух стыков 2 × 86,4 ≈ 173 мм. Фланцевое соединение даёт проектную высоту; для 24 м это граничный случай: обе секции должны быть ровно по 12 м, без какого-либо запаса, поэтому на практике разбиение уточняют по чертежу. Фактические размеры определяют расчёт и чертежи КМ и КМД.

Типичные ошибки в техническом задании

• оборудование, добавленное позже (камеры, антенны, баннеры), не внесено в задание: парусность растёт, а стойка и анкеры рассчитаны без запаса;
• фундамент и опору проектируют отдельно, и отверстия фланца не совпадают с анкерами закладной (см. Фундаментные закладные);
• узлы не продуманы под цинкование: в сварных соединениях остались «карманы» и полости, куда затекают кислота или расплавленный цинк (Проектирование конструкций под горячее цинкование);
• высота взята «на глаз», без светотехнического расчёта (Как выбрать высоту опоры освещения).

Часть этих проблем устраняет бланк технического задания на этой странице: он собирает данные о высоте, климатических условиях, навесном оборудовании, короне, лестнице, секциях и виде стыка, а на его основе мы разрабатываем документацию стадии КМ.

Цоколь, проводка и заземление опоры освещения по ПУЭ

Ниже только требования ПУЭ (редакция 2026 г.) к проекту; окончательные значения для конкретного объекта проектировщик берёт из действующего текста правил.

По ПУЭ (ред. 2026 г.), п. 6.3.32, ввод кабеля в опору должен ограничиваться цоколем. Цоколь должен иметь размеры, достаточные для кабельных разветвлений и предохранителей или автоматических выключателей на ответвлениях к осветительным приборам, и дверцы с замком для обслуживания. Допускаются и специальные ящики вводов на опорах. Высоту цоколя и размер дверцы пункт не называет.

Проводку внутри опор наружного освещения выполняют изолированными проводами в защитной оболочке или кабелями; внутри опор, общих с контактной сетью электрифицированного городского транспорта, применяют кабели с изоляцией не менее чем на 690 В (п. 6.3.33).

Заземление: когда выполняют защитное заземление осветительных приборов наружного освещения, железобетонные и металлические опоры, а также тросы нужно присоединять к PE-проводнику в сетях с изолированной нейтралью и к PEN-проводнику в сетях с заземлённой нейтралью (п. 6.1.48). Подробнее — в статье Заземление металлических опор освещения и ВЛ.

Шкафы: по п. 1.7.94 (электроустановки до 1 кВ в сетях с глухозаземлённой нейтралью) любой металлический шкаф с электрооборудованием на фасаде здания или на опоре воздушной линии (ВЛ), который обслуживается непосредственно с земли, должен быть соединён с PE-проводником электроустановки и с проводником системы выравнивания потенциалов. Его закладывают в землю на глубину 0,5–0,7 м на расстоянии 1 м от шкафа (чёрная сталь, диаметр не менее 10 мм); при асфальтовом или бетонном покрытии земли закладку можно не выполнять. Пункт называет фасад и опору ВЛ; распространяется ли он на шкаф на отдельно стоящей опоре освещения, пункт не уточняет.