現代體育場館電氣照明工程要點分析

　　摘要：從現代體育場館的供電可靠性、照明特點及場地照明布置方式、燈具選型、照明控制及場館示例等方面詳細分析了體育場館電氣照明工程應掌握的要點，提出了提高體育場館供電可靠性、燈具布置方式、燈具選型應考慮的要素、照明控制的具體要求，列舉一種典型照明燈具，點評一座國外著名體育場館的照明特點。
　　關鍵詞：可靠性；場地布置；燈具選型；照明控制
　　
　　體育場館電氣照明是正常體育比賽和訓練的需要，為滿足運動員比賽和訓練的照明要求，體育場館電氣照明工程要達到一定的標準，如供電電源的可靠性，場地照明的布置方式、燈具選型、照明控制等。一般說，賽場越大，速度越快，球越小，照明標準就越高。對運動員裁判員來說，水平照度在150-300lux就能正常比賽；觀眾觀看比賽，視線較遠，觀看位置相對固定，隨著運動員的移動，觀眾視線也隨之移動，照明標準是隨著觀看距離的增加而提高，照度高低是觀眾觀看是否清楚的關鍵指標，每一次技術進步就意味著照明標準的提高；平面媒體如廣播電視、攝影記者、報紙、雜志等平面媒體記者也要報道賽事情況，記者在記者席，或在一定范圍內，一定時間內進行采訪、報道工作，都需要有電氣照明的支持。
　　
　　一、供電可靠性
　　
　　提高體育場館供電系統可靠性措施。供電系統可靠性主要指標是體育場館年平均停電時間和年平均停電次數（在以元件組合關系為基礎的預測方法中，分別稱為系統平均停電時間和系統平均停電頻率）[1]，體育場館來要改善和提高供電可靠性，采取的措施有3個方面：防止故障的措施；改善系統可靠度的措施；加速故障探測及故障修復，縮短停電時間，盡快恢復送電時間的措施。
　　防止故障的措施 。當運動場地采用氣體放電光源時，應有克服頻閃效應的措施。防止頻閃效應的措施有三種：一是采用兩相或三相供電，減少交流電源過零的影響；二是場地同一瞄準點要有來自三相不同的光源共同照明；三是每相所帶來的光通量差別不要相差太大。
　　氣體放電燈宜采取末端無功補償措施，將電容器置于燈具內或臨近的電器附件箱內，線路保護元件的整定值應考慮氣體放電燈啟動特性的影響。對諧波的限制應符合《電能質量公用電網諧波》（GB/T14549-1993）中的規定[1]。氣體放電燈及其鎮流器為非線性負荷，其產生的諧波電流對變壓器、配電線路、保護電器等均產生不利影響，應采取足夠的防諧波措施。
　　改善系統可靠度的措施。首先要提高體育場館供電系統及設備的供電能力，改善供電電網的結構，建立雙回路供電、環形回路供電及多分割多聯絡的網絡結構。確保設備用電裕度。加強配電線路之間的聯絡，增強切換能力，提高體育場館供電網絡間功率交換和重要區域位置的供電能力。
　　其次要提高運行操作及技術服務能力。采用合理的供電方式，如節點網絡式，備用線路自動切換方式；減少檢修和施工作業停電，合理地安排檢修和施工計劃，盡可能采用帶電作業及各種形式的臨時送電工作法；加強對場館供電管理人員的技術咨詢、技術服務和技術教育，提高供電管理人員的管理水平和人員素質。
　　同時加速檢測及故障修復。限制和縮小故障區段，使完好區段盡快送電，具體包括：采用帶時限的順序式控制器，通過配電變電所斷路器的二次重合閘過程，使控制故障區段的分段開關在斷開后經過無壓檢測而閉鎖，從而達到自動切換故障區段，恢復向完好區段送電的目的，其構成一般包括順序控制器、具有失磁斷開特性的自動分段開關和一個小型的電源檢測變壓器。在工程實踐中，一般采用帶時限的順序式自動分段開關環形配電方式，可自動切除故障區段，恢復對完好區段的送電。
　　
　　二、體育場館照明燈具布置方式
　　
　　現代體育館一般采用金屬鹵化物作為光源，這種燈光效高，壽命長，光源顯色指數Ra已達到90以上，室內體育館為了滿足新聞攝影和電視轉播的要求，光源色溫一般在2800~5600K之間。室內體育場地的照明空間較高，一般為13~20米，少數小型體育館高度較低，為6~12米，其照明燈具選擇要求燈具效率高，配光特性好。燈光布置采用如下形式：燈具均勻布置在場地上空，適用于低空間的運動項目，但垂直照度較低，立體感差，陰影較生硬；燈具在場地上空和側面布置相結合。適用于多功能體育館，水平照度和垂直照度可以獲得適當比率；燈具主要布置在場外上空，以側光為主，適用于空間較高的運動項目。
　　現代體育場一般采用大功率金屬鹵化物燈作為光源，大部分使用1000~2000W鈉燈，具備高光視效能（約80~100lm/w），高顯色性，色溫在5000~6000K之間，能夠滿足高清晰彩色電視（HDTV）對室外照明的要求，一般光源壽命在6000h左右，個別燈具效率達到80%，燈具防塵防水等級不小于IP54。體育場的照明特點是燈光照射空間大，距離遠，場地照明一般選用高效率的投光燈 ，布燈方式有：四塔式、多塔式、光帶布置和混合式布置等四種。采用何種布燈方式，主要依據體育場的具體情況來選擇。在選擇燈具布置中，應考慮觀眾席照明以及比賽場地的應急照明，以保證安全疏散，對燈塔的防雷保護和航空標志照明，要采取相應的工程措施。
　　按照建筑電氣設計規范，體育場館應設置應急照明[2]。應急照明的設置是以體育場館的設計級別和當時當地的電氣設計規范為依據，在工程實踐中，一般所有帶觀眾席的體育場館都要設置應急照明，保證人員在規定的時間內安全撤離；帶有電視轉播的體育場館，為了滿足電視轉播的要求，場地照明系統應設置應急電視照明模式，應急電視照明模式要求垂直照度要達到1400lux以上，平均照度不得低于700