现代体育场馆电气照明工程要点分析

　　摘要：从现代体育场馆的供电可靠性、照明特点及场地照明布置方式、灯具选型、照明控制及场馆示例等方面详细分析了体育场馆电气照明工程应掌握的要点，提出了提高体育场馆供电可靠性、灯具布置方式、灯具选型应考虑的要素、照明控制的具体要求，列举一种典型照明灯具，点评一座国外著名体育场馆的照明特点。
　　关键词：可靠性；场地布置；灯具选型；照明控制
　　
　　体育场馆电气照明是正常体育比赛和训练的需要，为满足运动员比赛和训练的照明要求，体育场馆电气照明工程要达到一定的标准，如供电电源的可靠性，场地照明的布置方式、灯具选型、照明控制等。一般说，赛场越大，速度越快，球越小，照明标准就越高。对运动员裁判员来说，水平照度在150-300lux就能正常比赛；观众观看比赛，视线较远，观看位置相对固定，随着运动员的移动，观众视线也随之移动，照明标准是随着观看距离的增加而提高，照度高低是观众观看是否清楚的关键指标，每一次技术进步就意味着照明标准的提高；平面媒体如广播电视、摄影记者、报纸、杂志等平面媒体记者也要报道赛事情况，记者在记者席，或在一定范围内，一定时间内进行采访、报道工作，都需要有电气照明的支持。
　　
　　一、供电可靠性
　　
　　提高体育场馆供电系统可靠性措施。供电系统可靠性主要指标是体育场馆年平均停电时间和年平均停电次数（在以元件组合关系为基础的预测方法中，分别称为系统平均停电时间和系统平均停电频率）[1]，体育场馆来要改善和提高供电可靠性，采取的措施有3个方面：防止故障的措施；改善系统可靠度的措施；加速故障探测及故障修复，缩短停电时间，尽快恢复送电时间的措施。
　　防止故障的措施 。当运动场地采用气体放电光源时，应有克服频闪效应的措施。防止频闪效应的措施有三种：一是采用两相或三相供电，减少交流电源过零的影响；二是场地同一瞄准点要有来自三相不同的光源共同照明；三是每相所带来的光通量差别不要相差太大。
　　气体放电灯宜采取末端无功补偿措施，将电容器置于灯具内或临近的电器附件箱内，线路保护元件的整定值应考虑气体放电灯启动特性的影响。对谐波的限制应符合《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-1993）中的规定[1]。气体放电灯及其镇流器为非线性负荷，其产生的谐波电流对变压器、配电线路、保护电器等均产生不利影响，应采取足够的防谐波措施。
　　改善系统可靠度的措施。首先要提高体育场馆供电系统及设备的供电能力，改善供电电网的结构，建立双回路供电、环形回路供电及多分割多联络的网络结构。确保设备用电裕度。加强配电线路之间的联络，增强切换能力，提高体育场馆供电网络间功率交换和重要区域位置的供电能力。
　　其次要提高运行操作及技术服务能力。采用合理的供电方式，如节点网络式，备用线路自动切换方式；减少检修和施工作业停电，合理地安排检修和施工计划，尽可能采用带电作业及各种形式的临时送电工作法；加强对场馆供电管理人员的技术咨询、技术服务和技术教育，提高供电管理人员的管理水平和人员素质。
　　同时加速检测及故障修复。限制和缩小故障区段，使完好区段尽快送电，具体包括：采用带时限的顺序式控制器，通过配电变电所断路器的二次重合闸过程，使控制故障区段的分段开关在断开后经过无压检测而闭锁，从而达到自动切换故障区段，恢复向完好区段送电的目的，其构成一般包括顺序控制器、具有失磁断开特性的自动分段开关和一个小型的电源检测变压器。在工程实践中，一般采用带时限的顺序式自动分段开关环形配电方式，可自动切除故障区段，恢复对完好区段的送电。
　　
　　二、体育场馆照明灯具布置方式
　　
　　现代体育馆一般采用金属卤化物作为光源，这种灯光效高，寿命长，光源显色指数Ra已达到90以上，室内体育馆为了满足新闻摄影和电视转播的要求，光源色温一般在2800~5600K之间。室内体育场地的照明空间较高，一般为13~20米，少数小型体育馆高度较低，为6~12米，其照明灯具选择要求灯具效率高，配光特性好。灯光布置采用如下形式：灯具均匀布置在场地上空，适用于低空间的运动项目，但垂直照度较低，立体感差，阴影较生硬；灯具在场地上空和侧面布置相结合。适用于多功能体育馆，水平照度和垂直照度可以获得适当比率；灯具主要布置在场外上空，以侧光为主，适用于空间较高的运动项目。
　　现代体育场一般采用大功率金属卤化物灯作为光源，大部分使用1000~2000W钠灯，具备高光视效能（约80~100lm/w），高显色性，色温在5000~6000K之间，能够满足高清晰彩色电视（HDTV）对室外照明的要求，一般光源寿命在6000h左右，个别灯具效率达到80%，灯具防尘防水等级不小于IP54。体育场的照明特点是灯光照射空间大，距离远，场地照明一般选用高效率的投光灯 ，布灯方式有：四塔式、多塔式、光带布置和混合式布置等四种。采用何种布灯方式，主要依据体育场的具体情况来选择。在选择灯具布置中，应考虑观众席照明以及比赛场地的应急照明，以保证安全疏散，对灯塔的防雷保护和航空标志照明，要采取相应的工程措施。
　　按照建筑电气设计规范，体育场馆应设置应急照明[2]。应急照明的设置是以体育场馆的设计级别和当时当地的电气设计规范为依据，在工程实践中，一般所有带观众席的体育场馆都要设置应急照明，保证人员在规定的时间内安全撤离；带有电视转播的体育场馆，为了满足电视转播的要求，场地照明系统应设置应急电视照明模式，应急电视照明模式要求垂直照度要达到1400lux以上，平均照度不得低于700