專利名稱：演藝燈光供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)，具體是一種適用于影視、劇場(chǎng)、舞臺(tái)等專業(yè)用光場(chǎng)合的燈光供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基于藝術(shù)效果的要求，影視、劇場(chǎng)、舞臺(tái)等專業(yè)燈光照明系統(tǒng)通常需要對(duì)部分甚至全部進(jìn)行調(diào)整。這些專業(yè)燈光照明系統(tǒng)的供電系統(tǒng)，普遍采用調(diào)光柜進(jìn)行集中的調(diào)光和供電控制。例如對(duì)于大型的劇場(chǎng)(或演播室)，其調(diào)光、直通回路數(shù)量可達(dá)到幾百路，甚至幾千路，這些回路的配電設(shè)備和調(diào)光設(shè)備(即調(diào)光柜)全部集中安裝在一個(gè)專門設(shè)置的房間——硅控室內(nèi)。供電部門把全部電量輸送至硅控室，然后在這里進(jìn)行電量的分配、調(diào)整、控制，最后再輸送至各回路的燈具上。 現(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)原理見附圖1，其中供電方式為從建筑的總配電室引來(lái)電源進(jìn)入硅控室的電源進(jìn)線配電柜I,電源進(jìn)線配電柜I通過電纜9把電分配給若干個(gè)配電柜3，各個(gè)配電柜3再通過電纜9把電分配給若干個(gè)調(diào)光柜4，而各個(gè)調(diào)光柜4則通過內(nèi)部的分配部件13將三相電轉(zhuǎn)換為單相電，并分配到各個(gè)調(diào)光、直通回路。調(diào)光柜輸出回路的數(shù)量、性質(zhì)和規(guī)格決定了該回路插座的數(shù)量、性質(zhì)和規(guī)格。下面以每個(gè)調(diào)光柜設(shè)有兩個(gè)調(diào)光模組和兩個(gè)直通模組為例進(jìn)行說(shuō)明，具體是每個(gè)調(diào)光柜都設(shè)有功率較小(例如2-3kW)的第一調(diào)光模組16和第一直通模組18，以及功率較大(例如5-6kW)的第二調(diào)光模組17和第二直通模組19。其中，額定功率較小的調(diào)光、直通模組16、18對(duì)應(yīng)額定電流較小的第一插座7 (例如16A)，而額定功率較大的調(diào)光、直通模組17、19則對(duì)應(yīng)額定電流較大的第二插座8 (例如32A)。對(duì)于面光、耳光、柱光、地面流動(dòng)、備用回路等固定位置，功率較小的第一調(diào)光模組
16和第一直通模組18直接通過3X4mm2規(guī)格(銅芯允許長(zhǎng)期工作電流為31A)的電纜10接額定電流較小的第一插座7 ;功率較大的第二調(diào)光模組17和第二直通模組19直接通過3X6mm2規(guī)格(銅芯允許長(zhǎng)期工作電流為39A)的電纜11接額定電流較大的第二插座8。對(duì)于頂光、側(cè)光等移動(dòng)位置，各調(diào)光、直通回路依次通過柵頂上的柵頂端子箱5和吊桿上的桿上端子箱6間接連接至對(duì)應(yīng)插座。其中，柵頂端子箱5與桿上端子箱6之間通過多芯排纜或圓纜12連接，除此之外，功率較小的第一調(diào)光模組16和第一直通模組18采用規(guī)格為3X4mm2的電纜10作為連接線(接第一插座7)，功率較大的第二調(diào)光模組17和第二直通模組19采用規(guī)格為3X6mm2的電纜11作為連接線(接第二插座8)。然而上述專業(yè)燈光供電系統(tǒng)本質(zhì)上采用的是回路供電方式，早在硅控室就已經(jīng)把進(jìn)線電源分配為最終使用回路的數(shù)量、規(guī)格、性質(zhì)(調(diào)光或直通)全部確定，然后據(jù)此進(jìn)行供電系統(tǒng)布線，后面只能對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)，很難進(jìn)行大的調(diào)整。但是藝術(shù)燈光無(wú)一定之規(guī)，不同劇種，劇目，藝術(shù)家之間存在很大差異。在哪里用燈，用多少燈，什么性質(zhì)的燈，多大功率，都是要根據(jù)劇目要求，導(dǎo)演、舞美、燈光師的藝術(shù)見解，由燈光師或藝術(shù)家臨時(shí)設(shè)定，并不斷調(diào)整完善。因此造成預(yù)設(shè)點(diǎn)無(wú)法覆蓋實(shí)際應(yīng)用點(diǎn)，以及無(wú)法滿足實(shí)際使用的回路規(guī)格、性質(zhì)要求的情況，從而產(chǎn)生一系列的問題
(I)回路數(shù)量的相對(duì)不足和絕對(duì)過剩。由于供電系統(tǒng)各個(gè)回路的位置已經(jīng)固定好，但是實(shí)際燈光位置布局是靈活多變的，這就導(dǎo)致了 一方面，供電系統(tǒng)回路位置無(wú)法全面覆蓋實(shí)際回路位置，造成部分需要用電的位置沒有電，而部分無(wú)需用電的位置卻有電的尷尬狀況，以至于實(shí)際使用時(shí)回路數(shù)量相對(duì)不足；另一方面，不是每次演出都需要使用全部或大部分供電系統(tǒng)回路，普通演出使用的總回路數(shù)量?jī)H占供電系統(tǒng)總回路數(shù)量的109^20%，回路數(shù)量絕對(duì)過剩，造成電纜、設(shè)備資源浪費(fèi)。(2)各性質(zhì)回路數(shù)量相對(duì)不足和絕對(duì)過剩。由于供電系統(tǒng)各回路的性質(zhì)(調(diào)光還是直通)已經(jīng)被事先確定，可能會(huì)存在系統(tǒng)調(diào)光回路(或直通回路)數(shù)量與實(shí)際需要的調(diào)光回路(或直通回路)數(shù)量不匹配的情況，例如系統(tǒng)預(yù)設(shè)的調(diào)光回路數(shù)量少于實(shí)際需要的調(diào)光回 路數(shù)量，或者是系統(tǒng)預(yù)設(shè)的直通回路數(shù)量多于實(shí)際需要的直通回路數(shù)量，從而造成各性質(zhì)回路數(shù)量的不足或過剩。(3)回路性質(zhì)的不確定性。由于大量自動(dòng)化燈具，新型光源燈具被引入到使用中，回路性質(zhì)是調(diào)光還是直通，使用中變化很多，無(wú)法確定，造成很多矛盾和事故。(4)回路功率的可能不夠和絕對(duì)浪費(fèi)。由于供電系統(tǒng)各個(gè)回路的功率已經(jīng)確定，但是在實(shí)際使用中，供電系統(tǒng)各回路的功率是無(wú)法全面覆蓋燈具實(shí)際功率的，常常會(huì)碰到實(shí)際所需功率與回路設(shè)定功率不符的情況，若實(shí)際所需功率大于回路設(shè)定功率，則會(huì)造成回路功率相對(duì)不足；若實(shí)際所需功率小于回路設(shè)定功率，則會(huì)造成部分回路功率的部分浪費(fèi)。實(shí)際使用中，每次演出使用的絕大多數(shù)燈具功率遠(yuǎn)低于安裝回路功率，造成資源浪費(fèi)。(5)三相不平衡。由于使用中燈具位置、數(shù)量隨意性很大，事先平衡好的回路無(wú)任何意義。使用中現(xiàn)場(chǎng)平衡又因?yàn)闊o(wú)法確認(rèn)每個(gè)插座的相位難以實(shí)現(xiàn)。所以燈光系統(tǒng)三相不平衡是必然結(jié)果。(6)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理，存在安全隱患。一方面，供電系統(tǒng)不是呈樹枝型，而是呈節(jié)瘤型，一千多個(gè)千瓦的三相電進(jìn)入硅控室，直接轉(zhuǎn)為一千多個(gè)回路的單相電出來(lái)。三相不平衡，用電的變化造成硅控室和主線槽區(qū)域存在重大火災(zāi)隱患。另一方面，現(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)的回路數(shù)量、位置、規(guī)格和性質(zhì)都已經(jīng)事先安裝固定好，若想根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，只能搭接長(zhǎng)距離臨時(shí)電纜(從調(diào)光柜引到實(shí)際用燈位置)，這樣既不符合用電安全規(guī)范，還可能發(fā)生臨時(shí)電纜與可移動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的矛盾，造成新的安全隱患。(7)資源浪費(fèi)、干擾嚴(yán)重。如上述第(I)至第(4)點(diǎn)所述，現(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)的回路數(shù)量、位置、規(guī)格和性質(zhì)都已經(jīng)事先安裝固定好，事后無(wú)法根據(jù)各種類型、各種規(guī)模用光場(chǎng)合或情景進(jìn)行調(diào)整，達(dá)不到使用要求或者是部分資源未被利用，造成大量的資源浪費(fèi)，例如電纜的大量浪費(fèi)(大型劇場(chǎng)燈光電纜用銅量超過25噸)，而且這些大量的電纜，干擾范圍大，占用空間大(燈光主線槽規(guī)格超過1200*300，2條)，安裝工作量大(舞臺(tái)燈光工程90%以上的工作量在電纜的敷設(shè)上)?？偠灾?，現(xiàn)有的專業(yè)燈光供電系統(tǒng)由于采用回路供電方式，各個(gè)用電回路數(shù)量、位置、規(guī)格和性質(zhì)都已經(jīng)事先安裝固定好，在實(shí)際使用中無(wú)法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的系統(tǒng)調(diào)整，由此產(chǎn)生上述使用不便、安裝工作量大、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、違反用電安全規(guī)范等問題，阻礙了舞臺(tái)燈光的發(fā)展和應(yīng)用。因此，設(shè)計(jì)出一種能夠根據(jù)實(shí)際需求對(duì)燈位數(shù)量、性質(zhì)和規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同用光場(chǎng)合要求的演藝燈光供電系統(tǒng)是專業(yè)演藝燈光技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題和現(xiàn)實(shí)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種能夠根據(jù)實(shí)際需求對(duì)燈位數(shù)量、性質(zhì)和規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同用光場(chǎng)合要求的演藝燈光供電系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種演藝燈光供電系統(tǒng)，其包括電源配電系統(tǒng)和若干個(gè)區(qū)域配電箱，該電源配電系統(tǒng)用于接收外部電源并分配至各個(gè)區(qū)域配電箱，該區(qū)域配電箱用于為預(yù)定供電區(qū)域的用電設(shè)備提供電源，每個(gè)區(qū)域配電箱與一組或多組插座模塊連接，每組插座模塊包括一個(gè)或多個(gè)插座模塊，區(qū)域配電箱與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過用于輸送三相交流電的多芯電纜連接。改進(jìn)之一所述預(yù)定供電區(qū)域的種類包括固定燈光區(qū)域和移動(dòng)燈光區(qū)域，該固定燈光區(qū)域的燈光設(shè)備設(shè)置在固定位置，該移動(dòng)燈光區(qū)域的燈光設(shè)備設(shè)置在移動(dòng)裝置上，至少一個(gè)固定燈光區(qū)域和/或至少一個(gè)移動(dòng)燈光區(qū)域設(shè)有所述區(qū)域配電箱。改進(jìn)之二 所述固定燈光區(qū)域的種類包括面光區(qū)域、耳光區(qū)域、柱光區(qū)域和地面流動(dòng)光區(qū)域；所述移動(dòng)燈光區(qū)域的種類包括頂光區(qū)域和側(cè)光區(qū)域。改進(jìn)之三在所述移動(dòng)燈光區(qū)域中，所述插座模塊設(shè)置在所述移動(dòng)裝置上，所述區(qū)域配電箱引出的所述多芯電纜通過收線裝置與設(shè)置在所述移動(dòng)裝置上的所述插座模塊連接，該收線裝置可調(diào)節(jié)該所述多芯電纜的連接長(zhǎng)度，以適應(yīng)所述插座模塊/燈光設(shè)備的位
置變化。改進(jìn)之四其中一個(gè)或多個(gè)所述插座模塊設(shè)有調(diào)光模塊，該調(diào)光模塊用于根據(jù)外部控制信號(hào)對(duì)插接在該所述插座模塊上的調(diào)光燈具/設(shè)備進(jìn)行調(diào)光控制。改進(jìn)之五所述插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排和至少一單相插座，該單相插座分別與該N匯流排、Pe匯流排連接，并通過漏電保護(hù)開關(guān)與相應(yīng)相的匯流排連接。改進(jìn)之六所述插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排，至少一 A相插座，至少一 B相插座和至少一 C相插座，各相插座分別與該N匯流排、Pe匯流排連接，并通過漏電保護(hù)開關(guān)與相應(yīng)相的匯流排連接。改進(jìn)之七所述插座模塊各相插座的數(shù)量相等。改進(jìn)之八每個(gè)所述區(qū)域配電箱所對(duì)應(yīng)的各相插座數(shù)量和/或各相插座額定電流之和大致相等。改進(jìn)之九，該供電系統(tǒng)包括若干插座額定電流為6A至32A的所述插座模塊,若干插座額定電流為16A至32A的所述插座模塊，以及若干插座額定電流為32A至80A的所述插座模塊。改進(jìn)之十所述電源配電系統(tǒng)包括電源進(jìn)線配電柜和與該電源進(jìn)線配電柜連接的若干電源輸出配電柜，每個(gè)電源輸出配電柜與一個(gè)或多個(gè)所述區(qū)域配電箱連接，該配電柜與電源輸出配電柜之間通過用于傳輸三相交流電的第二多芯電纜連接，該電源輸出配電柜與所述區(qū)域配電箱、所述區(qū)域配電箱與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過規(guī)格相同的第一多芯電纜連接，該第一多芯電纜、該第二多芯電纜均至少包括A、B、C、N、Pe母線。改進(jìn)之十一所述第一多芯電纜為5芯等徑或不等徑電纜，所述第二多芯電纜為大尺寸5芯動(dòng)力電纜。改進(jìn)之十二 所述多芯電纜為5芯等徑或不等徑電纜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下?，F(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)采用的是集中回路供電方式，這種供電方式預(yù)先限定了每個(gè)回路的功率、性質(zhì)(直通或調(diào)光)和燈位(燈具安裝位置)，每個(gè)回路所使用的燈光設(shè)備類型、功率、數(shù)量和位置均有嚴(yán)格限制，無(wú)法根據(jù)實(shí)際的用燈需求進(jìn)行靈活的調(diào)整，對(duì)燈具使用的限制較多，無(wú)法滿足實(shí)際演出需求，并且造成資源的極大浪費(fèi)。而本供電系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)思路限制，通過分散的區(qū)域功率供電和將調(diào)光控制放到燈位終端的方式，既不事先限定每條線路的功率(只限定了區(qū)域供電功率)，也不事先限定 每條線路的性質(zhì)(如需調(diào)光，可臨時(shí)接上調(diào)光模塊)，而且燈具位置和數(shù)量也可以臨時(shí)調(diào)整(增加或減少串接插座模塊數(shù)量)，使得工程人員在把握區(qū)域總用電功率不超過該區(qū)域配電箱的最大供電功率的前提下，可以根據(jù)實(shí)際需要現(xiàn)場(chǎng)快速調(diào)整燈光設(shè)備的數(shù)量、功率和位置，極大提高燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝的靈活性，降低燈光系統(tǒng)安裝和設(shè)計(jì)的難度，為燈光藝術(shù)創(chuàng)作提供更加廣闊的空間。本供電系統(tǒng)與現(xiàn)有專業(yè)供電系統(tǒng)相比，好處有
(1)解決了現(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)燈位不足，位置不對(duì)，使用中長(zhǎng)距離、大功率臨時(shí)線等問題。既滿足了實(shí)際用燈需要，又符合防火規(guī)范；
(2)可以根據(jù)實(shí)際使用需求確定插座模塊的規(guī)格和數(shù)量，確定調(diào)光模塊數(shù)量，使得設(shè)備利用率大幅提聞;
(3)節(jié)約大量電纜、插座和調(diào)光設(shè)備，同等規(guī)模劇場(chǎng)，理論計(jì)算值電纜節(jié)約在86%以上，調(diào)光設(shè)備節(jié)約在70%以上，插座節(jié)約在60%以上，一個(gè)劇場(chǎng)銅的使用量可減少十幾噸到數(shù)十噸，符合節(jié)能環(huán)保的原則；
(4)由于本供電系統(tǒng)簡(jiǎn)單，路由合理，使得供電系統(tǒng)占據(jù)的建筑空間，包含設(shè)備用房、電纜線槽通過空間等都大幅減少，降低整體建筑造價(jià)；
本供電系統(tǒng)由于靈活方便的供電連接方式，使得初始系統(tǒng)安裝，使用中裝、拆臺(tái)時(shí)間和工作強(qiáng)度都有大幅下降，節(jié)省設(shè)備和人力，有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。


圖I為現(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)原理 圖2為實(shí)施例的系統(tǒng)原理 圖3為實(shí)施例的16 32A單相I聯(lián)插座模塊電氣原理 圖4為實(shí)施例的32 80A單相I聯(lián)插座模塊電氣原理 圖5為實(shí)施例的32 80A單相6聯(lián)插座模塊電氣原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖2所示，本實(shí)施例的演藝燈光供電系統(tǒng)包括電源配電系統(tǒng)和若干個(gè)區(qū)域配電箱20，該電源配電系統(tǒng)用于接收外部電源并分配至各個(gè)區(qū)域配電箱20，該區(qū)域配電箱20用于為預(yù)定供電區(qū)域的用電設(shè)備(尤其是燈光設(shè)備)提供電源，每個(gè)區(qū)域配電箱20與一組或多組插座模塊連接，每組插座模塊包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的插座模塊，同一組內(nèi)的插座模塊并不限定是串聯(lián)還是并聯(lián)，具體如何連接，需要根據(jù)實(shí)際用電情況進(jìn)行確定，例如用電位置和用電功率等。本實(shí)施例采用的是區(qū)域功率供電方式，只要各組插座模塊最終的用電功率之和小于對(duì)應(yīng)的區(qū)域配電箱的額定功率即可。如圖2所示，在本實(shí)施例中，每個(gè)區(qū)域配電箱都只與一組插座模塊連接，每組插座模塊包含4個(gè)或6個(gè)串聯(lián)的插座模塊。區(qū)域配電箱20與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過用于輸送三相交流電的規(guī)格相同或不同的多芯電纜連接。這樣插座模塊的數(shù)量、規(guī)格就只有總功率的限制，只要是區(qū)域配電箱20所接的用燈總功率不超過用電規(guī)范限定的數(shù)值，就可以不分規(guī)格、數(shù)量、性質(zhì)的隨意加燈。圖2中，21表示6 32A單相6聯(lián)插座模塊，22表示16 32A單相I聯(lián)插座模塊，23表示3210A單相I聯(lián)插座模塊。該區(qū)域配電箱20采用符合CE標(biāo)準(zhǔn)的明裝配電箱，外殼材料可以是鋁、鐵、銅、合金鋼等金屬材料，也可以是工程塑料等非金屬材料，包括進(jìn)線多芯插座、漏電保護(hù)開關(guān)、出線多芯插座，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)接口和/或遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)接口，以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。本實(shí)施例的區(qū)域配電箱20采用的進(jìn)線多芯插座和出線多芯插座均采用5芯歐標(biāo)防 水插座。該電源配電系統(tǒng)包括電源進(jìn)線配電柜I和若干電源輸出配電柜3，各個(gè)電源輸出配電柜3輸入端與電源進(jìn)線配電柜I連接，電源輸出配的輸出端則與一個(gè)或多個(gè)區(qū)域配電箱20連接。其中，電源進(jìn)線配電柜I與電源輸出配電柜3之間通過用于傳輸三相交流電的第二多芯電纜9連接。本實(shí)施例的第二多芯電纜9為大尺寸5芯動(dòng)力電纜，包括A、B、C、N、Pe等5根母線。為便于供電系統(tǒng)擴(kuò)展(尤其是后續(xù)插接插座模塊)，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，該電源輸出配電柜3與區(qū)域配電箱20、區(qū)域配電箱20與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過規(guī)格相同的第一多芯電纜24連接，各連接處采用多芯插頭、插座連接。本實(shí)施例的第一多芯電纜24為5芯電纜，包括A、B、C、N、Pe母線，可以是5芯等徑，也可以是4+1的模式，使地線稍細(xì)一些，還可以采用其它不等徑方式，具體其規(guī)格為4X (6^25) mm2+lX (6^25)mm2,或 5X (6 25) mm2o此外，該電源進(jìn)線配電柜I還與有源三次諧波濾波器2連接，以防止三次諧波進(jìn)入主供電系統(tǒng)。本實(shí)施例的區(qū)域配電箱20的數(shù)量可以按照多種使用模式中最大分區(qū)數(shù)量來(lái)確定，并按使用中最大的可能用電功率來(lái)配置區(qū)域配電箱20的功率。預(yù)定的供電區(qū)域既可以是固定燈光區(qū)域，也可以是移動(dòng)燈光區(qū)域，甚至還可以是其他非燈光設(shè)備區(qū)域。固定燈光區(qū)域或移動(dòng)燈光區(qū)域是根據(jù)燈光設(shè)備是否需要移動(dòng)來(lái)設(shè)定的，而不是指該區(qū)域內(nèi)的區(qū)域配電箱可以移動(dòng)。在正常使用中，為保障用電安全，無(wú)論是在固定燈光區(qū)域還是在移動(dòng)燈光區(qū)域，區(qū)域配電箱安裝后就不再移動(dòng)。通常情況下，固定燈光區(qū)域的燈光設(shè)備設(shè)置在相對(duì)固定的位置上，而移動(dòng)燈光區(qū)域的燈光設(shè)備則設(shè)置在可在三維空間內(nèi)升降和/或水平移動(dòng)的移動(dòng)裝置上，例如升降臺(tái)、各類吊桿設(shè)備等。在本實(shí)施例中，至少一個(gè)固定燈光區(qū)域和/或至少一個(gè)移動(dòng)燈光區(qū)域設(shè)有所述區(qū)域配電箱20，既可以僅在每個(gè)固定燈光區(qū)域都配置有區(qū)域配電箱20，也可以僅在一個(gè)、多個(gè)或全部移動(dòng)燈光區(qū)域配置區(qū)域配電箱20，還可以是在一個(gè)、多個(gè)或全部固定燈光區(qū)域和每個(gè)移動(dòng)燈光區(qū)域都配置區(qū)域配電箱20。對(duì)于每個(gè)供電區(qū)域，還可以根據(jù)需要進(jìn)一步劃分為多個(gè)小的供電區(qū)域，然后在每個(gè)小的供電區(qū)域都設(shè)置一個(gè)區(qū)域配電箱。對(duì)于面光、耳光、柱光和地面流動(dòng)光等固定燈光區(qū)域，區(qū)域配電箱20設(shè)置在相應(yīng)區(qū)域的面光橋、耳光室中。區(qū)域配電箱20直接通過用于傳輸三相交流電的第一多芯電纜24與一組或多組插座模塊連接，插座模塊設(shè)置在用燈位置附近，方便使用。本實(shí)施例各類型固定燈光區(qū)域的數(shù)量是不確定的，某一類型的固定燈光區(qū)域可以有兩個(gè)或以上，也可以一個(gè)都沒有，例如某燈光系統(tǒng)包括2個(gè)面光區(qū)域、2個(gè)耳光區(qū)域，I個(gè)柱光區(qū)域，但是卻沒有設(shè)置專門的流動(dòng)光區(qū)域。移動(dòng)燈光區(qū)域的情況可以此類推。對(duì)于側(cè)光、頂光等移動(dòng)燈光區(qū)域，插座模塊一般設(shè)置在移動(dòng)裝置上。為適應(yīng)插座模塊/燈光設(shè)備的位置變化，區(qū)域配電箱20引出的第一多芯電纜25需要通過收線裝置(圖未示)與設(shè)置在移動(dòng)裝置上的插座模塊連接。該收線裝置可調(diào)節(jié)第一多芯電纜25的連接長(zhǎng)度(伸出長(zhǎng)度)，以適應(yīng)插座模塊/燈光設(shè)備的位置變化，例如升降、平移等。其中，對(duì)于臺(tái)內(nèi)側(cè)光、臺(tái)口外頂光等可隨燈具安裝裝置升降或移動(dòng)的位置，在對(duì)應(yīng) 位置上方(如柵頂或主舞臺(tái)周邊的各層天橋)設(shè)置區(qū)域配電箱20，根據(jù)每次演出需求，確定用光位置。該區(qū)域配電箱20通過收線裝置將主電纜(第一多芯電纜24)送至相應(yīng)位置后，通過多芯插頭連接至各組插接模塊的第一個(gè)插座模塊，之后的插座模塊串接或并接到前面的模塊上，根據(jù)使用需求確定插座模塊的數(shù)量和規(guī)格。其中，對(duì)于臺(tái)內(nèi)頂光，按以下方式確定區(qū)域配電箱的數(shù)量設(shè)吊桿數(shù)量為L(zhǎng)，區(qū)域配電箱的數(shù)量為M，每個(gè)區(qū)域配電箱所服務(wù)的吊桿數(shù)量為B，則M>(L/M)。即相鄰配電箱所服務(wù)的吊桿范圍有一定的重疊，當(dāng)某一區(qū)域的吊桿的用電功率超出該相應(yīng)區(qū)域配電箱額定功率時(shí)，可以將部分吊桿上的插座模塊與相鄰配電箱連接，以分流一部分用電功率。每個(gè)區(qū)域配電箱通過收線裝置與其所服務(wù)的各個(gè)吊桿上的插座模塊連接。如圖2所示，本實(shí)施例的供電系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要，配置了若干插座功率較小(插座額定電流為6A至32A)的插座模塊21，若干插座功率中等(插座額定電流為16A至32A)的插座模塊22，以及若干插座功率較大(插座額定電流為32A至80A)的插座模塊23。本實(shí)施例的供電系統(tǒng)在終端確定調(diào)光與否，全部采用直接供電，直通則直接插上燈具或設(shè)備，如需調(diào)光，則加上一個(gè)相應(yīng)規(guī)格的調(diào)光模塊，調(diào)光模塊用于根據(jù)外部控制信號(hào)對(duì)插接在該插座模塊上的燈光設(shè)備進(jìn)行調(diào)光控制，以滿足調(diào)光要求。根據(jù)使用中最大可能調(diào)光燈具的數(shù)量、功率設(shè)置調(diào)光模塊數(shù)量和規(guī)格。該插座模塊可以是單相I聯(lián)或單相多聯(lián)的插座模塊。插座模塊包括外殼、進(jìn)線多芯插座、漏電保護(hù)開關(guān)、多個(gè)匯流排、至少一個(gè)單相插座、出線多芯插座，以及遠(yuǎn)程開關(guān)控制系統(tǒng)接口。插座模塊的外殼材料可以是鋁、鐵、銅、合金鋼等金屬材料，也可以是工程塑料等非金屬材料，進(jìn)線多芯插座和出線多芯插座同樣是采用5芯歐標(biāo)防水插座。其中，單相I聯(lián)的插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排和一個(gè)單相插座，該單相插座分別與該N匯流排、Pe匯流排連接，并通過漏電保護(hù)開關(guān)與相應(yīng)相的匯流排連接。為便于區(qū)分，該插座模塊上帶有相應(yīng)相的標(biāo)識(shí)，例如單相插座與A匯流排連接，則在插座模塊上的相應(yīng)位置則設(shè)置A標(biāo)記。圖3為16 32A單相I聯(lián)插座模塊電氣原理圖，該插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排和單相插座8 (A相)，其中單相插座8為32A插座，A、B、C、N匯流排為6 25mm2規(guī)格匯流排，Pe匯流排為ri6mm2規(guī)格匯流排，單相插座(A相)通過ClOmm2的電線33分別與PE匯流排、N匯流排和A匯流排連接，并且單相插座與A匯流排連接的電線上還設(shè)有32A漏電保護(hù)開關(guān)27。圖4為32 80A單相I聯(lián)插座模塊電氣原理圖，該插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排和單相插座29 (A相)，其中單相插座29為32 80A歐標(biāo)插座，A、B、C、N匯流排為6 25mm2規(guī)格匯流排，Pe匯流排為4" !6mm2規(guī)格匯流排,單相插座(A相)通過l(T25mm2的電線34分別與PE匯流排、N匯流排和A匯流排連接，并且單相插座與A匯流排連接的電線上還設(shè)有32 80A漏電保護(hù)開關(guān)28。其中，單相多聯(lián)插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排，至少一 A相插座，至少一 B相插座和至少一 C相插座，各相分別與該N匯流排、Pe匯流排連接，并通過漏電保護(hù)開關(guān)與相應(yīng)相的匯流排連接，考慮到三相平衡，各相插座的數(shù)量相等。以單相3聯(lián)為例，則包括I個(gè)A相插座，I個(gè)B相插座和I個(gè)C相插座；以單相6聯(lián)為例，則包括2個(gè)A相插座，2個(gè)B相插座和2個(gè)C相插座。同樣的，為便于用戶識(shí)別單相多聯(lián)插座模塊上的插座相位，在相應(yīng)單相插座旁邊設(shè)置A、B、C相位標(biāo)識(shí)。圖5為6 32A單相6聯(lián)直通插座模塊的電氣原理圖，該插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排，2個(gè)A相插座，2個(gè)B相插座，2個(gè)C相插座，各個(gè)單相插座26均采用16 32A歐標(biāo)插座，A、B、C、N匯流排采用6 25mm2規(guī)格匯流排，Pe匯流排采用4"!6mm2規(guī)格匯流排，A相插座通過I. 5^4mm2的電線32分別與PE匯流排、N匯流排和A匯流排連接，B相插座通過
I.5^4mm2的電線32分別與PE匯流排、N匯流排和B匯流排連接，C相插座通過I. 5^4mm2的電線32分別與PE匯流排、N匯流排和C匯流排連接，并且各相插座與相應(yīng)相匯流排之間還設(shè)有6 32A漏電保護(hù)開關(guān)25和直通控制模塊?，F(xiàn)有專業(yè)燈光供電系統(tǒng)所有插座都是從調(diào)光柜直接或間接引來(lái)，每一回路都是從調(diào)光柜出線架到插座獨(dú)立引線，沒有公共接線，終端插座上并沒有漏電保護(hù)。而且多數(shù)調(diào)光柜沒有設(shè)置漏電保護(hù)開關(guān)。即使某些調(diào)光柜產(chǎn)品(符合CE標(biāo)準(zhǔn))帶漏電保護(hù)開關(guān)，但是在目前安裝工藝條件下，如并接地線，長(zhǎng)距離傳輸?shù)龋╇姳Ｗo(hù)功能基本上或很大程度上失去作用。而本實(shí)施例所采用的插座模塊都是從A、B、C、N、Pe母線上引線，并且插座模塊的各個(gè)單相插座均與N匯流排、Pe匯流排連接，可以為終端用電設(shè)備提供漏電保護(hù)，符合用電安全規(guī)范。此外，為保障區(qū)域配電箱20所供電區(qū)域的用電三相平衡，從插座數(shù)量、相位性質(zhì)和各相總功率的一個(gè)或多個(gè)角度對(duì)該供電區(qū)域內(nèi)設(shè)置的單相插座進(jìn)行限定，具體是對(duì)于每個(gè)區(qū)域配電箱20，其所對(duì)應(yīng)的各相插座數(shù)量和/或各相插座額定電流之和大致相等。對(duì)于某個(gè)區(qū)域配電箱20，若其所對(duì)應(yīng)的各個(gè)單相插座的額定電流相等，那么只需要保障該區(qū)域內(nèi)各相插座的數(shù)量均衡就可以保障三相平衡；若區(qū)域配電箱20對(duì)應(yīng)的各個(gè)單相插座的額定電流不相等，那么除了需要考慮各相插座的數(shù)量大致均衡之外，還需要考慮各相插座額定電流之和大致相等。此外，為方便串接，本實(shí)施例所使用的插座模塊的各個(gè)匯流排規(guī)格與上述第一多芯電纜24相應(yīng)母線的規(guī)格相同。傳統(tǒng)的舞臺(tái)燈光供電系統(tǒng)采用的是回路供電方式，采用單相回路供電，從硅控室的調(diào)光柜下口就轉(zhuǎn)為單相回路，需要按相線、零線、地線送電，將三路電送到終端，需采用9芯電線；而采用本實(shí)施例的燈光供電系統(tǒng)采用的是區(qū)域功率供電，先將三相電送到終端再分配，同樣功率的三路電到終端只需5芯電線(A、B、C、N、Pe)。只相當(dāng)于單相供電的5/9=55. 6%電纜消耗量。傳統(tǒng)的燈光供電系統(tǒng)由于采用的是固定安裝的回路供電，供電回路數(shù)量是按照最大數(shù)量敷設(shè)的，電纜用量極大。如廣州大劇院大廳采用1512回路，國(guó)家大劇院歌劇院采用2000回路以上，而實(shí)際使用中最多不超過400回路，一般在100至200回路。若采用本實(shí)施例的供電系統(tǒng)，以廣州大劇院大廳和國(guó)家大劇院歌劇院的規(guī)模為例，以終端供電回路計(jì)算，不超過400 (可隨易擴(kuò)展，受制于區(qū)域最大用電功率)，電纜消耗量與原系統(tǒng)的比例為400/1512=26. 5% (廣州大劇院模式)，400/2000=20% (國(guó)家大劇院模式)，由于減少了大量固定回路，減少了大量不必要的線纜鋪設(shè)浪費(fèi)。由于影視舞臺(tái)燈光的特性，其點(diǎn)亮?xí)r間多是以分鐘、秒鐘計(jì)算的，但是不排除某些極端狀態(tài)下，個(gè)別燈具長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮，也不能排除這些長(zhǎng)期電量的燈具是大功率燈具，但是其位置無(wú)法確定，為了應(yīng)對(duì)這些個(gè)別情況，在傳統(tǒng)的回路供電中，所有回路的供電電纜都要按長(zhǎng)期安全載流考慮，即電纜截面積要足夠大。而本實(shí)施例采用區(qū)域功率供電，一個(gè)區(qū)域的 電量計(jì)算在幾十個(gè)千瓦的級(jí)別，一般是為十幾只，甚至幾十只燈服務(wù)的，個(gè)別幾只的長(zhǎng)期電量，不會(huì)造成長(zhǎng)期大電流負(fù)荷，理論上講，區(qū)域供電電纜可以按最大供電功率的30%考慮即可(因?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域內(nèi)的燈具同時(shí)點(diǎn)亮的幾率很低，一般也就2、3次，而且時(shí)間很短，多在十幾秒到幾十秒的級(jí)別)。采用本實(shí)施例的燈光供電系統(tǒng)，以廣州大劇院為例，電纜相對(duì)于傳統(tǒng)回路供電模式就可以節(jié)約=(1-55. 6%X26. 5%X30%) =95. 6%。即使不考慮區(qū)域供電電纜30%的節(jié)約，電纜也可以節(jié)約=(1-55. 6%X 26. 5%) =85. 3%。總而言之，本實(shí)施例的供電系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)可以解決現(xiàn)有燈光供電系統(tǒng)燈位不足，位置不對(duì)的現(xiàn)象，避免使用中長(zhǎng)距離、大功率臨時(shí)線的出現(xiàn)，既滿足了實(shí)際的用燈需求，又符合防火規(guī)范；
(2)可以根據(jù)實(shí)際使用需求確定插座規(guī)格數(shù)量，確定調(diào)光模塊數(shù)量，以最大可能用燈數(shù)量確定供電功率和插座數(shù)量，以最大可能使用調(diào)光燈具確定調(diào)光模塊規(guī)格、數(shù)量，使得設(shè)備利用率大幅提聞;
(3)可以節(jié)約大量電纜、調(diào)光設(shè)備，對(duì)于同等規(guī)模劇場(chǎng)，理論計(jì)算電纜節(jié)約在86%以上，調(diào)光設(shè)備節(jié)約在70%以上，插接件節(jié)約在60%以上，一個(gè)劇場(chǎng)銅的使用量可減少十幾噸到數(shù)十噸，即可節(jié)約資源，又可以有效減少用戶不必要的支出，降低供電系統(tǒng)造價(jià)；
(4)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，路由合理，使得供電系統(tǒng)占據(jù)的建筑空間，包含設(shè)備用房、電纜線槽通過空間都大幅減少，降低整體建筑造價(jià)；
(5)供電連接方式靈活，使得初始系統(tǒng)安裝，使用中裝、拆臺(tái)時(shí)間和工作強(qiáng)度都有大幅下降，節(jié)省設(shè)備和人力；
(6)單相插座前配置漏電保護(hù)開關(guān)，符合安全規(guī)范；終端插座設(shè)有相位標(biāo)識(shí)，便于三相平衡。
權(quán)利要求
1.一種演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于包括電源配電系統(tǒng)和若干個(gè)區(qū)域配電箱，該電源配電系統(tǒng)用于接收外部電源并分配至各個(gè)區(qū)域配電箱，該區(qū)域配電箱用于為預(yù)定供電區(qū)域的用電設(shè)備提供電源，每個(gè)區(qū)域配電箱與一組或多組插座模塊連接，每組插座模塊包括一個(gè)或多個(gè)插座模塊，區(qū)域配電箱與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過用于輸送三相交流電的多芯電纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)定供電區(qū)域的種類包括固定燈光區(qū)域和移動(dòng)燈光區(qū)域，該固定燈光區(qū)域的燈光設(shè)備設(shè)置在固定位置，該移動(dòng)燈光區(qū)域的燈光設(shè)備設(shè)置在移動(dòng)裝置上，至少ー個(gè)固定燈光區(qū)域和/或至少ー個(gè)移動(dòng)燈光區(qū)域設(shè)有所述區(qū)域配電箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述固定燈光區(qū)域的種類包括面光區(qū)域、耳光區(qū)域、柱光區(qū)域和地面流動(dòng)光區(qū)域；所述移動(dòng)燈光區(qū)域的種類包括頂光區(qū)域和側(cè)光區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于在所述移動(dòng)燈光區(qū)域中，所述插座模塊設(shè)置在所述移動(dòng)裝置上，所述區(qū)域配電箱引出的所述多芯電纜通過收線裝置與設(shè)置在所述移動(dòng)裝置上的所述插座模塊連接，該收線裝置可調(diào)節(jié)該所述多芯電纜的連接長(zhǎng)度，以適應(yīng)所述插座模塊/燈光設(shè)備的位置變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于其中ー個(gè)或多個(gè)所述插座模塊設(shè)有調(diào)光模塊，該調(diào)光模塊用于根據(jù)外部控制信號(hào)對(duì)插接在該所述插座模塊上的調(diào)光燈具/設(shè)備進(jìn)行調(diào)光控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排和至少ー單相插座，該單相插座分別與該N匯流排、Pe匯流排連接，并通過漏電保護(hù)開關(guān)與相應(yīng)相的匯流排連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述插座模塊包括A、B、C、N、Pe匯流排,至少ー A相插座,至少ー B相插座和至少ー C相插座,各相插座分別與該N匯流排、Pe匯流排連接，并通過漏電保護(hù)開關(guān)與相應(yīng)相的匯流排連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的演藝燈光供電系統(tǒng),其特征在于所述插座模塊各相插座的數(shù)量相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)所述區(qū)域配電箱所對(duì)應(yīng)的各相插座數(shù)量和/或各相插座額定電流之和大致相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于，該供電系統(tǒng)包括若干插座額定電流為6A至32A的所述插座模塊,若干插座額定電流為16A至32A的所述插座模塊，以及若干插座額定電流為32A至80A的所述插座模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述電源配電系統(tǒng)包括電源進(jìn)線配電柜和與該電源進(jìn)線配電柜連接的若干電源輸出配電柜，每個(gè)電源輸出配電柜與一個(gè)或多個(gè)所述區(qū)域配電箱連接，該配電柜與電源輸出配電柜之間通過用于傳輸三相交流電的第二多芯電纜連接，該電源輸出配電柜與所述區(qū)域配電箱、所述區(qū)域配電箱與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過規(guī)格相同的第一多芯電纜連接，該第一多芯電纜、該第二多芯電纜均至少包括A、B、C、N、Pe母線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述第一多芯電纜為5芯等徑或不等徑電纜，所述第二多芯電纜為大尺寸5芯動(dòng)カ電纜。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的演藝燈光供電系統(tǒng)，其特征在于所述多芯電纜為5芯等徑或不等徑電纜。
全文摘要
本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)，具體是一種適用于影視、劇場(chǎng)、舞臺(tái)等專業(yè)用光場(chǎng)合的演藝燈光供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電源配電系統(tǒng)和若干個(gè)區(qū)域配電箱，該電源配電系統(tǒng)用于接收外部電源并分配至各個(gè)區(qū)域配電箱，該區(qū)域配電箱用于為預(yù)定供電區(qū)域的用電設(shè)備提供電源，每個(gè)區(qū)域配電箱與一組或多組插座模塊連接，每組插座模塊包括一個(gè)或多個(gè)插座模塊，區(qū)域配電箱與插座模塊、插座模塊與插座模塊之間通過用于輸送三相交流電的多芯電纜連接。該系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)思維限制，通過分散的區(qū)域功率供電和將調(diào)光控制放到燈位終端的方式，使工程人員可以根據(jù)實(shí)際需要快速調(diào)整燈光設(shè)備的數(shù)量、功率和位置，極大提高燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝的靈活性，降低工程成本和安裝難度。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102762014SQ201210221048
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者楊華祥 申請(qǐng)人:廣州勵(lì)豐文化科技股份有限公司