南通大劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡及調(diào)整方法

陳志兵

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們生活水平不斷提高，在滿足物質(zhì)層面的需求后，人們對(duì)精神層面的需求也日益豐富，而劇院作為藝術(shù)文化傳播的重要場(chǎng)所，越來越多的人喜歡去劇場(chǎng)觀看藝術(shù)演出和戲劇表演，而劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光作為演出過程中重要的組成元素，對(duì)戲劇舞臺(tái)發(fā)揮著藝術(shù)渲染的重要作用。劇場(chǎng)的舞臺(tái)燈光控制是基于燈光配電系統(tǒng)完成的，而舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡是影響燈光效果的重要因素。因此，本文就以南通大劇院為例，探究如何保證舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡，并分析其調(diào)整方法。

關(guān)鍵詞：南通大劇院;舞臺(tái)燈光;配電系統(tǒng);三相平衡;調(diào)整方法

南通大劇院包含五大單體，分別為歌劇院（1600座）、音樂廳（1200座）、戲劇院（600座）、多功能廳（400座）、少年活動(dòng)中心兒童劇院（300座）。劇院五大單體的綜合用電量十分龐大，劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光在負(fù)載全滿的情況下三相平衡較為容易，但根據(jù)實(shí)際的劇場(chǎng)使用情況，舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)處于負(fù)載全滿的情況相對(duì)較少，這就需要設(shè)計(jì)高標(biāo)準(zhǔn)的舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)并保證其三相平衡，以此確保各部分劇院在大型演出過程中的舞臺(tái)燈光效果，保證供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。

1 南通大劇院舞臺(tái)燈光配電三相平衡的難度

1.1 南通大劇院電源配置以及舞臺(tái)燈光調(diào)光回路分配

南通大劇院舞臺(tái)燈光配電的總電源是從兩個(gè)不同的上級(jí)電站引入的容量相同的市政10kV電源，以建筑群北側(cè)引入至南通大劇院地下一層預(yù)設(shè)的高壓進(jìn)線間，然后再分配至1#變配電室、2#變配電室。同時(shí)采用的變壓器為兩臺(tái)2000kVA、四臺(tái)1600kVA和兩臺(tái)1250kVA的干式變壓器來進(jìn)行分組運(yùn)行，整個(gè)劇院的總安裝容量為12900kVA。劇院的防雷接地系統(tǒng)在防雷等級(jí)方面為二類，防護(hù)等級(jí)為B級(jí)，低壓配電系統(tǒng)接地型式采用TN-S制，接地電阻≤0.5Ω。進(jìn)出建筑物的金屬管線做總等電位聯(lián)結(jié)，凸出屋面金屬構(gòu)件與接閃器做可靠連接;各層強(qiáng)弱電間內(nèi)均設(shè)有接地干線及等電位端子箱，強(qiáng)弱電間周圍設(shè)置40x4鍍鋅扁鋼，每層與樓板鋼筋網(wǎng)做等電位連接。一旦劇院舞臺(tái)燈光在配電過程中出現(xiàn)三相不平衡，就會(huì)導(dǎo)致電流通過零線時(shí)產(chǎn)生干擾信號(hào)，從而影響劇院舞臺(tái)表演的音視頻信號(hào)。因此劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡十分重要，目前劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)中的調(diào)光回路在配電箱主要分配為a、b、c三相。

1.2 傳統(tǒng)舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡檢測(cè)的弊端

南通大劇院不同演出性質(zhì)的五大單體劇場(chǎng)用電量較大，舞臺(tái)設(shè)置較多，因此調(diào)光回路數(shù)量也相對(duì)較多，這就要求舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)必須要保證科學(xué)合理、安全性較高的供電設(shè)計(jì)，以確保舞臺(tái)演出的燈光場(chǎng)景需要。由于南通大劇院的各單體劇場(chǎng)的演出性質(zhì)不同，因此其舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷功率也具有較大差別，為此設(shè)置各個(gè)劇場(chǎng)專用變壓器，以滿足不同舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的配電要求。而要想確保劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡，傳統(tǒng)的檢測(cè)方式主要是基于劇場(chǎng)舞臺(tái)的燈光方位圖來完成，然后利用調(diào)光臺(tái)對(duì)舞臺(tái)燈光進(jìn)行配電編組，根據(jù)三相電流表的數(shù)值變化來完成調(diào)光回路的調(diào)整，直至舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相電流趨于平衡。但要考慮到舉辦大型演出時(shí)，舞臺(tái)燈光使用較多，燈光場(chǎng)景的設(shè)置和排列組合十分繁雜，花費(fèi)時(shí)間也相對(duì)較長。同時(shí)調(diào)光回路的數(shù)量較多，舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相電流表由于量程較大，產(chǎn)生的誤差也會(huì)變大，只有滿足舞臺(tái)燈光配電接近或達(dá)到全載時(shí)，燈光配電系統(tǒng)的三相電流才會(huì)處于平衡狀態(tài)。因此這種傳統(tǒng)的三相平衡檢測(cè)調(diào)節(jié)方式很難保證舞臺(tái)燈光配電長時(shí)間處于三相平衡狀態(tài)。同時(shí)這種檢測(cè)方式需要大量的人力和時(shí)間，且不利于舞臺(tái)燈光配電安全。

2 南通大劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡檢測(cè)設(shè)計(jì)及調(diào)整方法

2.1 舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡及調(diào)整思路

劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)中，調(diào)光回路應(yīng)根據(jù)燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)的調(diào)整方案，同時(shí)在舞臺(tái)的多個(gè)用電終端合理分布，劇院舞臺(tái)燈光的各項(xiàng)接電設(shè)施在電源分配上都是均勻的三相電源，這為舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡打下了良好的基礎(chǔ)。但劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)在演出過程中，會(huì)根據(jù)燈光系統(tǒng)的布光來進(jìn)行線路連接，同時(shí)會(huì)根據(jù)舞臺(tái)效果需求選擇連通不同功率的燈具，每個(gè)通路的連通數(shù)量也會(huì)有所不同。根據(jù)舞臺(tái)演出的需要會(huì)將幾路或幾十路的調(diào)光回路進(jìn)行組合，形成調(diào)光回路組，再將調(diào)光回路組組合成一個(gè)集控，通過多個(gè)集控形成舞臺(tái)演出燈光的不同場(chǎng)景，在這種情況下，布光控制很容易造成燈光配電系統(tǒng)的三相不平衡。因此為避免舞臺(tái)燈光配電三相不平衡的技術(shù)問題，需要進(jìn)行舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡調(diào)整。通常選用的三相平衡方法是根據(jù)配電箱a、b、c三相電流表的數(shù)值大小來進(jìn)行調(diào)控，以此對(duì)舞臺(tái)燈光重新進(jìn)行布光調(diào)整，但由于三相電流表的量程誤差較大，難以準(zhǔn)確的完成燈光配電系統(tǒng)的三相平衡，因此需要在舞臺(tái)布光過程中，頻繁調(diào)整燈具的電源以及升降燈桿。通過燈光線路交叉分布，重新對(duì)調(diào)光回路進(jìn)行排列組合來確保舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡。但值得一提的是，這種調(diào)整方式在完成某個(gè)集控或場(chǎng)景的舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡時(shí)，很容易在布光控制方面出現(xiàn)技術(shù)問題。劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，是允許供電系統(tǒng)和調(diào)光回路出現(xiàn)短時(shí)間的配電三相不平衡，但若長時(shí)間燈光配電系統(tǒng)出現(xiàn)三相不平衡，會(huì)影響舞臺(tái)的燈光場(chǎng)景效果，因此需要提高劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的安全性，以更好平衡調(diào)光回路的三相電流。

2.2 舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡及調(diào)整方法

本文所述劇場(chǎng)燈光配電系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)南通大劇院的舞臺(tái)燈光供電需求以及調(diào)光控制特點(diǎn)，采用分區(qū)控制的方法調(diào)整三相平衡。劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光配電室設(shè)置多個(gè)調(diào)光柜，每個(gè)調(diào)光柜設(shè)置分控電源開關(guān)，以便于不同分區(qū)進(jìn)行舞臺(tái)燈光控制，同時(shí)這種舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡調(diào)整也具備節(jié)能效用。在進(jìn)行不同劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光布控時(shí)，根據(jù)調(diào)光回路的具體情況來接通調(diào)光柜的供電電源。這種舞臺(tái)配電方式可以根據(jù)舞臺(tái)燈光的需要來選擇性接通調(diào)光柜的供電電源，可以有效避免舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)多次進(jìn)行三相平衡，節(jié)省人力時(shí)間，提高舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡的工作效率。這種舞臺(tái)燈光的三相平衡及調(diào)節(jié)方法，在調(diào)光控制過程中，可以確保調(diào)光回路組合成的每個(gè)集控達(dá)到三相平衡，甚至更大的舞臺(tái)燈光場(chǎng)景在配電過程中都能達(dá)到三相平衡，也能確保舞臺(tái)燈光的配電系統(tǒng)在進(jìn)行推光、拉光等任意調(diào)光時(shí)能夠一直處于三相電流平衡狀態(tài)。

該檢測(cè)調(diào)整方法在南通大劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡的過程中，舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的調(diào)光回路匹配a、b、c三相處于固定狀態(tài)。設(shè)計(jì)過程中，燈光的調(diào)光回路始終分布在舞臺(tái)的多個(gè)用電終端，以確保舞臺(tái)的各種燈具在接連通路時(shí)，能夠均勻的分配三相電流。在舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)三相平衡調(diào)整過程中，在調(diào)光回路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過明確標(biāo)注舞臺(tái)的調(diào)光回路圖、用電終端以及三相電路的分布，并對(duì)應(yīng)演出時(shí)的舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)燈位圖，來確保各項(xiàng)燈具處于預(yù)設(shè)位置的光路中，再通過計(jì)算得出電流值，調(diào)整燈具所在位置的光路，將負(fù)載較高組的燈具調(diào)配到負(fù)載較低組，從而達(dá)到舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合南通大劇院的劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光配電設(shè)計(jì)，分析了劇院舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)傳統(tǒng)三相平衡及調(diào)整方式的弊端，根據(jù)南通大劇院五大不同性質(zhì)的單體演出劇場(chǎng)，提出舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的三相平衡及調(diào)整方法，通過組合調(diào)光回路，合理分配舞臺(tái)布光調(diào)控電源，能夠有效減少三相不平衡現(xiàn)象，保證舞臺(tái)演出的燈光效果，提高劇場(chǎng)舞臺(tái)燈光配電系統(tǒng)的安全性。

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