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演播室灯光用电浅析
戴元殊

戴元殊先生,北京电视台制作部工程师。

演播室灯光用电系统在电视台各项用电系统中是比较独特的部分。首先它很重要:对于
直播类型的节目来讲,用电保障至关重要;没有一个可靠的用电系统作保障,也就没有稳定
的灯光系统,更谈不上电视画面的艺术效果。其次它很不一样:现代灯光系统中使用可控硅
来实现调光,即改变灯具的发光亮度,可控硅在给灯光工作带来方便的同时,也带来了大量
的谐波干扰,干扰电源变压器,使其功率因数下降,且因为功率的原因,甚至会干扰电线附
件的其他用电设备。灯光用电的自身特点还有:一个一百平方米的演播室可能需要十几千瓦
功率,而大型演播室的用电量更是惊人;演出中为了实现艺术效果,可能会导致三相电负载
严重失衡,从而造成零线大电流;灯具外壳漏电,产生触电的安全隐患;为保证电视直播,
需要特殊的电源备份系统等。
节目光效的实现是建立在设备正常运行的基础上。灯光工作人员必须要对用电知识有所
了解,才能在节目灯光创作中做到胸有成竹。

1. 安全可靠的供电系统

a. 知识点
什么样的供电系统是安全可靠而且又适合灯光工作呢?建筑工程供电使用的基本供电
系统有三相三线制、三相四线制、三相五线制等,但这些名词术语的内涵不是十分严格。国
际电工委员会(IEC)对此作了统一规定,低压配电系统按接地方式的不同分为三类,称为 TT
系统、 TN 系统、 IT 系统。其中 TN 系统又分为 TN-C、TN-S、TN-C-S 系统。
TT 系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统。第一个
符号 T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的
金属导电部分与大地直接联接。
TN 系统是指将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统。
TN 方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为 TN-C 和 TN-S 两种。
TN-C 系统是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用 PEN 表示。TN-S 系
统是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统。
以下是 TT 系统和 TN 系统在发生电气故障时提供保护的差别。
(1)当电气设备的金属外壳带电时,由于有接地保护,TT 系统可以大大减少触电的危险
性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电
压,属于危险电压。当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电
保护器作保护。
相比之下接零保护系统即 TN 系统则优势明显(图 1),它能将漏电电流上升为短路电流,
这个电流很大,是 TT 系统的 倍,实际上就是单相对地短路故障,熔断器的熔丝会熔断,
低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸,使故障设备断电,比较安全。
(2)TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工费料。TN 系统节省材料、工时,
在我国和许多国家得到广泛应用,明显优于 TT 系统。
那么是选择 TN-C 还是 TN-S 系统呢?TN-S 系统有其区别于 TN-C 系统的特点:
(1)系统正常运行时,专用保护线上没有电流,只是工作零线上有不平衡电流;P