中學舞臺電氣設計淺析

范美凌

摘要：中學階段的學生由于其成長發育迅速，在記憶力、感知力、認知力等思維能力方面得到更為迅速的發展。目前，隨著我國新課改的相關基礎要求，從中學生的綜合素質培養重要性角度出發越來越重視對于學生的德、智、體、美、勞等全方面發展，而中學學校舞臺做為讓學生展現自我以及培養自信的重要場所，建設合理的中學學校舞臺以及多功能的電氣設計，也是為學生的才華展示以及其的身心健康發展，提供重要的技術支持。

關鍵詞：中學舞臺;供配電系統;電氣設計

引言

舞臺是承載演員們展示節目表演的重要一個平臺，舞臺的形式也會隨著人們需求不斷地在進行著變化，因此舞臺的表演功能、以及舞臺設計類型近年來在發展后逐漸在增多。電氣控制系統是實現舞臺燈光控制、演藝效果的重要基礎結構，因此對其電氣控制的穩定性、安全性以及電氣系統設計的合理性提出了更高的要求。

1、舞臺電氣系統設計的基本要求

在對舞臺的電氣整體控制系統進行設計時需要遵循以下三方面的重要基本原則：一是要確保電氣系統運行的安全性、可靠性，例如部分的節目在演出過程中，可能需要在電氣控制系統的輔助下進行一定的升降或旋轉運動等，因此電氣控制系統是否可靠是確保小演員表現節目安全的重要保障措施;二是確保準確性，由于節目在表演過程中需對布景、道具以及燈光理行需要頻繁的更換，為了能與演出的節目相互配合，為觀眾呈現出更好的表演效果，因經需確保其切換的準確性保障演出的順利進行;三是便利性，舞臺的電氣控制系統在設計時需重視其使用的便利性，且在操作過程中應方便操作，比如就算操作人員非本專業的人員，也可在短時間內實現熟練操作的目標[1]。

2、舞臺電氣系統設計的設計

2.1舞臺燈光系統設計原則

合理布置燈光。設計舞臺燈光系統時，需根據舞臺表演的規律、以及其特殊使用要求進行合理的配置，主要需注意以下幾方面：一方面，創造一定的可供自由調節的舞臺燈光效果，以適應舞臺在節目表演中的大部分布光要求，且可考慮適當增加燈光系統可供擴展的備用空間;另一方面，合理選用一些具有新技術與新型的燈光設備等，以保障節目的演出效果，比如可以進行正弦波調光以及具有高效節能的新型燈具等。

2.2調光回路數設計方案的確定

舞臺的具體燈光回路數需根據學校的整體規模進行確定。隨著相關的調光技術、以及新型燈光技術等不斷發展創新，一些新型的調光臺和舞臺燈具不斷被投入市場中，因此在進行舞臺設計時其燈光回路也越來越多，相關數據顯示，與以往相比增加了約2～4倍。目前，我校的舞臺電氣設計的回路為30，每回路電壓為2～5kW，電流為15～30A。

3、舞臺配電系統電氣設計

3.1負荷計算

舞臺燈光系統的負荷進行計算時，一般按需用系數法原則進行計算：

式中的Pj主要是指需計算的負荷，單位為kW;Pe是指舞臺燈光安裝負荷，單位為kW;Kx指需用系數。

3.2舞臺調光柜以及配電柜的位置設計

一般情況下，調光柜、以及配電柜通常會設置于距離舞臺燈具不遠的地方，這樣可以有效縮減燈具與配電柜之前的線路長度，起到降低線路損耗節約投入資金的作用。此外，由于電氣設備（如配電柜、調光柜等）在實際使用的過程中會產生出大量的熱量，因此，需重視放置調光柜空間的通風性，確保其具有良好的通知透氣性，如有條件的情況下可適當加裝通風設備。

3.2配電系統的設計以及電纜材料的選擇

電纜的選擇。舞臺的燈光及相關電氣設備需采用專用的插座與專門的配電線路進行連接，方便在燈具后續使用過程中損壞后對其的維護更換及拆卸，而且在設計插座時，需提前預留出合理的容量，這樣可以保證線路在后續使用過程中的安全。其中，針對被用于移動設備的電纜或線路，需對其的長度進行合理的預算，提前預留出合適的長度進而滿足設備在移動對線路的要求。

此外，配電系統的電纜敷設時，應與控制信號音頻、以及視頻等其他弱電線路分開進行敷設和穿行，將線路穿行、或者封閉于電纜橋架以及金屬線槽鋼管內。在選用電纜時一般宜選用三芯等截面的電纜類型，采取單相配電的方式對線路進行連接，而且需在線路的兩端提前做好標示，比如可標記唯一的編號等方式，方便控制燈具的同時，也便于后維對配電線路的維護和檢修。

配電系統的設計方案。為了有效避免電氣設備產生的諧波可能對音響、視頻及控制信息等弱電系統帶來一定的噪音干擾，可通過以下方面進行預防和解決：一是在弱電的供電系統中設置1∶1的隔離變壓器、以及增加有源濾波器或者電抗加電容器組的無源濾波器等等方式來實現對諧波的治理。二是為舞臺燈光的用電系統設置專用變壓器，從而可有效降低電氣設置的諧波對弱電系統尤其是對音響系統干擾，此外由于舞臺在使用燈光時會產生較大的負荷，在沒有演出的時候可以通過專用變壓器對線路進行斷電，以減少對電能的損耗[2]。

3.4配電系統安全措施

（1）針對舞臺燈光、以及需要自動升降的燈桿，其配電回路末端需采用插座來進行對配電的控制，且線路中的各配電支路均需配置剩余電流動作保護器，以防止人員由于誤操作或其他人員觸電，危及生命安全。此外，為有效防止產生電氣火災，需在各調光柜的總開關位置應配置剩余電流式電氣火災監控探測器，確保在出現電氣火災時，火災監控探測器可快速發出警報，及時進行處理，避免產生較大的損失。

（2）為了防止舞臺建筑物在雷暴雨惡劣天氣可能受動雷擊的影響，受到雷電產生的電磁脈沖對調光柜、以及燈光控制的系統造成損壞，因此需在燈光配電柜中裝設電涌保護器，以確保設備的安全和穩定運行。

（3）在調光柜室、配電室以及配電線路中都需做好接地與等電位的連接，提前預留出合理地接地端子箱，并對舞臺的金屬橋架、電氣線槽和電氣線管等進行可靠接地，以確保舞臺電氣系統的安全。

結束語

綜上所述，以新課改作為要基礎我校經過大力發展和改革后，充分實現了對學生體、美等學習方面的提升，培養出更多具有良好的思想品德發展、具有創新能力、和具有良好的自信心等全面發展的學生，在全面提高學生的綜合素質的同時為學校的發展改革添磚加瓦。

參考文獻

[1]沈艷.多功能舞臺電氣控制系統的研究與設計[J].中國戰略新興產業，2017（16）：126.

[2]李國有.論大型體育館舞臺燈光及配電設計[J].建筑電氣，2015（03）：18-22.