中学舞台电气设计浅析

范美凌

摘要：中学阶段的学生由于其成长发育迅速，在记忆力、感知力、认知力等思维能力方面得到更为迅速的发展。目前，随着我国新课改的相关基础要求，从中学生的综合素质培养重要性角度出发越来越重视对于学生的德、智、体、美、劳等全方面发展，而中学学校舞台做为让学生展现自我以及培养自信的重要场所，建设合理的中学学校舞台以及多功能的电气设计，也是为学生的才华展示以及其的身心健康发展，提供重要的技术支持。

关键词：中学舞台;供配电系统;电气设计

引言

舞台是承载演员们展示节目表演的重要一个平台，舞台的形式也会随着人们需求不断地在进行着变化，因此舞台的表演功能、以及舞台设计类型近年来在发展后逐渐在增多。电气控制系统是实现舞台灯光控制、演艺效果的重要基础结构，因此对其电气控制的稳定性、安全性以及电气系统设计的合理性提出了更高的要求。

1、舞台电气系统设计的基本要求

在对舞台的电气整体控制系统进行设计时需要遵循以下三方面的重要基本原则：一是要确保电气系统运行的安全性、可靠性，例如部分的节目在演出过程中，可能需要在电气控制系统的辅助下进行一定的升降或旋转运动等，因此电气控制系统是否可靠是确保小演员表现节目安全的重要保障措施;二是确保准确性，由于节目在表演过程中需对布景、道具以及灯光理行需要频繁的更换，为了能与演出的节目相互配合，为观众呈现出更好的表演效果，因经需确保其切换的准确性保障演出的顺利进行;三是便利性，舞台的电气控制系统在设计时需重视其使用的便利性，且在操作过程中应方便操作，比如就算操作人员非本专业的人员，也可在短时间内实现熟练操作的目标[1]。

2、舞台电气系统设计的设计

2.1舞台灯光系统设计原则

合理布置灯光。设计舞台灯光系统时，需根据舞台表演的规律、以及其特殊使用要求进行合理的配置，主要需注意以下几方面：一方面，创造一定的可供自由调节的舞台灯光效果，以适应舞台在节目表演中的大部分布光要求，且可考虑适当增加灯光系统可供扩展的备用空间;另一方面，合理选用一些具有新技术与新型的灯光设备等，以保障节目的演出效果，比如可以进行正弦波调光以及具有高效节能的新型灯具等。

2.2调光回路数设计方案的确定

舞台的具体灯光回路数需根据学校的整体规模进行确定。随着相关的调光技术、以及新型灯光技术等不断发展创新，一些新型的调光台和舞台灯具不断被投入市场中，因此在进行舞台设计时其灯光回路也越来越多，相关数据显示，与以往相比增加了约2～4倍。目前，我校的舞台电气设计的回路为30，每回路电压为2～5kW，电流为15～30A。

3、舞台配电系统电气设计

3.1负荷计算

舞台灯光系统的负荷进行计算时，一般按需用系数法原则进行计算：

式中的Pj主要是指需计算的负荷，单位为kW;Pe是指舞台灯光安装负荷，单位为kW;Kx指需用系数。

3.2舞台调光柜以及配电柜的位置设计

一般情况下，调光柜、以及配电柜通常会设置于距离舞台灯具不遠的地方，这样可以有效缩减灯具与配电柜之前的线路长度，起到降低线路损耗节约投入资金的作用。此外，由于电气设备（如配电柜、调光柜等）在实际使用的过程中会产生出大量的热量，因此，需重视放置调光柜空间的通风性，确保其具有良好的通知透气性，如有条件的情况下可适当加装通风设备。

3.2配电系统的设计以及电缆材料的选择

电缆的选择。舞台的灯光及相关电气设备需采用专用的插座与专门的配电线路进行连接，方便在灯具后续使用过程中损坏后对其的维护更换及拆卸，而且在设计插座时，需提前预留出合理的容量，这样可以保证线路在后续使用过程中的安全。其中，针对被用于移动设备的电缆或线路，需对其的长度进行合理的预算，提前预留出合适的长度进而满足设备在移动对线路的要求。

此外，配电系统的电缆敷设时，应与控制信号音频、以及视频等其他弱电线路分开进行敷设和穿行，将线路穿行、或者封闭于电缆桥架以及金属线槽钢管内。在选用电缆时一般宜选用三芯等截面的电缆类型，采取单相配电的方式对线路进行连接，而且需在线路的两端提前做好标示，比如可标记唯一的编号等方式，方便控制灯具的同时，也便于后维对配电线路的维护和检修。

配电系统的设计方案。为了有效避免电气设备产生的谐波可能对音响、视频及控制信息等弱电系统带来一定的噪音干扰，可通过以下方面进行预防和解决：一是在弱电的供电系统中设置1∶1的隔离变压器、以及增加有源滤波器或者电抗加电容器组的无源滤波器等等方式来实现对谐波的治理。二是为舞台灯光的用电系统设置专用变压器，从而可有效降低电气设置的谐波对弱电系统尤其是对音响系统干扰，此外由于舞台在使用灯光时会产生较大的负荷，在没有演出的时候可以通过专用变压器对线路进行断电，以减少对电能的损耗[2]。

3.4配电系统安全措施

（1）针对舞台灯光、以及需要自动升降的灯杆，其配电回路末端需采用插座来进行对配电的控制，且线路中的各配电支路均需配置剩余电流动作保护器，以防止人员由于误操作或其他人员触电，危及生命安全。此外，为有效防止产生电气火灾，需在各调光柜的总开关位置应配置剩余电流式电气火灾监控探测器，确保在出现电气火灾时，火灾监控探测器可快速发出警报，及时进行处理，避免产生较大的损失。

（2）为了防止舞台建筑物在雷暴雨恶劣天气可能受动雷击的影响，受到雷电产生的电磁脉冲对调光柜、以及灯光控制的系统造成损坏，因此需在灯光配电柜中装设电涌保护器，以确保设备的安全和稳定运行。

（3）在调光柜室、配电室以及配电线路中都需做好接地与等电位的连接，提前预留出合理地接地端子箱，并对舞台的金属桥架、电气线槽和电气线管等进行可靠接地，以确保舞台电气系统的安全。

结束语

综上所述，以新课改作为要基础我校经过大力发展和改革后，充分实现了对学生体、美等学习方面的提升，培养出更多具有良好的思想品德发展、具有创新能力、和具有良好的自信心等全面发展的学生，在全面提高学生的综合素质的同时为学校的发展改革添砖加瓦。

参考文献

[1]沈艳.多功能舞台电气控制系统的研究与设计[J].中国战略新兴产业，2017（16）：126.

[2]李国有.论大型体育馆舞台灯光及配电设计[J].建筑电气，2015（03）：18-22.