So installieren Sie einen Lichtmast

Installieren eines Lichtmast ist ein strukturierter mehrstufiger Prozess, der mit der Standortbewertung und den Genehmigungen beginnt, mit dem Aushub des Fundaments und der Installation von Betonankerbolzen fortfährt, mit den Arbeiten an elektrischen Leitungen und Verkabelungen fortfährt und mit der Mastmontage, der Leuchtenmontage und dem endgültigen Anschluss an die Stromversorgung endet. Ein ordnungsgemäß installierter Lichtmast auf einem Betonfundament der richtigen Größe in geeignetem Boden hat eine strukturelle Lebensdauer von 25 bis 40 Jahren bei routinemäßiger Wartung, während ein Mast, der ohne ausreichende Fundamenttiefe oder Ankerschraubenspezifikation installiert wurde, bei mäßigen Windereignissen innerhalb von Monaten versagen kann.

Der gesamte Prozess von der Planung bis zur Energieversorgung dauert für einen einzelnen Mast bei normalen Bodenbedingungen in der Regel 3 bis 7 Tage, einschließlich der obligatorischen Aushärtungszeit des Betons von mindestens 72 Stunden vor der Mastmontage. Für eine Reihe von 10 bis 20 Masten bei einem Parkplatz- oder Straßenprojekt stellen professionelle Teams in der Regel 4 bis 8 Masten pro Tag fertig, sobald die Fundamente ausgehärtet sind. Für jeden, der ein Lichtmastinstallationsprojekt verwaltet, überwacht oder durchführt, ist es wichtig, jede Phase des Prozesses und die technischen Spezifikationen zu verstehen, die sie regeln.

Stufe 1 – Planung, Genehmigungen und Standortbewertung

Mit der Installation eines Lichtmastes sollte nicht begonnen werden, ohne die Planungs- und Genehmigungsphase abgeschlossen zu haben. Das Überspringen oder Übereilen dieser Phase ist die häufigste Ursache für kostspielige Nacharbeiten, Projektverzögerungen und Compliance-Verstöße.

Ortung von Versorgungseinrichtungen: Der nicht verhandelbare erste Schritt

Bevor mit den Aushubarbeiten begonnen wird, müssen alle unterirdischen Versorgungsleitungen im Installationsbereich lokalisiert und markiert werden. In den Vereinigten Staaten erreichen Sie dies, indem Sie mindestens drei Werktage vor der Ausgrabung 811 (den landesweiten Call Before You Dig-Dienst) anrufen. Im Vereinigten Königreich wird der entsprechende Dienst von LSBUD (Lines and Cables) bereitgestellt. Der Zusammenstoß mit einer nicht gekennzeichneten unterirdischen Stromleitung während der Ausgrabung ist die häufigste Todesursache durch Stromschläge bei Bauarbeiten (Quelle: OSHA Excavation Safety Statistics, 2022). Die Gebrauchskennzeichnung muss als sicherheitskritische Voraussetzung und nicht als Verwaltungsformalität behandelt werden.

Zu den Versorgungsleitungen, die lokalisiert werden müssen, gehören Stromleitungen, Telekommunikationskabel, Gasleitungen, Wasserleitungen, Abwasserleitungen und Regenwasserableitungen. Die markierte sichere Aushubzone entscheidet darüber, ob der geplante Maststandort realisierbar ist oder angepasst werden muss.

Genehmigungsanforderungen

Die meisten Gerichtsbarkeiten erfordern eine oder mehrere der folgenden Genehmigungen für die Installation von Lichtmasten bei kommerziellen, kommunalen oder Straßenprojekten:

• Elektrogenehmigung für die Verkabelung, Leitungen und den Anschluss an die Stromversorgung
• Bau- oder Baugenehmigung für das Fundament und die Mastinstallation
• Vorfahrtsgenehmigung für Installationen in öffentlichen Straßenkorridoren oder Gehwegzonen
• Umweltprüfung für Projekte in der Nähe von Wasserstraßen, Feuchtgebieten oder Schutzgebieten

Die Genehmigungsanforderungen variieren je nach Gerichtsbarkeit und Projektumfang. Für einen einzelnen Mast auf einem Privatparkplatz ist möglicherweise nur eine Elektrogenehmigung erforderlich; Für ein Straßenbeleuchtungsprojekt mit 50 Masten sind Tragwerkszeichnungen, Verkehrsleitpläne und Einreichungen zur Koordinierung der Versorgungseinrichtungen erforderlich. Lassen Sie sich vor dem Fortfahren immer von der zuständigen Behörde (AHJ) über die örtlichen Anforderungen informieren.

Bodenbewertung und Belastungsberechnungen

Die Fundamentkonstruktion für einen Lichtmast wird direkt von der Bodentragfähigkeit am Aufstellungsort bestimmt. Standardfundamenttische für Lichtmasten gehen von einer Mindestbodentragfähigkeit von aus 1.500 bis 2.000 Pfund pro Quadratfuß (psf) – typisch für kompakten sandigen Lehm oder Ton. Standorte mit expansivem Ton, Füllboden, organischem Material oder hohem Grundwasserspiegel erfordern eine geotechnische Untersuchung und eine individuelle Fundamentplanung.

Zur Berechnung der erforderlichen Fundamentabmessungen verwendet der Statiker bzw. Masthersteller folgende Eingaben:

• Masthöhe und EPA (Effective Projected Area) der Leuchte und des Arms
• Auslegungswindgeschwindigkeit für den Installationsort (normalerweise 90 bis 150 Meilen pro Stunde, abhängig von der ASCE 7-Windzone)
• Bodenart und Tragfähigkeit
• Vom Masthersteller angegebenes Ankerbolzenmuster und -vorsprung

Die meisten Lichtmast Die Hersteller legen jeder Mastbestellung eine Fundamentzeichnung bei, in der der Ankerbolzenkreisdurchmesser, der Bolzenüberstand über der Betonoberfläche und die erforderliche Betondruckfestigkeit (normalerweise) angegeben sind 3.000 bis 4.000 psi nach 28 Tagen ) und Mindestfundamentabmessungen für normale Bodenverhältnisse.

Polabstand und photometrische Planung

Vor der endgültigen Festlegung der Mastpositionen sollte eine photometrische Analyse durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass der vorgeschlagene Mastabstand und die Montagehöhe die angestrebten Beleuchtungsstärken erreichen. Für Parkplätze empfiehlt IESNA RP-20 eine durchschnittliche Mindestbeleuchtungsstärke von 1,0 Footcandle (fc) für grundlegende Sicherheitsbereiche und 3,6 fc für Gewerbegrundstücke mit hoher Aktivität. Für die Straßenbeleuchtung liefert ANSI/IES RP-8 Beleuchtungsstärke- und Gleichmäßigkeitsziele nach Straßenklassifizierung.

Photometriesoftware (DIALux, AGi32 oder gleichwertig) verwendet die IES-Photometriedatei der Leuchte und die vorgeschlagene Mastanordnung, um punktuelle Beleuchtungsstärken, durchschnittliche zu minimale Gleichmäßigkeitsverhältnisse und Lichteinfall an Grundstücksgrenzen zu berechnen. Diese Analyse sollte vor der Bestellung von Masten abgeschlossen werden, da die Ergebnisse möglicherweise eine Anpassung der Masthöhe, des Mastabstands oder der Leuchtenauswahl erfordern.

Stufe 2 – Auswahl des richtigen Lichtmastes für die Anwendung

Die Auswahl eines Lichtmastes ist eine technische Entscheidung, die sich auf die strukturelle Leistung, die Installationsmethode, den Wartungszugang und die langfristigen Kosten auswirkt. Die wichtigsten Auswahlparameter sind Masthöhe, Material, Sockeltyp und Windlast.

Auswahl der Polhöhe

Die Montagehöhe ist die wichtigste Variable, die sowohl die Beleuchtungsstärke als auch die Anzahl der erforderlichen Masten beeinflusst. Höhere Montagehöhen ermöglichen größere Abstände, erfordern jedoch leistungsstärkere Leuchten und schwerere Strukturmasten. Übliche Montagehöhen je nach Anwendung sind:

Vergleich der Stangenmaterialien

Die drei gängigsten Materialien für Lichtmasten sind Stahl, Aluminium und Glasfaserverbundstoff. Je nach Installationsumgebung und Projektanforderungen bietet jedes einzelne unterschiedliche Vorteile:

Basistyp: Direktbestattung vs. Ankerbasis

Direkte Grabstangen werden direkt in den Boden einbetoniert, ohne sichtbare Sockelbeschläge. Sie sind kostengünstig und strukturell effizient für Standardanwendungen. Die Tiefe des vergrabenen Abschnitts beträgt typischerweise 10 % der Masthöhe plus 2 Fuß – ein 30-Fuß-Mast erfordert also etwa 5 Fuß Einbettung. Direkte Erdpfähle werden häufig auf Straßen und Parkplätzen eingesetzt, wo ein sauberes Erscheinungsbild auf Höhenniveau bevorzugt wird.

Ankergrundstangen stehen auf einem Betonfundament und werden mit Ankerbolzen durch eine angeschweißte Grundplatte an der Unterseite des Mastes befestigt. Dadurch kann der Mast entfernt und ersetzt werden, ohne das Fundament zu beschädigen – ein erheblicher Vorteil für stark beanspruchte Standorte, an denen Schäden durch Fahrzeugaufprall möglich sind. Die Installation des Ankersockels ermöglicht auch eine präzise Lotjustierung während der Masterrichtung, was bei direkten Erdpfählen schwieriger ist, sobald der Beton ausgehärtet ist.

Phase 3 – Aushub und Fundamentbau

Das Fundament ist das strukturell kritischste Element der gesamten Anlage. Ein Mastversagen aufgrund unzureichender Fundamente ist fast immer die Folge einer von drei Ursachen: unzureichende Einbettungstiefe, zu geringes Betonvolumen oder unzureichende Aushärtungszeit des Betons vor der Belastung. Alle drei sind durch die ordnungsgemäße Durchführung dieser Phase vermeidbar.

Ausgrabung für direkte Grabpfähle

Bei direkten Erdpfählen muss das Loch bis zur erforderlichen Einbettungstiefe plus zusätzlich 6 Zoll für eine Kiesdrainageschicht am Boden ausgehoben werden. Der Lochdurchmesser sollte sein Das 3- bis 4-fache des Durchmessers der Stangenbasis um eine ausreichende Betonüberdeckung auf allen Seiten zu gewährleisten – mindestens 6 Zoll Beton zwischen der Mastoberfläche und der Erdwand.

Für einen standardmäßigen 30-Fuß-Lichtmast aus direkt vergrabenem Stahl mit einem Basisdurchmesser von 5 Zoll:

• Erforderliche Einbettungstiefe: mindestens 5 Fuß (10 % von 30 Fuß 2 Fuß)
• Empfohlene Lochtiefe: 5 Fuß 6 Zoll (einschließlich 6-Zoll-Kiesgrund)
• Empfohlener Lochdurchmesser: 18 bis 24 Zoll
• Geschätztes Betonvolumen: etwa 3 bis 4 Kubikfuß

Bei weichen oder expansiven Bodenverhältnissen kann der Grundbauingenieur einen größeren Durchmesser oder eine zusätzliche Tiefe festlegen. Reduzieren Sie niemals die Einbettungstiefe, um Aushubzeit zu sparen – dies ist die häufigste Ursache für vermeidbare Pfahlausfälle bei mäßigen Windereignissen.

Bau eines Ankerbolzenfundaments

Bei Ankermasten ist das Fundament ein Stahlbetonpfeiler, dessen Größe der Fundamentzeichnung des Mastherstellers entspricht. Ein typisches Ankerbolzenfundament für einen 30 Fuß langen kommerziellen Lichtmast hat einen Durchmesser von etwa 18 bis 24 Zoll und eine Tiefe von 4 bis 5 Fuß. Vier Ankerbolzen sind L-förmig angeordnet, um sowohl dem Auftrieb als auch der seitlichen Windlast standzuhalten.

Beim Einbau der Ankerbolzen muss besonders auf Genauigkeit geachtet werden:

1. Legen Sie die Ankerbolzenvorlage fest: Verwenden Sie eine starre Stahlschablone (normalerweise vom Masthersteller geliefert oder entsprechend den Abmessungen der Fundamentzeichnung angefertigt), um die Ankerbolzen im exakten Lochkreisdurchmesser, in der richtigen Projektionshöhe über der fertigen Betonoberfläche und perfekt lotrecht zu halten. Die Schablone muss ausgesteift und gesichert werden, damit sie sich beim Betonieren nicht verschieben kann.
2. Rohrstutzen installieren: Installieren Sie vor dem Betonieren den Stromleitungsstutzen durch die Mitte des Fundaments und ragen Sie 6 bis 12 Zoll über die fertige Betonoberfläche hinaus. Dieser Kanal führt die Versorgungskabel vom Untergrund in das Innere des Mastes.
3. Bewehrungsstahl platzieren: Installieren Sie den Bewehrungskorb wie in der Fundamentzeichnung angegeben – typischerweise einen Käfig aus vier bis sechs vertikalen Bewehrungsstäben Nr. 4 oder Nr. 5 mit Spiral- oder Zugbügeln im Abstand von 12 Zoll.
4. Beton gießen: Verwenden Sie Transportbeton mit der angegebenen Druckfestigkeit – typischerweise mindestens 3.000 psi (20 MPa) nach 28 Tagen für Standard-Lichtmastfundamente. Verfestigen Sie den Beton mit einem Rüttler, um Hohlräume rund um die Ankerbolzen und Bewehrungsstäbe zu beseitigen.
5. Überprüfen Sie die Schraubenposition, bevor der Beton aushärtet: Überprüfen Sie unmittelbar nach dem Gießen noch einmal die Ausrichtung und den Vorsprung der Ankerbolzen mit einem Haarlineal und einem Maßband. Nehmen Sie eventuelle Korrekturen innerhalb der ersten 30 bis 45 Minuten vor, solange der Beton noch verarbeitbar ist. Korrekturen nach dem ersten Abbinden erfordern das Herausschlagen des Fundaments mit Presslufthämmern und einen Neubeginn.
6. Schützen und heilen: Decken Sie den frischen Beton mit Aushärtemasse oder nassem Sackleinen und Plastikfolie ab. Stellen Sie den Mast erst auf, wenn der Beton mindestens 70 % seiner Auslegungsfestigkeit erreicht hat 72 Stunden bei 21 °C Umgebungstemperatur oder länger bei kaltem Wetter.

Überlegungen zu Beton bei kaltem Wetter

Beton, der gefriert, bevor er die ausreichende Festigkeit erreicht, wird dauerhaft geschwächt. Wenn die Umgebungstemperatur unter 4 °C (40 °F) liegt, sind folgende Maßnahmen erforderlich:

• Verwenden Sie erhitztes Wasser in der Betonmischung oder ein Betonzusatzmittel für kaltes Wetter, um die Mischungstemperatur beim Einbau auf über 10 °C (50 °F) zu halten
• Isolieren Sie das Fundament nach dem Gießen mindestens 5 bis 7 Tage lang mit Isolierdecken
• Verlängern Sie die Aushärtungszeit vor der Mastaufstellung bei kalten Bedingungen auf mindestens 5 bis 7 Tage
• Gießen Sie keinen Beton, wenn die Umgebungstemperatur unter -7 °C (20 °F) liegt, ohne dass ein spezieller Kaltwetterbetonplan vorliegt, der von einem Statiker überprüft wurde

Stufe 4 – Unterirdische elektrische Leitungen und Verkabelung

Die elektrische Infrastruktur, die den Lichtmast trägt, muss vor oder gleichzeitig mit den Fundamentarbeiten installiert werden, da der Leitungsstutzen durch den Fundamentbeton verlaufen muss. Diese Phase umfasst die unterirdische Leitungsführung, das Einziehen der Drähte und den Anschluss an der Mastbasis.

Anforderungen an Leitungstyp und Verlegungstiefe

Der Artikel 300.5 des National Electrical Code (NEC) legt die Mindestverlegungstiefen für elektrische Leiter und Leitungen in den Vereinigten Staaten fest. Die anwendbare Tiefe hängt vom Leitungstyp und der Stromkreisspannung ab:

Für die meisten kommerziellen und kommunalen Lichtmastprojekte PVC Schedule 40-Leitung mit einer Tiefe von 24 Zoll ist die Standardspezifikation – tief genug, um bei der Landschaftsgestaltung oder zukünftigen kleineren Ausgrabungen vor unbeabsichtigten Schäden zu schützen und gleichzeitig bei langen Einsätzen kostengünstig zu bleiben.

Kabeldimensionierung für Lichtmaststromkreise

Die Drahtgröße wird durch die Leuchtenlast in Watt, die Stromkreisspannung, die Anzahl der Pole im Stromkreis und den maximal zulässigen Spannungsabfall von der Stromquelle bis zum letzten Pol bestimmt. Der NEC begrenzt den Spannungsabfall auf 3 % für Abzweigstromkreise und 5 % für den kombinierten Einspeise- und Abzweigstromkreis . Ein übermäßiger Spannungsabfall verringert die Lichtleistung der Leuchte und kann die LED-Treiber beschädigen.

Als Beispiel: Ein Stromkreis, der 10 LED-Leuchten mit jeweils 150 Watt (insgesamt 1.500 Watt bei 120 V = 12,5 Ampere) über eine Strecke von 300 Fuß versorgt, erfordert mindestens einen Kupferdraht Nr. 10 AWG, um den Spannungsabfall unter 3 % zu halten. Der gleiche Stromkreis bei 240 V erfordert nur Nr. 12 AWG, weshalb viele kommerzielle Lichtmaststromkreise mit 240 V oder 277 V verdrahtet sind, um die Kabelgröße und die Kosten bei langen Strecken zu reduzieren.

Handlöcher und Anschlussdosen

Jeder Lichtmast sollte über eine Handlochöffnung im Mastschaft verfügen – typischerweise eine rechteckige Öffnung von etwa 4 Zoll x 6 Zoll, die sich 18 bis 24 Zoll über dem Boden befindet –, die Zugang zu den Kabelanschlüssen, der Sicherung und der Fotokontrollsteckdose im Inneren des Mastes bietet. Die Handlochabdeckung ist mit einer vandalensicheren Schraube gesichert. Die Kabelanschlüsse im Inneren des Mastes müssen mit wetterfesten Kabelverbindern erfolgen, die für nasse Standorte geeignet sind, da es häufig zu Kondensation im Inneren des Mastschaftes kommt.

Stufe 5 – Mastmontage: Ausrüstung, Sicherheit und Verfahren

Die Mastmontage ist die körperlich gefährlichste Phase des Installationsprozesses. Herabfallende Masten und Lasten, Kontakt mit Freileitungen und Arbeiten in der Höhe sind die Hauptrisiken. Die richtige Auswahl der Ausrüstung, die Einweisung der Besatzung und die Einhaltung der Hebeplanverfahren sind nicht verhandelbar.

Für die Mastmontage erforderliche Ausrüstung

Die erforderliche Ausrüstung hängt von der Masthöhe, dem Gewicht und der Zugänglichkeit zum Standort ab:

• Stangen bis zu 25 Fuß (7,5 m) und unter 200 Pfund: Eine Mannschaft von 3 bis 4 Arbeitern mit einem manuellen Entkörnungsmast oder einem mechanischen Seilzug kann den Mast aufstellen. Dies ist nur bei leichten Aluminium- oder dünnwandigen Stahlstangen sinnvoll.
• Stangen 25 bis 40 Fuß (7,5 bis 12 m): Zur Standardausrüstung gehört ein Mehrzweck-Bagger-Derrick-Lkw (Knieauslegerkran oder Geradeauslegerkran). Diese LKWs kombinieren Aushubfähigkeiten mit einem Kranausleger und sind damit die effizienteste Komplettlösung für die meisten kommerziellen Lichtmastprojekte.
• Stöcke über 40 Fuß (12 m) oder über 800 Pfund: Ein spezieller Mobilkran ist erforderlich. Der Kran muss für das Mastgewicht dimensioniert und ausgerüstet sein und über geeignete Anschlagmittel verfügen, die für die Last ausgelegt sind.
• Alle Errichtungen in der Nähe von Stromleitungen: Mindestsicherheitsabstände gemäß OSHA 1926.1408 müssen eingehalten werden – mindestens 20 Fuß von Leitungen entfernt, die mit 50 kV oder weniger gespeist werden . Möglicherweise ist eine Abschaltung des Versorgungsnetzes oder eine Leitungsabdeckung erforderlich, bevor der Hubvorgang fortgesetzt werden kann.

Schrittweiser Mastaufbau für Ankerbasismasten

1. Inspektion vor der Montage: Untersuchen Sie die Stange auf Transportschäden – Beulen, Risse oder verbogene Abschnitte. Stellen Sie sicher, dass das Muster der Schraubenlöcher in der Grundplatte mit dem Muster der Ankerschrauben im Fundament übereinstimmt. Überprüfen Sie das Gewinde des Ankerbolzens und reinigen Sie es gegebenenfalls. Stellen Sie sicher, dass der Fundamentbeton vollständig ausgehärtet ist.
2. Führen Sie die Versorgungskabel durch die Stange: Bevor Sie den Mast aufstellen, ziehen Sie die Versorgungskabel vom Fundamentrohrstutzen nach oben durch den Mastschaft vom Sockel. Lassen Sie ausreichend Kabellänge, um den Leuchtenanschlusspunkt oben am Mast zu erreichen, plus 18 bis 24 Zoll Durchhang. Kleben Sie die Drahtenden im Handloch fest, um zu verhindern, dass sie während des Aufbaus wieder nach unten rutschen.
3. Befestigen Sie die Hebevorrichtung: Befestigen Sie die Kranausrüstung an einem ausgewogenen Hebepunkt am Mast – normalerweise 60 bis 70 % der Masthöhe von der Unterseite bei einem geraden Mast. Verwenden Sie breite Nylonschlingen (mindestens 4 Zoll breit) anstelle von Drahtseilen direkt am Stangenschaft, um Kratzer auf lackierten oder verzinkten Oberflächen zu vermeiden. Befestigen Sie niemals Halterungen am Leuchtenarm oder anderen Zubehörteilen.
4. Heben Sie die Stange in die Vertikale: Heben Sie den Mast langsam in die Vertikale, während der Kranführer und eine bestimmte Signalperson klar kommunizieren. Lassen Sie zwei Besatzungsmitglieder die Stangenbasis mithilfe von Markierungsleinen über die Ankerbolzen führen – verwenden Sie niemals die Hände, um die Stangenbasis direkt zu führen. Nähern Sie sich dem Fundament seitlich und nicht direkt von oben.
5. Auf Ankerbolzen absenken: Senken Sie die Mastgrundplatte auf die Ankerbolzen ab. Installieren Sie die Nivelliermuttern (falls mitgeliefert) und stellen Sie sie auf die richtige Höhe ein, um eine Lotlinie zu erreichen. Schrauben Sie die Ankerschraubenmuttern von Hand auf, bevor Sie die Kranspannung lösen.
6. Loten Sie die Stange aus: Stellen Sie die Nivelliermuttern mithilfe einer digitalen Wasserwaage oder einer Torpedo-Wasserwaage auf zwei benachbarten Seiten der Stange ein, bis die Stange in beiden Ebenen lotrecht ist. Für eine 30-Fuß-Stange gilt eine Lottoleranz von 1 Zoll pro 10 Fuß Höhe (L/120) ist die Standardspezifikation – daher sollte die Spitze einer 30-Fuß-Stange höchstens 3 Zoll von der vollkommenen Vertikale entfernt sein.
7. Ankerschrauben festziehen: Sobald die Lotgenauigkeit bestätigt ist, ziehen Sie alle Ankermuttern mit dem vom Masthersteller angegebenen Drehmoment an – normalerweise 150 bis 300 ft-lb, je nach Bolzendurchmesser -- mit einem kalibrierten Drehmomentschlüssel. Über Kreuz anziehen (entgegengesetzte Paare), um eine gleichmäßige Lastverteilung zu gewährleisten. Montieren Sie Sicherungsscheiben oder Doppelmuttern wie vorgeschrieben.
8. Installieren Sie die Bodenabdeckung (falls angegeben): Die meisten anchor base poles are supplied with a decorative base cover that conceals the anchor bolts and base plate. Install the base cover over the base plate before backfilling around the foundation.

Verfahren zur direkten Errichtung eines Grabpfahls

Die direkte Installation eines Erdpfahls unterscheidet sich von der Ankerbasis in einem entscheidenden Aspekt: Sobald der Beton mit dem Pfahl an Ort und Stelle gegossen wird, ist die Position dauerhaft. Daher müssen die Rohrleitungen während des Betonierens überprüft und korrigiert werden, bevor der Beton aushärtet.

1. Installieren Sie die Kiesdrainageschicht (6 Zoll gewaschener Stein) am Boden des ausgehobenen Lochs.
2. Ziehen Sie das Versorgungskabel durch den Mastschaft und kleben Sie die Kabelenden im Handloch fest.
3. Senken Sie den Mast mit dem Kran in das Loch ab und positionieren Sie die Leitungsausbrechöffnung an der Mastbasis über dem Leitungsstutzen aus dem Untergrund.
4. Befestigen Sie das Lot der Stange vorübergehend mit Holzpfählen und Abstützbrettern, die oberhalb des Gefälles gegen die Stangenwelle geklemmt sind.
5. Gießen Sie Beton in den Ringraum um den Mastschaft im Loch. Mit einem Vibrator festigen. Der Beton sollte bis zu einer Tiefe von 2 bis 3 Zoll über dem Gefälle aufgefüllt werden, um eine Oberflächenkrone und ein Entwässerungsgefälle zu ermöglichen.
6. Überprüfen Sie das Lot sofort nach dem Gießen erneut und passen Sie die Abstützung bei Bedarf an. Nach 30 Minuten noch einmal prüfen, da eventuelle Setzungen im Beton zu einer Verschiebung der Pole-Position führen können.
7. Behalten Sie die Aussteifung bei, bis der Beton eine ausreichende Festigkeit erreicht hat, um den Mast zu halten – mindestens 48 Stunden bei normalen Temperaturen.

Stufe 6 – Leuchteninstallation und Armmontage

Sobald der Mast aufgestellt und der Beton ausgehärtet ist, können die Leuchte und alle Zapfen- oder Armhalterungen installiert werden. Diese Phase wird normalerweise von einer Hubarbeitsbühne (Schaufelwagen) aus durchgeführt oder durch Zusammenbau der Leuchte und des Arms auf Bodenhöhe und Anheben der Baugruppe auf die Mastspitze während des Aufbaus – eine Methode, die bevorzugt wird, wenn die Leuchte groß ist oder der Mast über eine aufsteckbare Zapfenspitze verfügt.

Zapfenmontierte vs. armmontierte Leuchten

Zapfenleuchten Stülpen Sie über ein rundes Zapfenrohr, das an der Spitze der Stange angeschweißt oder mit Gewinde versehen ist, und werden mit Edelstahl-Stellschrauben befestigt. Der Zapfendurchmesser ist für die meisten nordamerikanischen Straßen- und Flächenbeleuchtungen auf einen Außendurchmesser von 2-3/8 Zoll standardisiert. Die Zapfenmontage ist die schnellste und einfachste Befestigungsmethode – die Installation dauert normalerweise weniger als 5 Minuten pro Leuchte.

Armmontagekonfigurationen Verwenden Sie einen geschweißten oder aufsteckbaren Halterungsarm, der sich horizontal vom Mastschaft erstreckt und die Leuchte von der Mittellinie des Mastes entfernt positioniert. Dies wird verwendet, wenn der Beleuchtungszielbereich von der Mastposition versetzt ist oder wenn mehrere Leuchten in unterschiedlichen Azimutrichtungen an einem einzelnen Mast montiert werden müssen. Arm-zu-Mast-Verbindungen werden mit Durchgangsbolzen oder Stellschrauben durch die Mastschaftwand gesichert.

Kabelverbindungen an der Leuchte

Die Versorgungsdrähte verlaufen vom Handloch nach oben durch das Innere der Stange und treten oben durch den Zapfen oder die Armdrahtführung aus. Verbindungen an der Leuchte müssen mit wetterfesten Steckverbindern hergestellt werden, die für nasse Standorte geeignet sind – typischerweise Hebel- oder Drehverbinder, die für direkte Erdverlegung oder nasse Standorte geeignet sind. Alle Anschlüsse im Inneren der Leuchte müssen für Wartungszwecke zugänglich sein, ohne dass die gesamte Leuchte vom Mast abmontiert werden muss.

Vergewissern Sie sich bei LED-Leuchten mit integrierten Treibern vor dem Einschalten, dass die Versorgungsspannung mit der Nenneingangsspannung des Treibers übereinstimmt. Die meisten handelsüblichen LED-Flächenleuchten akzeptieren einen weiten Eingangsspannungsbereich 120 bis 277 V Wechselstrom Dies muss jedoch anhand des Datenblatts des jeweiligen Modells überprüft werden. Eine nicht übereinstimmende Spannung ist eine der Hauptursachen für einen vorzeitigen Ausfall des LED-Treibers.

Installation von Fotosteuerung und Dimmsteuerung

Die meisten commercial street and area light poles are equipped with a NEMA 7-pin photocontrol twist-lock receptacle at the top of the pole or on the luminaire, accepting a photocontrol that switches the luminaire on at dusk and off at dawn. For projects with dimming or networked control requirements, a 0-10V dimming control wire must be run from the control system through the conduit network to each pole, in addition to the power supply conductors.

Stufe 7 – Elektrischer Anschluss, Prüfung und Inbetriebnahme

Der letzte Schritt vor Abschluss der Installation ist der elektrische Anschluss an die Stromquelle, gefolgt von einem systematischen Test- und Inbetriebnahmeprozess.

Anschluss an die Stromversorgung

Lichtmaststromkreise werden normalerweise von einem speziellen Beleuchtungspanel oder einem fotozellengeschalteten Abzweigstromkreis in einem vorhandenen Verteilerpanel gespeist. Der Stromkreis muss durch einen entsprechend ausgelegten Schutzschalter geschützt werden – berechnet als 125 % der Dauerlast gemäß NEC Artikel 210.20. Für einen Stromkreis, der 10 LED-Leuchten mit jeweils 150 W versorgt (insgesamt 1.500 W bei 120 V = 12,5 A), beträgt die Mindestgröße des Leistungsschalters 12,5 x 1,25 = 15,6 A, aufgerundet auf einen 20-A-Leistungsschalter.

Die gesamte Verkabelung muss von der AHJ (zuständige Behörde) geprüft und genehmigt werden, bevor der Stromkreis mit Strom versorgt wird. Der Elektroinspektor überprüft die Installation der Leitungen, die Verlegetiefe, die Kabeldimensionierung, die Verbindungsqualität, die Erdung und die Schalttafelbeschriftung.

Erdungsanforderungen

Jeder Metalllichtmast muss mit dem Geräteerdungsleiter (EGC) verbunden werden, der durch die Versorgungsleitung verläuft. Diese Erdung ist für die Sicherheit des Personals von entscheidender Bedeutung. Sie stellt sicher, dass bei einem Isolationsfehler im Versorgungskabel im Inneren des Pols und bei einer Stromzufuhr zum Polschaft der Fehlerstrom den Leistungsschalter auslöst, anstatt den Pol mit gefährlicher Berührungsspannung zu beaufschlagen. Die Erdungskontinuität muss mit einem niederohmigen Ohmmeter (weniger als 1 Ohm) vom Polfuß bis zum Erdungsbus des Schaltschranks überprüft werden bevor Sie den Stromkreis mit Strom versorgen.

In Bereichen mit hoher Blitzeinwirkung bietet ein separater Blitzschutz-Erdungsstab (mindestens 8 Fuß langer kupferbeschichteter Stahl), der neben dem Mastfundament angebracht und mit der Mastgrundplatte verbunden ist, zusätzlichen Schutz vor blitzbedingten Spannungsspitzen im Beleuchtungsstromkreis.

Inbetriebnahmetests und Dokumentation

Führen Sie vor der Abnahme der abgeschlossenen Installation die folgenden Inbetriebnahmeprüfungen durch:

• Isolationswiderstandsprüfung: Verwenden Sie ein Megaohmmeter, um die Integrität der Drahtisolierung zu überprüfen. Der minimal akzeptable Isolationswiderstand beträgt typischerweise 1 Megaohm zwischen jedem Leiter und Erde.
• Spannungsprüfung: Messen Sie die Spannung am letzten Pol des Stromkreises unter Last. Stellen Sie sicher, dass die Spannung innerhalb des akzeptablen Bereichs liegt (normalerweise innerhalb von 5 % des Nennwerts), um sicherzustellen, dass der Spannungsabfall innerhalb der Designgrenzen liegt.
• Photocontrol-Funktionstest: Stellen Sie sicher, dass die Lichtschranken die Leuchten korrekt ein- und ausschalten, indem Sie die Dämmerung simulieren (den Lichtschrankensensor abdecken) und bestätigen, dass die Leuchte reagiert.
• Überprüfung der Leuchtenausrichtung: Stellen Sie sicher, dass alle Leuchten in die richtige Richtung ausgerichtet sind und dass alle verstellbaren Optiken wie im fotometrischen Entwurf angegeben eingestellt sind.
• Körperliche Inspektion: Stellen Sie sicher, dass alle Handlochabdeckungen befestigt sind, die Basisabdeckungen installiert sind, die Lotlinie der Stange innerhalb der Toleranz liegt und alle Ankerschraubenmuttern mit installierten Sicherungsscheiben fest angezogen sind.

Dokumentieren Sie die abgeschlossene Installation mit Fotos von jedem Mastfundament, Ankerbolzenverbindungen, Kabelanschlüssen und den eingeschalteten Leuchten bei Nacht. Diese Dokumentation ist als Referenz für zukünftige Wartungsarbeiten und zur Klärung etwaiger Gewährleistungs- oder Versicherungsansprüche wertvoll.

Häufige Installationsfehler und wie man sie vermeidet

Die folgenden Fehler sind für die meisten Fehler bei der Installation von Lichtmasten, Garantieansprüchen und Sicherheitsvorfällen verantwortlich. Jedes ist durch Beachtung der Spezifikation und des Verfahrens vermeidbar:

Wartung nach der Installation: Schutz Ihrer Investition

Eine ordnungsgemäß installierte Lichtmast erfordert regelmäßige Wartung, um seine volle Lebensdauer zu erreichen. Der folgende Wartungsplan spiegelt die Best Practices der Branche für kommerzielle und kommunale Lichtmastinstallationen wider (Quelle: AASHTO Roadway Lighting Design Guide, 2018):

Stahllichtmasten in Küstengebieten, nördlichen Straßensalzgebieten oder Industrieumgebungen sind besonders anfällig für Korrosion in der Höhe – dem Bereich direkt über und unter der Bodenoberfläche, in dem Feuchtigkeit, Sauerstoff und Salz oder Chemikalien konzentriert sind. Ein Wanddickenverlust von mehr als 25 % an irgendeiner Stelle des Polschafts ist typischerweise der Schwellenwert für einen Polaustausch gemäß AASHTO-Strukturstandards.