国家体育场场地照明设计概论(下)

　　6.3附件

　　泛光灯主要附件是镇流器，由于光源内有电极和气体，金属卤化物灯的启动电源较高，使用220V或380V的电压不能满足要求，必须使用二次高电压。镇流器分为电容超前峰值型和施加高压脉冲型，为了泛光灯稳定输出，镇流器宜为稳压型，其优点是市电电压波动对光输出影响较小。

　　6.4常用体育场用泛光灯简介

　　6.4.1 MUNDIAL

　　?1?特点

　　◆可配用多各不同光源，满足不同通量、显色性或色温等。

　　◆配备最佳光学系统提供所需非对称型光强分布。

　　◆有柱面反射器和圆形旋转对称反射器两类，圆形旋转对称反射器有RB/R10两种窄配光。

　　◆低眩光、散光及向上光线，减少低对周遭环境滋扰。

　　◆维护简单，开启后盖便可进行维护，不会影响已设定投射角。

　　◆后盖开启后，电源将自动切断。

　　◆IP65防护等级。

　　?2?光源

　　◆2kw金属卤化灯

　　◆M－N－TD 2000?Philips?

　　◆M－D－TD 2000?Philips?

　　◆MBIL/H 2000?GE?

　　◆HQI－TS 2000?Osram?

　　◆HIS－TD 2000?Syivania?

　　?3?材料/工艺

　　◆灯体：压铸铝

　　◆前玻璃：4mm耐高温度玻璃

　　◆支架：镀锌钢

　　?4?标准

　　设计和制造符合EN 60598及防护等级IP65，抗撞击力为6焦耳，Ⅱ类电气性能。

　　?5?灯具描述

　　标准型，热启动型泛光灯，适配1/1.5/2kw金卤光源，压铸铝灯体，柱面/圆形反射器，有对称/不对称配光，内置/外置挡光反射板，光源有三个安装位置，产生三种配电，窄/中/宽光束，后开盖维护时，自动断电，IP65，Ⅱ类电气性能。

    6?安装/维护

　　支架可使用M20螺丝，通过直径22mm安装孔和两个螺丝通过直径15mm安装孔固定。灯具投射角可近支架上刻度调节。配电缆固定件，适用于直径7.5－13mm电缆，镇流器及电容与灯具分开安装?2kw型?。

　　?7?光学系统

　　抛物柱面/旋转对称抛物面反射罩，配防眩光隔板及不同光源装位置。圆形旋转对称反射器，防眩隔板。

　　6.4.2 MVF403?ArenaVision?高功率投光灯具

　　?1?材质

　　高强度压铸铝灯体，1.6mm－3mm厚钢化玻璃，硅像胶密封圈，不锈钢防护网，高纯铝反射器，热镀锌支架。

　　?2?特性

　　◆全新设计椭圆形反射器，配光效果更好，效率更高。

　　◆外形更加紧凑美观，风阻系数大大减小，重量更轻。

　　◆7种不同角度配光的反射器，满足各种应用要求。

　　◆可配1000W、1800W、2000W双端金卤灯。

　　◆光源显色性Ra=92，色温5600K.

　　◆背后开启更换灯泡，附安全开关，维护更加安全方便。

　　◆有调光刻度，并有瞄准器，防眩光罩，彩色滤色片等多种配件可供选择。

　　◆有上照型，下照型和热启动型供选择。

　　?3?适用场所

　　适合大型体育场、高尔夫球场、大型建筑物等处的投光照明。

　　6.4.3 MVF406?ArenaVision?高功率投光灯具

　　?1?材质

　　高压压铸铝外壳，高强度钢化玻璃，高纯铝反射器。

　　?2?特性

　　◆结构紧凑、体积小、重量轻。

　　◆背后开启更换光源，维护安全方便。

　　◆七种不同配光反射器，满足多种照明要求。

　　◆配高效金卤光源，显色性可达92，色温5600K.

　　?3?适用场所

　　体育场、运动场、高层建筑立面泛光等需要高强度、高质量照明的区域。

　　6.4.4 ULTRA★SPORTTM大功率投光灯。

　　?1?特性

　　◆适合潮湿区域，标准配置为IP55

　　◆两级反射光学系统，一级为金属镀层玻璃反射器，二级为20英寸?508mm?ALGLAS@镀层铝反射器。

　　◆可选内置式更换灯泡带开门自动断电装置。

　　◆电气箱与灯泡和灯座有热隔离。

　　◆Hydro★GardTM高效过滤系统。

　　◆可选热启动，分体式电气系统。

　　?2?组件

　　◆背后开启式换灯门?包括一级反射器?。

　　◆高压铸铝电气箱及二级反射器托架?2A?。

　　◆二级反射器保护罩。

　　◆二级反射器。

　　◆钢化平板玻璃。

　　◆内置式眩光控制系统?可选?。

　　◆瞄准指示器。

　　◆支架。

　　?3?特性组件

　　◆换灯门固定螺丝?A?。

　　◆开门自动断电装置?B、D?。

　　◆可选1000W/1500W/2000W灯泡?C?。

　　◆如果前置玻璃破裂，电源会马上切断以防止紫外线泄漏。

　　◆椭圆形配光灯具效率最佳。

　　◆可选热启动系统。

　　◆可选SYSTEM2TM，两级调光系统。

　　YOA58081系列

　　?1?减少向体育场周边的漏光

　　用辅助反射板遮挡容易形成干扰光线的上射光线，从而减少向体育场周边漏光。

　　?2?敏锐的配光实现高效率照射

　　反射板采用电脑设计，效率高、反应敏锐的配电光控制适用于远距离投光照明。

　　?3?亮化学膜处理

　　亮化光学膜处理是一种特殊的表面处理，将屈光率不同的Ti02和Si02的透明膜交替层叠，利用膜间界面产生的光干涉效应，提高某波长范围内的光反射率。

　　?4?内置连锁开关，提高安全性

　　考虑到施工和使用的安全，内置连锁开关，与电磁接触器联动，更换光源时自动关闭电源。另外还装有保护金属闸，万一前玻璃破碎，也不致落下大块玻璃。

　　?5?采用400V型镇流器，提高经济效益

　　采用电源电压为400V的镇流器，可使电源设备?配电箱?、配管和配线设备更加合理化，进一步提高经济效益。

　　?6?也可向上照射

　　前玻璃采用热膨胀系数非常小的晶化玻璃。具有非常高的耐热温度，向上90度角也可使用。也可用于大型桥墩和建筑物的照明。

　　?7?附有保持器具内清洁的滤尘网

　　装有滤除空气中尘埃的过滤网，灯具内部不会出现灰尘，直到更换光源时为止不需要进行内部清扫。

　　YOA58081P不含光源和镇流器

　　超狭角型

　　规格：本体：高压铸铝?深灰金属色?

　　前玻璃：晶化玻璃?透明?

　　前部反射镜：铝?内面、镜面亮化光学膜处理?

　　?外面、深灰金属色?

　　后部反射镜：铝?内面、镜面电解研磨后阳极氧化处理?

　　附辅助内反射镜：滤尘网

　　内装连锁开关

　　附前玻璃保护金属网

　　照射角度：下向角60度，上向角90度，旋转角180度。

　　重量：17.5kg.

　　适用光源：OSRAM制造。

　　HQI－T2000/D/S

　　适和光源：松下制造。

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用专用镇流器。

　　YOA58082P不含光源和镇流器

　　狭角型

　　规格：本体：高压铸铝?深灰金属色?

　　前玻璃：晶化玻璃?透明?

　　前部反射镜：铝?内面、镜面亮化光学膜处理?

　　?外面、深灰金属色?

　　后部反射镜：铝?内面、镜面电解研磨后阳极氧化处理?

　　附有辅助反射镜、滤尘网。

　　内装连锁开关

　　附前玻璃保护金属网

　　照解角度：下向角60度、上向角90度、旋转角180角。

　　适用光源：OSRAM制造。

　　HQI－TS2000/D/S

　　适用光源：松下制造

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用专用镇流器。

　　YOA58083P不含光源和镇流器

　　中角N型

　　规格：本体：高压铸铝?深灰金属色?

　　前面玻璃：晶化玻璃?透明?

　　前部反射镜：铝?内面、坑纹亮化光学膜处理?

　　?外面、深灰金属色?

　　附辅助反射镜：滤尘网、内装连锁开关

　　附前玻璃保护金属网

　　照射角度：下向角60度、上向角90度、旋转角180度。

　　重量：17.5kg.

　　适用光源：OSRAM制造。

　　HQI－TS2000/D/S

　　适用光源：松下制造

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用专用镇流器。

　　YOA58084P不含光源和镇流器中角M型

　　规格：本体：高压铸铝?深灰金属色?

　　前面玻璃：晶化玻璃?透明?

　　前部反射镜：铝?内面、坑纹亮化光学膜处理?

　　?外面、深灰金属色?

　　后部反射镜：铝?内面、坑纹化学研磨后阳极搓化处理?

　　附辅助反射镜：滤尘网

　　内装连锁开关、附前玻璃保护金属网

　　照射角度：下向角60度、上向角90度、旋转角180度。

　　重量：17.5kg.

　　适用光源：OSRAM制造。

　　HQI－TS2000/D/S

　　适用光源：松下制造

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用专用镇流器。

　　可经济配线的400V型

　　大光通量、高效率的体育场投光灯的镇流器，电源电压为400V，与200V电压相比较，可合电源设备?配电箱?、配管和配线设备更加合理。另外，附有接线盒的不锈钢外过本体，具有良好的施工性、耐久性和耐腐蚀性。

　　采用短弧金属化物灯2000W淘汰用镇流器额定规格

　　大光通量、高效率的大型体育场照明

　　发光效率100lm/W，光源全光通量200000lm，高效率的2000W型的短弧SKYBEAM光源，能鲜明地映射出大型体育场上的竞技场面。

　　短弧金属化物灯2000W光源?SKYBEAM?

　　7.照明供配电

　　7.1电源及切换

　　场地照明应满足奥委会的要求，FIFA要求场地照明不低于正常照明的2/3，奥委会的要求暂时不知。电源之间的切换应充分考虑这个因素。

　　7.1.1电源

　　电源有：市电1、市电2、……、备用发电机、UPS、EPS等。

　　7.1.2光源

　　符合国家体育场场地照明的光源只有金属卤化物灯，它属高强气体放电灯，其熄灭后要有冷却时间，再启动时间为3～8分钟，场地照明出现3～8分钟的停电时间是决不允许的。

　　7.1.3热触发装置

　　金属卤化物灯配热发装置可实现瞬间点燃，但光源的寿命将有所减少，折寿最高达50％左右。同时热触发装置价格昂贵，PHILIPS约9000元/个，THORN约5000元/个。

　　因此，电源之间的切换应保证场地照明最低照明要求。

　　UPS、EPS与其电源之间的转换没有列在表中，因为UPS、EPS为备用电源，作为主电源技术很可靠，但经济上投入巨大。

　　从表中可以得出，①电源之间的转换主要以市电和自备发电机为主，UPS、EPS为辅助备用电源；②如果赛场不中断照明，可采用UPS、EPS，在电源转换过程中，由UPS、EPS供电；③EPS只能采用切换时间小于0.02s的产品；④？HID＋热触发装置也可保证场地照明不中断。

　　现将UPS、EPS、热触发装置比较如下：

　　7.2场地照明供电分析

　　从上面分析比较可知：无论几路市电，都要使用自备发电机、这就是所谓“将命运把握在自己手中”。同时要解决好电源之间的转换，不要将使灯熄灭。因此，场地照明供电系统有下列几种情形。

　　假设场地照明灯具约为400盏，2KW/盏，计入镇流器容量，总功率约为960KW.方案中10KV市电为2～4路，具体路数待与供电局协商后再定。

　　方案1：市电、自备发电机之间转换由EPS供电，转换后恢复市电或发电机供电。平时EPS处于浮冲状态。本方案自备发电机、EPS带全负荷，其容量约为1000KW.奥运会期间、重要活动或比赛，由发电机作为主电源，市电为备用电源。因此，电源转换时间约1秒钟?双电源切换时间＋开关固有合闸时间?。

　　因此EPS应急时间为2分钟，为保险起见，应急时间按10分钟选择。灯具为一般起动型的金属卤化物灯。

　　方案2：假设奥委会要求紧急情况下有一半灯具工作?国际足联要求紧急时2/3灯具正常工作?。市电、自备发电机之间转换期一半由EPS供电，情况同方案1；另一半由带热触发装置的灯具确保转化后瞬间亮灯。平时EPS处于浮冲状态。本方案自备发电机带全负荷，其容量约为1000KW.EPS带50％负荷，容量约500KW.奥运会期间、重要活动或比赛，由发电机作为主电源，市电为备用电源。

　　因此，电源转换时间约1秒钟?双电源切换时间＋开关固有合闸时间?。EPS应急时间为2分钟即可，同方案1相似，为保险起见，应急时间也按10分钟选择。灯具一半为一般运动型的金属卤化物灯，一半为带热触发装置的金属卤化物灯。

　　方案3：本方案为自备发电机带全负荷，其容量约为1000KW.不设EPS，泛光灯采用带热触发装置的金属卤化物灯。奥运会期间、重要活动或比赛，由发电机作为主电源，市电为备用电源。电源转换时间由双电源切换时间和开关固有合闸时间组成，约1秒钟。因此，电转换时有约1秒钟的熄灭周期。

　　需要说明一下，高压电源之间的切换时间大于0.5s，低压市电之间的切换时间约0.5s，自备发电机切换至市电的时间约0.5s.

　　奥运会期间，重要活动或比赛，由发电机作为主电源，市电为备用电源；平时比赛或活动则市电为源，发电机作为备用电源。

　　前两个方案对EPS有较高的要求，其转换时间是选择EPS的关键。因此一旦断电，金属卤化物灯电弧管内气压很高，需要很高的电压才可以让灯立即再次点燃。切换时间为多少才可以让金属卤化物灯不会熄灭?理论上讲0.02s的切换时间可以保证金属卤化物灯不熄灭，因为对于50Hz交流电，一个周波为1/50，即0.02s，切换时相当于交流电过零。目前满足要求的EPS只有青岛创统系列产品，其切换时间可达4ms，而价钱只有UPS的30％。但是能否真正的满足要求?我们拟用实际使用的灯具做测试和试验。

　　三个方案各有千秋，下表为综合比较。

　　因此，从经济计算两方面看，方案1最佳，应优选，其次选择方案2.

　　7.3几点说明

　　7.3.1为可不使用UPS而使用EPS

　　首先，EPS过载能力优于UPS.我们知道，HID启动时启动电流是正常工作电流的数倍，而几百盏灯、近于KW的负荷突然加到EPS或UPS上，需要EPS或UPS有较强的过载能力。一般UPS过载能办只有110％，而EPS可以在120％负荷下长期工作。

　　其次，UPS对环境要求较高。一般UPS对环境温度、湿度要求较高，例如应用于美军、北约等部门的UPS按军品要求设计，可靠性高于民品设备，其对温度要求为－5～40℃。北京奥林匹克主体育场开启屋顶后体育场为室外环境，北京冬季气温经常在－10℃以下，能满足要求吗??EPS则不同，它可工作在－10～50℃环境中。因此，UPS只能放置在空调房间，而EPS可以安装在条件恶劣的电气竖井里。

　　第三，UPS寿命比EPS短。因为UPS始终处于在线状态，其各种元器件一直带电，长时间的带电工作影响了UPS的寿命。EPS平时只给电池充电，正常供电通过旁路开关供给负荷，EPS寿命大大提高。

　　第四，UPS比EPS耗能。从第三点可知，UPS只要开机就要经过“交流－直流－交流”的转换，消耗电能自然比UPS多。

　　最后，EPS比UPS更经济。EPS只相对于UPS售价的30％，如果考虑到电池容量、出线开关等因素，EPS售价应在UPS售价的20％左右。

　　7.3.2自备发电机采用燃油还是燃气?

　　本部分作为遗留问题，还需进行经济技术比较。有一点可以肯定，天然气发电机比柴油发电机更环保、卫生，符合北京“绿色奥运”。2000年悉尼奥运会主体育场Stadium Australia采用了两台天然气发电机。

　　7.3.3柴油发电机是固定设置还是临时租用?

　　这一问题待与业主商定后再下结论。但固定设置柴油发电机有以下问题：

　　◆占用建筑房间，柴油发电机房对防火、层高、安装孔洞等均有较高的要求；

　　◆需要油罐、油箱，存在安全隐患；

　　◆有污染，与“绿色奥运”相悖，同时还有噪音、振动等问题；

　　◆需要熟练工人日常维护保养。时间长了，维护、保养工作量较大，管理不好设备很难有良好的状态；

　　◆经济投入较大，包括工程投入，日常维护，人员工资等。

　　临时租用可解决这些问题，专业公司有专人对设备维护、保养，设备始终处于良好状态，而且工人操作熟练，减少人为事故。

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