照明工程配電知識(shí)

1.    負(fù)荷等級(jí)

根據(jù)規(guī)范要求，將負(fù)責(zé)按照其對(duì)供電可靠性的要求以及終端供電造成的影響、經(jīng)濟(jì)上的損失程度、人員傷亡情況等分為三級(jí)。對(duì)于體育建筑，則直接反映為對(duì)賽事（或體育活動(dòng)）是否正常進(jìn)行的影響。也就是說(shuō)，體育建筑中的負(fù)荷等級(jí)劃分基本是按照對(duì)賽事影響程度的大小以及是否影響賽事來(lái)進(jìn)行的。例如，甲級(jí)及特級(jí)體育建筑中，凡中斷供電會(huì)直接或間接影響賽事和轉(zhuǎn)播正常進(jìn)行以及運(yùn)動(dòng)員水平正常發(fā)揮的負(fù)荷一般屬于一級(jí)負(fù)荷，凡中斷供電不影響賽事和轉(zhuǎn)播正常進(jìn)行但影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的負(fù)荷一般屬于二級(jí)負(fù)荷，凡中斷供電不影響賽事和轉(zhuǎn)播正常進(jìn)行及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的一般屬于三級(jí)負(fù)荷。其它級(jí)別體育建筑的負(fù)荷等級(jí)依次類推。

由于體育館照明直接影響賽事（或體育活動(dòng)）的正常進(jìn)行，因此屬于體育建筑中負(fù)荷等級(jí)最高的負(fù)荷。按照現(xiàn)行規(guī)范要求，特級(jí)體育建筑的體育照明屬于特別重要一級(jí)負(fù)荷，甲級(jí)體育建筑的體育照明屬于一級(jí)負(fù)荷，乙級(jí)及以下體育照明屬于二級(jí)負(fù)荷。

2.    供電電源

不同等級(jí)負(fù)荷對(duì)供電的可靠性要求也不相同，同時(shí)需要兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性和業(yè)主的特殊要求。根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的工程實(shí)施現(xiàn)狀，特級(jí)體育建筑的體育照明一般需要兩個(gè)及以上的電源為其供電，且必須設(shè)置獨(dú)立的備用電源。其供電電源包括兩路及以上獨(dú)立的市電電源（一般來(lái)自不同的上級(jí)降壓站）和各自形式的備用電源，如柴油發(fā)電機(jī)組（包括固定和臨時(shí)的發(fā)電機(jī)組）、蓄電池類電源裝置等。甲級(jí)體育建筑的體育照明供電電源可以是兩路或以上獨(dú)立的市電電源（一般來(lái)自不同的上級(jí)降壓站），備用電源則可以根據(jù)業(yè)主的要求確定是否設(shè)置，備用電源的形式同上。乙級(jí)及以下建筑的體育照明可以由兩條或兩回市電電源供電，若受條件限制，可以由1路市電電源和自備備用電源供電。08D800-1《民用建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)》中的規(guī)定可以給讀者提供幫助。

1）         正常電源，①乙級(jí)及以上的體育建筑電源數(shù)量不應(yīng)少于兩個(gè)，丙級(jí)體育建筑電源數(shù)量宜為兩個(gè)，其它體育建筑可采用一個(gè)電源。特級(jí)、甲級(jí)場(chǎng)館的兩路電源應(yīng)為不同路由的線路。②中小型體育建筑宜采用380V電源，特大型、大型體育建筑術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較可采用35KV或110KV電壓等級(jí)的電源供電。③特級(jí)體育建筑應(yīng)采用專線電源供電，甲級(jí)體育建筑宜采用專線電源供電。

2）         應(yīng)急電源和備用電源。①特級(jí)體育建筑應(yīng)設(shè)應(yīng)急電源，臨時(shí)性重要負(fù)荷宜設(shè)備用電源。根據(jù)供電半徑，柴油發(fā)電機(jī)可分區(qū)設(shè)置。②甲級(jí)、以及體育建筑應(yīng)為備用電源的接駁預(yù)留條件，丙級(jí)及以下等級(jí)的體育建筑可不設(shè)備用電源。③應(yīng)急電源可為柴油發(fā)電機(jī)和蓄電池，備用電源應(yīng)獨(dú)屬于正常電源，但不應(yīng)采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和蓄電池。④為應(yīng)急電視轉(zhuǎn)播照明設(shè)置的應(yīng)急電源裝置，當(dāng)光源為高強(qiáng)氣體放電燈時(shí)，應(yīng)采用在線式電源裝置，蓄電池放電時(shí)間宜不少于15min。

3.    電能質(zhì)量

1）電壓偏差。電壓偏差一般與供電電壓、變壓器設(shè)置、系統(tǒng)和線路阻抗及負(fù)荷平衡等因素相關(guān)，是一個(gè)供電系統(tǒng)中固有的電能質(zhì)量指標(biāo)，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)會(huì)以較穩(wěn)定的幅度出現(xiàn)。

一般來(lái)講，照明設(shè)備的端電壓偏差允許值為±5%。電壓的升高和降低主要影響照明設(shè)備的壽命、光通量輸出和色溫。圖9-1是目前常用的體育照明光源短弧金鹵燈MHN-SA的電壓特性曲線圖。由圖中可見(jiàn)，電壓偏差為±5%時(shí)，色溫的變化約為±4%，若以5600K為標(biāo)準(zhǔn)，即±224K；光通量輸出的變化約為±12.5%；電壓偏差為±4%時(shí)，色溫的變化約為±2.5%，以5600K為標(biāo)準(zhǔn)，即±140K（目前業(yè)內(nèi)對(duì)色溫波動(dòng)最嚴(yán)格的控制指標(biāo)是150K），光通量輸出的變化約為±8%因此，為了獲得場(chǎng)地照明中同型號(hào)燈具一致的光輸出特征，場(chǎng)地照明燈具端子處電壓偏差允許值建議滿足下列要求：

①    乙級(jí)及以下場(chǎng)館的場(chǎng)地照明，220/380V±5%；

②    特級(jí)和甲級(jí)場(chǎng)館的場(chǎng)地照明，220/380V±2%；

③    重要比賽場(chǎng)地的燈頭末端電壓偏移相互間不宜大于±1%。

 2）電壓波動(dòng)。與電壓偏差相比，電壓波動(dòng)則是指電壓的快速變化，多由沖擊負(fù)荷的啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起，出現(xiàn)時(shí)間很短。但由圖9-1可見(jiàn)，短時(shí)間內(nèi)的電壓波動(dòng)也會(huì)引起光源光通量輸出和色溫的波動(dòng)，且色溫對(duì)電壓的波動(dòng)更為敏感。而色溫波動(dòng)直接影響轉(zhuǎn)播用電視攝像機(jī)的拍攝質(zhì)量，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少電壓波動(dòng)。在工程設(shè)計(jì)中，往往通過(guò)將體育照明供配電系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置來(lái)盡量減少因其它大波動(dòng)負(fù)荷對(duì)體育照明的影響。單獨(dú)設(shè)置的體育照明供電系統(tǒng)包括獨(dú)立變壓器、低壓配電回路等。

          圖9-1

3）諧波抑制。對(duì)于照明末端負(fù)荷為單相負(fù)荷的，產(chǎn)生的諧波多為3次諧波。圖9-2為水利方體育照明回路中的諧波含量。如果體育照明的供電電源中包括蓄電池類電源裝置，則諧波含量還會(huì)增加。圖中可以看出，三相上3次諧波含量最多，均在21%以上；其次是5次諧波，在11%以上；11次諧波局第三位，達(dá)6%以上；7次和13次諧波含量也不少，均在3%以上；9次和15次諧波含量較少，尤其15諧波可以忽略不計(jì)。

                                圖9-2

   所以在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮濾波裝置的安裝空間以及對(duì)蓄電池類電源裝置諧波含量的抑制措施。不同品牌、不同型號(hào)的體育照明燈具，其諧波含量是不同的，應(yīng)有針對(duì)性的加以治理。

4）不平衡度。是指三相電力系統(tǒng)運(yùn)行中三相不平衡的程度，主要有負(fù)荷不平衡、系統(tǒng)三相阻抗不對(duì)成以及消弧線圈的不正確協(xié)調(diào)引起。這里主要指三相照明線路的負(fù)荷平衡問(wèn)題。負(fù)荷不平衡會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)損耗發(fā)熱加大，電壓偏高或偏低，影響設(shè)備正常運(yùn)行。體育照明的末端負(fù)荷多為220V單相負(fù)荷或380V線間負(fù)荷，其配電系統(tǒng)的負(fù)荷的分配應(yīng)盡量保持平衡，最大相負(fù)荷電流不易超過(guò)三相負(fù)荷平均值的115%，最小相負(fù)荷電流不宜小于三相負(fù)荷平均值的85%。