景觀照明設(shè)計(jì)之配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

隨著園林工程和景觀照明的發(fā)展，室外照明裝置的用電安全性、配電可靠性及綠色節(jié)能性提出了更高的要求，根據(jù)實(shí)際情況，綜合考慮，以期實(shí)現(xiàn)“綠色照明”的目的。

1) 箱內(nèi)配電回路的劃分

　　按照明燈具的使用功能的不同劃分成不同配電支路。一般情況下，用做功能性照明(庭院道路燈、 草坪燈)和景觀照明(照樹(shù)燈、照墻燈及地埋裝飾燈等)的燈具應(yīng)采用不同的路由，且各回路漏電斷路器 后均加裝接觸器，作為手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈具之用。各回路接觸器通過(guò)控制線路和弱電控制器相連接， 可實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)控制。

　　(2) 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　依照規(guī)范要求，照明配電箱的進(jìn)線總開(kāi)關(guān)應(yīng)采 用四極隔離開(kāi)關(guān)。這主要是從電氣維修安全方面考慮的。當(dāng)園內(nèi)照明的供電電源由園區(qū)變電所引出時(shí)， TT 系統(tǒng)的中性線和總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)是不連通的。當(dāng)中性線帶故障電壓進(jìn)入建筑物內(nèi)時(shí)，總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)卻是地電位，這一故障電壓將引起電氣事故。

　　因此為保證維修安全，室外照明配電箱總開(kāi)關(guān)應(yīng)采用四極隔離開(kāi)關(guān)。

　　(3) 室外照明配電箱設(shè)備選擇

　　箱內(nèi)應(yīng)設(shè)電涌保護(hù)器，且相線和中性線上都需 要安裝。這是因?yàn)門T 系統(tǒng)內(nèi)中性線自變電所引出后 不再接地而處于對(duì)地絕緣狀態(tài)，它和相線一樣能感 應(yīng)雷電沖擊電壓。 與室內(nèi)照明不同的是室外照明每一單獨(dú)照明回路所帶燈具數(shù)目沒(méi)有特殊規(guī)定，一般為小功率的 LED 燈，通常每個(gè)燈的功率僅為1～3W，形成每個(gè) 回路帶30～40 個(gè)甚至更多的燈。但對(duì)于功率較大的 高強(qiáng)氣體放電燈，單個(gè)回路所帶燈具數(shù)量則應(yīng)適當(dāng)減少，單相回路電流≤ 16 A，在計(jì)算每個(gè)回路金屬 鹵化物燈的實(shí)際用電量時(shí)，則是其放電燈的安裝總功率的1.5倍。 3. 剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的整定

　　(1) 保護(hù)器(RCD)的使用

　　由于園林室外照明采用TT 接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)，其故障電流需通過(guò)保護(hù)接地和系統(tǒng) 接地兩個(gè)接地電阻返回電源，由于這兩個(gè)接地電阻的限制，其故障電流不足以使斷路器有效地動(dòng)作，為確 保安全必須使用動(dòng)作靈敏度高的RCD 來(lái)切斷電源。

　　(2) 剩余動(dòng)作電流值的整定

　　園林室外照明配電線路的長(zhǎng)度多為100～200 m，甚至更長(zhǎng)。再加上燈具與電纜本身也有一定的泄漏 電流，正常運(yùn)行時(shí)，配電回路的泄漏電流較大。如 果設(shè)定剩余動(dòng)作電流為30 mA，經(jīng)常會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作 跳閘現(xiàn)象，從而使供電的可靠性大大降低。因此為 確保戶外照明裝置的供電可靠性，應(yīng)正確地選擇漏電保護(hù)器(RCD)的額定剩余動(dòng)作電流I △ n。由于各種設(shè)備和線路的泄漏電流資料不全，而且計(jì)算起來(lái)比較繁瑣，因此可以采用以下的簡(jiǎn)便計(jì)算方法：

　　1) 對(duì)于單相照明回路。RCD 的額定剩余動(dòng)作電流I△n>電路實(shí)際供電電流/2 000。

　　2) 對(duì)于三相四線的動(dòng)力線路。RCD 的額定剩余動(dòng)作電流I△n>電路實(shí)際供電電流/1 000。

　　《夜景照明安全規(guī)范》5.2.4條還規(guī)定，室外場(chǎng)所照明配電末端支路剩余電流保護(hù)的動(dòng)作電流不宜大于100 mA，動(dòng)作時(shí)間不宜大于0.5 s。這樣就不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作跳閘現(xiàn)象。

　　TT 接地系統(tǒng)

　　1. 接地系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

　　按照《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中10.9.3.3條規(guī)定：安裝于室外的景觀照明中距建筑物外墻> 20 m 的設(shè)施，宜采用TT 接地形式。但對(duì)于不同種類的燈具，也有不同的接地做法。 (1) 路燈、庭院燈接地

　　由于上述燈具布置的間距較大，每個(gè)燈具旁均設(shè)有接地極。接地極采用2 500 mm，φ 50 mm 鍍鋅鋼管，以及40 mm × 4 mm 鍍鋅扁鋼，直接和燈具相連。此時(shí)由室外照明配電箱引出的電纜到各個(gè)照明支路的第一個(gè)燈具是無(wú)PE 線的。

　　(2) 草坪燈、地埋裝飾燈接地

　　這類燈具的特點(diǎn)是自身體積小，間距短，所以 每個(gè)燈具旁再設(shè)置接地極就不適用了。這種情況下的TT 接地系統(tǒng)做法是：每個(gè)支路的第一個(gè)燈具旁采 用2 500 mm、φ 50 mm 鍍鋅鋼管做接地極，由此 地極引出PE 線(每個(gè)回路燈具之間有PE 線)再和燈具外殼、金屬桿做可靠連接。要求接地電阻≤10Ω。如果接地電阻滿足不了要求，要增打接地極，要求 各支路接地極的間距> 20 m。此刻由室外照明配電箱引出到各個(gè)照明支路電纜的第一個(gè)燈具無(wú)PE 線。

　　2. 接地系統(tǒng)的接地故障保護(hù)

　　《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.7.7條規(guī)定TT系統(tǒng)的接地故障保護(hù)的動(dòng)作特性應(yīng)符合下式要求：

　　RA×Ia≤50 V (1)

　　式中 RA——接地極和外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)導(dǎo)體電阻之和，Ω;Ia——保護(hù)電器的動(dòng)作電流，A。

　　其中50 V為正常環(huán)境的安全電壓限值。室外照明設(shè)計(jì)中，室外照明燈具屬于固定使用的用電設(shè)備，但是應(yīng)考慮到雨雪天氣時(shí)環(huán)境潮濕，安全電壓限值應(yīng)為25 V。則式(1)變?yōu)椋?/p>

　　RA×Ia≤25 V (2)

　　即要求RA ≤ 25 V/Ia。當(dāng)Ia = I△n = 100 mA時(shí)，RA ≤ 25/0.1，RA ≤ 250 Ω。這個(gè)電阻值很大，非常 容易實(shí)現(xiàn)。因此漏電保護(hù)可以做為TT 系統(tǒng)的戶外照明裝置的接地故障保護(hù)。實(shí)際工作中一般要求燈具 的接地電阻≤ 100 Ω，遠(yuǎn)小于規(guī)范要求，從而保證 了發(fā)生漏電情況時(shí)對(duì)人體的安全性。

　　4. 接地系統(tǒng)的中性線不做重復(fù)接地

　　當(dāng)某項(xiàng)工程的接地系統(tǒng)選用TN - C - S 系統(tǒng)時(shí)，它的電源在進(jìn)入建筑物時(shí)，中性線應(yīng)做重復(fù)接 地。這樣做可以避免進(jìn)線電源中性線折斷后，中性點(diǎn)漂移引起的三相電壓不平衡燒壞單相設(shè)備事故; 但在TT 接地系統(tǒng)中，電源在進(jìn)入室外總配電箱時(shí)，中性線不應(yīng)做重復(fù)接地，因?yàn)樽隽酥貜?fù)接地，會(huì)產(chǎn) 生以下問(wèn)題：

　　(1) 斷路器產(chǎn)生誤動(dòng)作

　　TT 系統(tǒng)的中性線如果重復(fù)接地，部分中性線上的負(fù)荷電流將經(jīng)大地返回電源而成為雜散電流。如 果線路首端的斷路器裝有RCD，這部分雜散電流將 會(huì)使它誤動(dòng)。

　　(2) 引發(fā)觸電傷亡事故

　　一旦變電所處發(fā)生接地故障，使中性線對(duì)地電 位升高，此故障電壓沿中性線傳導(dǎo)至室外照明總配電箱處。若中性線做重復(fù)接地的話，因故障電壓使 總照明配電箱的接地電阻的電位升高，而附近照明燈具保護(hù)接地的接地電阻電位也將升高，它將沿TT 系統(tǒng)保護(hù)接地的PE 線傳導(dǎo)到照明燈具的外殼上，使得燈具外殼帶電，則有可能發(fā)生電擊傷人事故。

　　因此TT 系統(tǒng)的中性線絕不得做重復(fù)接地。為防止中性線折斷，只有采取提高中性線的機(jī)械強(qiáng)度， 增加截面積的方法。根據(jù)IEC 要求，銅線≥ 6 mm2。 因此即使園區(qū)的面積很小，景觀照明的用電負(fù)荷很 小，室外照明配電箱離變電所很近，照明配電箱的 進(jìn)線電源最小也應(yīng)為YJV22 - 4 × 6，這一點(diǎn)應(yīng)引 起人們的注意。
　　園林景觀設(shè)計(jì)

　　1. 燈具的布置原則

　　(1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

　　這類項(xiàng)目在進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)之前，首先要與園林專業(yè)的設(shè)計(jì)人員充分配合，了解他們對(duì)園區(qū)內(nèi)的個(gè)體建筑、建筑小品的照明設(shè)計(jì)的種種特殊要求。

　　(2) 照明種類

　　該照明系統(tǒng)一般分為功能性照明和景觀照明兩 種，前者一般指負(fù)責(zé)道路照明的庭院燈、草坪燈的設(shè)計(jì);后者指根據(jù)園林要求，對(duì)指定的建筑小品、景觀、樹(shù)木進(jìn)行照明的設(shè)計(jì)。

　　1)關(guān)于道路照明。根據(jù)道路的寬度需選擇適宜 的燈具。當(dāng)?shù)缆穼挾?lt; 2.5 m 時(shí)，選用草坪燈，燈 的間距為10 m，單側(cè)布置;當(dāng)?shù)缆穼挾?gt; 2.5 m時(shí)， 選用庭院燈，燈具間距為20 m;當(dāng)?shù)缆穼挾?gt; 6 m 時(shí)，庭院燈則采用雙側(cè)布置。庭院燈光源一般為節(jié)能燈，路口處庭院燈光源采用金屬鹵化物燈。公園 內(nèi)的停車場(chǎng)的照明一般采用庭院燈，光源為金屬鹵 化物燈。

　　2) 關(guān)于景觀照明。

　　燈具一般有照石頭燈、照墻 燈、照樹(shù)燈、地埋裝飾燈、水下燈、坐椅燈、臺(tái)階 燈、裝飾燈柱和照亭射燈等。在設(shè)計(jì)中，要根據(jù)被照物的特殊情況，實(shí)際要求選擇各自功率類型的燈 具，并進(jìn)行安全可靠的安裝。

　　3) 常用光源選擇。照石頭燈一般用金屬鹵化物燈落地安裝;照墻燈選金屬鹵化物燈，地埋式裝設(shè);照樹(shù)燈用金屬鹵化物燈，地埋式安裝在鋪裝地 面，或落地式安裝在綠地內(nèi);地埋裝飾燈常采取 LED 燈，光源顏色為白色，安裝在鋪裝路面內(nèi)或廣 場(chǎng)中心內(nèi);水下燈為金屬鹵化物燈或LED 燈，光源 顏色為黃色，壁裝;坐椅燈為L(zhǎng)ED 燈，光源顏色為 白色，壁裝;臺(tái)階燈也是L E D 燈，光源顏色為白 色，根據(jù)臺(tái)階的不同高度可安裝于臺(tái)階的正面或側(cè)面;裝飾燈柱一般采用陶瓷金屬鹵化物燈或高壓鈉 燈，光源顏色為白色，設(shè)置于廣場(chǎng)的四周;照亭射燈則用金屬鹵化物燈，光源顏色為白色，設(shè)置于亭 子頂部的邊緣處。園林外線設(shè)計(jì)外線可分為強(qiáng)電外線和弱電外線兩大類，在設(shè)計(jì)中有著一些需要注意的地方。

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