景观照明设计之配電(diàn)系统设计探讨

随着园林工程和景观照明的发展，室外照明装置的用(yòng)電(diàn)安全性、配電(diàn)可(kě)靠性及绿色节能(néng)性提出了更高的要求，根据实际情况，综合考虑，以期实现“绿色照明”的目的。

1) 箱内配電(diàn)回路的划分(fēn)

　　按照明灯具的使用(yòng)功能(néng)的不同划分(fēn)成不同配電(diàn)支路。一般情况下，用(yòng)做功能(néng)性照明(庭院道路灯、 草(cǎo)坪灯)和景观照明(照树灯、照墙灯及地埋装饰灯等)的灯具应采用(yòng)不同的路由，且各回路漏電(diàn)断路器 后均加装接触器，作為(wèi)手动或自动开关灯具之用(yòng)。各回路接触器通过控制線(xiàn)路和弱電(diàn)控制器相连接， 可(kě)实现智能(néng)自动控制。

　　(2) 配電(diàn)系统设计

　　依照规范要求，照明配電(diàn)箱的进線(xiàn)总开关应采 用(yòng)四极隔离开关。这主要是从電(diàn)气维修安全方面考虑的。当园内照明的供電(diàn)電(diàn)源由园區(qū)变電(diàn)所引出时， TT 系统的中性線(xiàn)和总等電(diàn)位联结系统是不连通的。当中性線(xiàn)带故障電(diàn)压进入建筑物(wù)内时，总等電(diàn)位联结系统却是地電(diàn)位，这一故障電(diàn)压将引起電(diàn)气事故。

　　因此為(wèi)保证维修安全，室外照明配電(diàn)箱总开关应采用(yòng)四极隔离开关。

　　(3) 室外照明配電(diàn)箱设备选择

　　箱内应设電(diàn)涌保护器，且相線(xiàn)和中性線(xiàn)上都需 要安装。这是因為(wèi)TT 系统内中性線(xiàn)自变電(diàn)所引出后 不再接地而处于对地绝缘状态，它和相線(xiàn)一样能(néng)感 应雷電(diàn)冲击電(diàn)压。 与室内照明不同的是室外照明每一单独照明回路所带灯具数目没有(yǒu)特殊规定，一般為(wèi)小(xiǎo)功率的 LED 灯，通常每个灯的功率仅為(wèi)1～3W，形成每个 回路带30～40 个甚至更多(duō)的灯。但对于功率较大的 高强气體(tǐ)放電(diàn)灯，单个回路所带灯具数量则应适当减少，单相回路電(diàn)流≤ 16 A，在计算每个回路金属 卤化物(wù)灯的实际用(yòng)電(diàn)量时，则是其放電(diàn)灯的安装总功率的1.5倍。 3. 剩余電(diàn)流动作保护器的整定

　　(1) 保护器(RCD)的使用(yòng)

　　由于园林室外照明采用(yòng)TT 接地系统，该系统内发生接地故障时，其故障電(diàn)流需通过保护接地和系统 接地两个接地電(diàn)阻返回電(diàn)源，由于这两个接地電(diàn)阻的限制，其故障電(diàn)流不足以使断路器有(yǒu)效地动作，為(wèi)确 保安全必须使用(yòng)动作灵敏度高的RCD 来切断電(diàn)源。

　　(2) 剩余动作電(diàn)流值的整定

　　园林室外照明配電(diàn)線(xiàn)路的長(cháng)度多(duō)為(wèi)100～200 m，甚至更長(cháng)。再加上灯具与電(diàn)缆本身也有(yǒu)一定的泄漏 電(diàn)流，正常运行时，配電(diàn)回路的泄漏電(diàn)流较大。如 果设定剩余动作電(diàn)流為(wèi)30 mA，经常会发生误动作 跳闸现象，从而使供電(diàn)的可(kě)靠性大大降低。因此為(wèi) 确保户外照明装置的供電(diàn)可(kě)靠性，应正确地选择漏電(diàn)保护器(RCD)的额定剩余动作電(diàn)流I △ n。由于各种设备和線(xiàn)路的泄漏電(diàn)流资料不全，而且计算起来比较繁琐，因此可(kě)以采用(yòng)以下的简便计算方法：

　　1) 对于单相照明回路。RCD 的额定剩余动作電(diàn)流I△n>電(diàn)路实际供電(diàn)電(diàn)流/2 000。

　　2) 对于三相四線(xiàn)的动力線(xiàn)路。RCD 的额定剩余动作電(diàn)流I△n>電(diàn)路实际供電(diàn)電(diàn)流/1 000。

　　《夜景照明安全规范》5.2.4条还规定，室外场所照明配電(diàn)末端支路剩余電(diàn)流保护的动作電(diàn)流不宜大于100 mA，动作时间不宜大于0.5 s。这样就不会发生误动作跳闸现象。

　　TT 接地系统

　　1. 接地系统的实际应用(yòng)

　　按照《民(mín)用(yòng)建筑電(diàn)气设计规范》中10.9.3.3条规定：安装于室外的景观照明中距建筑物(wù)外墙> 20 m 的设施，宜采用(yòng)TT 接地形式。但对于不同种类的灯具，也有(yǒu)不同的接地做法。 (1) 路灯、庭院灯接地

　　由于上述灯具布置的间距较大，每个灯具旁均设有(yǒu)接地极。接地极采用(yòng)2 500 mm，φ 50 mm 镀锌钢管，以及40 mm × 4 mm 镀锌扁钢，直接和灯具相连。此时由室外照明配電(diàn)箱引出的電(diàn)缆到各个照明支路的第一个灯具是无PE 線(xiàn)的。

　　(2) 草(cǎo)坪灯、地埋装饰灯接地

　　这类灯具的特点是自身體(tǐ)积小(xiǎo)，间距短，所以 每个灯具旁再设置接地极就不适用(yòng)了。这种情况下的TT 接地系统做法是：每个支路的第一个灯具旁采 用(yòng)2 500 mm、φ 50 mm 镀锌钢管做接地极，由此 地极引出PE 線(xiàn)(每个回路灯具之间有(yǒu)PE 線(xiàn))再和灯具外壳、金属杆做可(kě)靠连接。要求接地電(diàn)阻≤10Ω。如果接地電(diàn)阻满足不了要求，要增打接地极，要求 各支路接地极的间距> 20 m。此刻由室外照明配電(diàn)箱引出到各个照明支路電(diàn)缆的第一个灯具无PE 線(xiàn)。

　　2. 接地系统的接地故障保护

　　《民(mín)用(yòng)建筑電(diàn)气设计规范》第7.7.7条规定TT系统的接地故障保护的动作特性应符合下式要求：

　　RA×Ia≤50 V (1)

　　式中 RA——接地极和外露可(kě)导電(diàn)部分(fēn)的保护导體(tǐ)電(diàn)阻之和，Ω;Ia——保护電(diàn)器的动作電(diàn)流，A。

　　其中50 V為(wèi)正常环境的安全電(diàn)压限值。室外照明设计中，室外照明灯具属于固定使用(yòng)的用(yòng)電(diàn)设备，但是应考虑到雨雪(xuě)天气时环境潮湿，安全電(diàn)压限值应為(wèi)25 V。则式(1)变為(wèi)：

　　RA×Ia≤25 V (2)

　　即要求RA ≤ 25 V/Ia。当Ia = I△n = 100 mA时，RA ≤ 25/0.1，RA ≤ 250 Ω。这个電(diàn)阻值很(hěn)大，非常 容易实现。因此漏電(diàn)保护可(kě)以做為(wèi)TT 系统的户外照明装置的接地故障保护。实际工作中一般要求灯具 的接地電(diàn)阻≤ 100 Ω，遠(yuǎn)小(xiǎo)于规范要求，从而保证 了发生漏電(diàn)情况时对人體(tǐ)的安全性。

　　4. 接地系统的中性線(xiàn)不做重复接地

　　当某项工程的接地系统选用(yòng)TN - C - S 系统时，它的電(diàn)源在进入建筑物(wù)时，中性線(xiàn)应做重复接 地。这样做可(kě)以避免进線(xiàn)電(diàn)源中性線(xiàn)折断后，中性点漂移引起的三相電(diàn)压不平衡烧坏单相设备事故; 但在TT 接地系统中，電(diàn)源在进入室外总配電(diàn)箱时，中性線(xiàn)不应做重复接地，因為(wèi)做了重复接地，会产 生以下问题：

　　(1) 断路器产生误动作

　　TT 系统的中性線(xiàn)如果重复接地，部分(fēn)中性線(xiàn)上的负荷電(diàn)流将经大地返回電(diàn)源而成為(wèi)杂散電(diàn)流。如 果線(xiàn)路首端的断路器装有(yǒu)RCD，这部分(fēn)杂散電(diàn)流将 会使它误动。

　　(2) 引发触電(diàn)伤亡事故

　　一旦变電(diàn)所处发生接地故障，使中性線(xiàn)对地電(diàn) 位升高，此故障電(diàn)压沿中性線(xiàn)传导至室外照明总配電(diàn)箱处。若中性線(xiàn)做重复接地的话，因故障電(diàn)压使 总照明配電(diàn)箱的接地電(diàn)阻的電(diàn)位升高，而附近照明灯具保护接地的接地電(diàn)阻電(diàn)位也将升高，它将沿TT 系统保护接地的PE 線(xiàn)传导到照明灯具的外壳上，使得灯具外壳带電(diàn)，则有(yǒu)可(kě)能(néng)发生電(diàn)击伤人事故。

　　因此TT 系统的中性線(xiàn)绝不得做重复接地。為(wèi)防止中性線(xiàn)折断，只有(yǒu)采取提高中性線(xiàn)的机械强度， 增加截面积的方法。根据IEC 要求，铜線(xiàn)≥ 6 mm2。 因此即使园區(qū)的面积很(hěn)小(xiǎo)，景观照明的用(yòng)電(diàn)负荷很(hěn) 小(xiǎo)，室外照明配電(diàn)箱离变電(diàn)所很(hěn)近，照明配電(diàn)箱的 进線(xiàn)電(diàn)源最小(xiǎo)也应為(wèi)YJV22 - 4 × 6，这一点应引 起人们的注意。
　　园林景观设计

　　1. 灯具的布置原则

　　(1) 设计准备

　　这类项目在进行景观设计之前，首先要与园林专业的设计人员充分(fēn)配合，了解他(tā)们对园區(qū)内的个體(tǐ)建筑、建筑小(xiǎo)品的照明设计的种种特殊要求。

　　(2) 照明种类

　　该照明系统一般分(fēn)為(wèi)功能(néng)性照明和景观照明两 种，前者一般指负责道路照明的庭院灯、草(cǎo)坪灯的设计;后者指根据园林要求，对指定的建筑小(xiǎo)品、景观、树木(mù进行照明的设计。

　　1)关于道路照明。根据道路的宽度需选择适宜 的灯具。当道路宽度< 2.5 m 时，选用(yòng)草(cǎo)坪灯，灯 的间距為(wèi)10 m，单侧布置;当道路宽度> 2.5 m时， 选用(yòng)庭院灯，灯具间距為(wèi)20 m;当道路宽度> 6 m 时，庭院灯则采用(yòng)双侧布置。庭院灯光源一般為(wèi)节能(néng)灯，路口处庭院灯光源采用(yòng)金属卤化物(wù)灯。公园 内的停車(chē)场的照明一般采用(yòng)庭院灯，光源為(wèi)金属卤 化物(wù)灯。

　　2) 关于景观照明。

　　灯具一般有(yǒu)照石头灯、照墙 灯、照树灯、地埋装饰灯、水下灯、坐(zuò)椅灯、台阶 灯、装饰灯柱和照亭射灯等。在设计中，要根据被照物(wù)的特殊情况，实际要求选择各自功率类型的灯 具，并进行安全可(kě)靠的安装。

　　3) 常用(yòng)光源选择。照石头灯一般用(yòng)金属卤化物(wù)灯落地安装;照墙灯选金属卤化物(wù)灯，地埋式装设;照树灯用(yòng)金属卤化物(wù)灯，地埋式安装在铺装地 面，或落地式安装在绿地内;地埋装饰灯常采取 LED 灯，光源颜色為(wèi)白色，安装在铺装路面内或广 场中心内;水下灯為(wèi)金属卤化物(wù)灯或LED 灯，光源 颜色為(wèi)黄色，壁装;坐(zuò)椅灯為(wèi)LED 灯，光源颜色為(wèi) 白色，壁装;台阶灯也是L E D 灯，光源颜色為(wèi)白 色，根据台阶的不同高度可(kě)安装于台阶的正面或侧面;装饰灯柱一般采用(yòng)陶瓷金属卤化物(wù)灯或高压钠 灯，光源颜色為(wèi)白色，设置于广场的四周;照亭射灯则用(yòng)金属卤化物(wù)灯，光源颜色為(wèi)白色，设置于亭 子顶部的边缘处。园林外線(xiàn)设计外線(xiàn)可(kě)分(fēn)為(wèi)强電(diàn)外線(xiàn)和弱電(diàn)外線(xiàn)两大类，在设计中有(yǒu)着一些需要注意的地方。

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