景觀照明設(shè)計之配電系統(tǒng)設(shè)計探討

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)實際情況，綜合考慮，以期實現(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，作為手動或自動開關(guān)燈具之用。各回路接觸器通過控制線路和弱電控制器相連接， 可實現(xiàn)智能自動控制。

　　(2) 配電系統(tǒng)設(shè)計

　　依照規(guī)范要求，照明配電箱的進(jìn)線總開關(guān)應(yīng)采 用四極隔離開關(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， 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，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關(guān)應(yīng)采用四極隔離開關(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。這是因為TT 系統(tǒng)內(nèi)中性線自變電所引出后 不再接地而處于對地絕緣狀態(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照明回路所帶燈具數(shù)目沒有特殊規(guī)定，一般為小功率的 LED 燈，通常每個燈的功率僅為1～3W，形成每個 回路帶30～40 個甚至更多的燈。但對于功率較大的 高強(qiáng)氣體放電燈，單個回路所帶燈具數(shù)量則應(yīng)適當(dāng)減少，單相回路電流≤ 16 A，在計算每個回路金屬 鹵化物燈的實際用電量時，則是其放電燈的安裝總功率的1.5倍。 3. 剩余電流動作保護(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，其故障電流需通過保護(hù)接地和系統(tǒng) 接地兩個接地電阻返回電源，由于這兩個接地電阻的限制，其故障電流不足以使斷路器有效地動作，為確 保安全必須使用動作靈敏度高的RCD 來切斷電源。

　　(2) 剩余動作電流值的整定

　　園林室外照明配電線路的長度多為100～200 m，甚至更長。再加上燈具與電纜本身也有一定的泄漏 電流，正常運行時，配電回路的泄漏電流較大。如 果設(shè)定剩余動作電流為30 mA，經(jīng)常會發(fā)生誤動作 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，而且計算起來比較繁瑣，因此可以采用以下的簡便計算方法：

　　1) 對于單相照明回路。RCD 的額定剩余動作電流I△n>電路實際供電電流/2 000。

　　2) 對于三相四線的動力線路。RCD 的額定剩余動作電流I△n>電路實際供電電流/1 000。

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

　　TT 接地系統(tǒng)

　　1. 接地系統(tǒng)的實際應(yīng)用

　　按照《民用建筑電氣設(shè)計規(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。此時由室外照明配電箱引出的電纜到各個照明支路的第一個燈具是無PE 線的。

　　(2) 草坪燈、地埋裝飾燈接地

　　這類燈具的特點是自身體積小，間距短，所以 每個燈具旁再設(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：每個支路的第一個燈具旁采 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照明支路電纜的第一個燈具無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，RA ≤ 25/0.1，RA ≤ 250 Ω。這個電阻值很大，非常 容易實現(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)生漏電情況時對人體的安全性。

　　4. 接地系統(tǒng)的中性線不做重復(fù)接地

　　當(dāng)某項工程的接地系統(tǒng)選用TN - C - S 系統(tǒng)時，它的電源在進(jìn)入建筑物時，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，中性線不應(yīng)做重復(fù)接地，因為做了重復(fù)接地，會產(chǎn) 生以下問題：

　　(1) 斷路器產(chǎn)生誤動作

　　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 會使它誤動。

　　(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，這一點應(yīng)引 起人們的注意。
　　園林景觀設(shè)計

　　1. 燈具的布置原則

　　(1) 設(shè)計準(zhǔn)備

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

　　(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;后者指根據(jù)園林要求，對指定的建筑小品、景觀、樹木進(jìn)行照明的設(shè)計。

　　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，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， 選用庭院燈，燈具間距為20 m;當(dāng)?shù)缆穼挾?gt; 6 m 時，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、照樹燈、地埋裝飾燈、水下燈、坐椅燈、臺階 燈、裝飾燈柱和照亭射燈等。在設(shè)計中，要根據(jù)被照物的特殊情況，實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LED 燈，光源顏色為 白色，壁裝;臺階燈也是L E D 燈，光源顏色為白 色，根據(jù)臺階的不同高度可安裝于臺階的正面或側(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)計外線可分為強(qiáng)電外線和弱電外線兩大類，在設(shè)計中有著一些需要注意的地方。

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