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1、2 0 0 3 影视舞台灯光网络与新技术研讨会论文集 演播室灯光系统中的“零线 安装与维护 冯建国 ( 中央电视台) 电视台设有各种不同面积的大小演播室，每个演播室都配有自己的独立灯光系统， 这个系统一般由工艺配电、灯具、机械吊挂、布光控制、调光控制设备及综合布线等部分 组成。其中，灯光工艺配电系统远不如调光设备及布光控制系统复杂，但是，它是演播 室灯光设备安全运行中不可缺少的一个重要组成部分。 演播室灯光工艺配电系统，一般由主进空气开关、各种馈出空气开关、接触器、母线 排、输出接线端子等元器件组成。在灯光工艺配电系统中，除了日常对进线、出线的各 类空气开关和接触器及配电柜的二次线检查维护外，
2、更应加强并重视配电系统中“零 线”的检查和维护。 b o K 母 玲心 ，A A 7 、 N Z AZ BZ c ( 及) K ( bJ 图1 负荷不对称的三相电路图 2 0 0 3 影视舞台灯光网络与新技术研讨会论文集 在供配电系统中“零线”也称之为中性线，其作用是当不同负载成“星”形连接时，可 以使每一相负载上的电压保持对称不变，即2 2 0 V 。在有中性线的电路中，当偶然发生 一相线断路时，也只是影响本相的负载停止运行，而其他两相上的负载电压值不变，负 载依然可以正常运行。但是，如果系统中的中性线因事故断开，这时，如果各相上的负 荷是对称相等，则负载可以运行。如果各相上的负荷不对称，势
3、必引起各相电压的畸 变，破坏各相负载的正常运行，甚至损坏设备。在调光设备工艺配电系统中，系统总“零 线”断路是最重要的事故之一。 在三相供电电路中，当三相电压不对称，或者是负载在各相的阻抗不相同，或者是 三相传输电缆的阻抗不相同，这时电路中的各相电流一般是不对称的，这种电路称为三 相不对称电路。在实际工作中，电网的运行是很复杂的。对演播室灯光系统的运行而 言，为满足电视节目的艺术要求，演播室在布光时，各相上的灯光负荷是不可能保持绝 对平衡的，这是演播室灯光系统运行时的重要特点，如图1 ( a ) 所示。 为了分析问题的方便，假设没有接其他负载，而且发电机的内阻抗和传输的阻抗忽 略不记，则这个不
4、对称三相电路可以用图1 ( b ) 表示。在图中我们先不接中性线( 开关K 段开) ，设N 点为参考节点，根据节点电压法，有以下公式： 壹 ，z A + 壹B ，z B + 壹c ，z c U N ，N2 砺i 玎匾了玎 ， 从上式可以看出，当负载不对称时，即使电源的电动势以，矗。，壶。，是对称的，但 是，O 小车0 ，即N 点和N 点的电位不同，因而负载的相电压讥n0 8N ，O c 一，就不对 称了。从图2 的相量关系看，这种负载的中性点N 和电源中性点N 的电位不重合现 象，称为负载中性点位移，如图2 所示。 U c ， 0B ， c J ， E A 图2 三相电压不对称时的中性点位移图
5、 2 0 0 3 影视舞台灯光网络与新技术研讨会论文集 从图2 的矢量图可以看出，负载中性点N 位移比较大时，势必引起负载中有的相 电压比较高，超过负载的额定电压。有的负载相电压比较低。这种电压的中性点位移 将使负载无法正常安全运行，甚至损坏电器设备。当接上中性线( 即开关K 闭合) ，中性 线阻抗忽略不记时，则N 和N 点的电位就相同了，即卸，此时，三相上的负载即使 不对称，这时负荷上的电压也是对称的，可以保持负荷的正常运行。 电视台机房的各种设备分别接在配电柜的各相上，所有设备在正常运行时，设备上 的电压值都是相同的( 2 2 0 V ) 。如果机房中，工艺配电系统的中性线断开，就会造成配
6、电 系统的中性点位移。结果，负载小的相电压增高，有可能使设备过电压运行而损坏：负 载大的相电压下降，设备处在欠电压状态，而无法正常工作。 在电视工艺配电系统中，即使中性线不断开，也要注意中性线的线电阻值不能太 大。中性线太长或者截面积太小都会导致中性线的电阻值过大。因为，设备实际运行 时，三相负荷不可能完全平衡，所以，中性线的电流也不可能为零。又因为，中性线存在 着一定的阻抗，只要有电流通过，中性线就会产生电压降u 。，o ，这时，中性点就会产生 位移。当中性线流过的电流越大时，则中性线的电压降就越大，中性点位移就大。其结 果是：有的设备电压升高，有的设备电压降低，造成各相上的设备电压不对称。
7、当中性 线的不平衡电流过大时，将会对设备系统运行带来严重的不良影响。以上现象，在许多 电视台各类设备供电系统中均有发生，尤其以灯光系统设备运行反映的问题最为突出。 演播室灯光系统主要组成部分，有可控硅调光立柜，直通柜，吊挂设备以及各种效 果灯具等等，它们分别接到灯光专用配电柜中。演播室灯光系统运行时，灯光师需要根 据电视舞台艺术效果的各种要求，对演播室各个表演位置、道具景片等布光，布光时一 般不考虑灯具所在的相位关系，而只考虑该灯位是否可用，是否能达到艺术照明效果。 因此，演播室灯光系统运行时，一般很难做到各相负荷的平衡。灯光配电系统中的中性 线不平衡电流一般都比较大，从几十安培到上百安培。为
8、了减少中性线由于电流较大 引起的电压降，要求演播室灯光工艺配电系统中的中性线应该与相线的截面积相等，或 者变电站应该尽量与调光配电室的距离近一些，减少灯光配电柜主进电缆的长度，设法 使中性线截面积增大或者减少长度，来减少中性线的阻抗，从而使中性线的电压降也尽 量减小，使各相位上灯光负载的额定电压波动减少。 电视台演播室灯光供电系统是一个相对独立的系统，应该配备灯光专用变压器。 因为，在设备运行时，灯光系统不仅对电源有干扰，而且还具有负荷不平衡而“零线”电 流大等特点。演播室灯光系统在电视台的工艺配电中是一个用电大户，演播室灯光系 统运行容量一般从几十千瓦至几百千瓦，甚至到上千千瓦。如果在运行中
9、发生中性线 断路，电缆端点虚接，线截面小于相线等问题，都会造成中性点偏移。出现这种情况将 会对灯光设备运行产生不良影响，严重时能损坏设备。由此可见，在演播室灯光工艺配 电系统中，中性线是设备的生命线。所以，在系统设计、安装和维护中均给予高度重视。 加强对灯光系统的安装质量的监督管理和1 3 常巡查工作。 一2 n 4 一 2 0 0 3 影视舞台灯光网络与新技术研讨会论文集 从以上分析，应注意以下几点： 1 在安装灯光工艺配电系统时，中性线截面积应该与相线截面积相等。 2 中性线上不允许安装开关或者保险丝。 3 灯光人员布光时，要尽量注意三相电源灯光负荷的平衡，灯光负荷在三相电源上 不要相差太
10、大。 4 中性线的干线上要尽量减少干线连接点，注意接点处要牢靠，防止连接点虚接。 5 中性线母排与母排的连接处不少于三个连接点，防止连接处松动。 6 多个灯光端子柜中的“零线”母排联体后，与配电柜的“零线”连接时不小于两条 电缆线( 单电缆截面应该与主进线截面相同) 。 7 演播室机房中的调光立柜以及各个设备柜中的“零线”要接到配电柜“零线”的母 排上，避免各个设备之间“零线”的串接。 8 电缆头不能有断股，烧伤，腐蚀等现象。 9 导线的端子不应该有过热变颜色的现象。 1 0 系统中的“零线”母排，要避免机械性的外力冲击，如果设置在灯光设备层上要 有抗外力冲击的保护措施。 演播室灯光系统工艺配电系统的维护要做到经常性，有计划的进行。杜绝工艺配 电系统的故障，尤其是“零线”故障或“断”路所造成设备的损坏。只有这样，才能确保演 播室的节目制作和直播工作的顺利进行。
