摘要：基于城市景观照明中的电气控制及应用，提出了城市景观照明系统的电气控制与应用的设计方法；通过控制方式的运用，选择合理的配电方式，研究了城市景观照明系统整体节能环保设计运作方法，形成了景观照明电气控制系统的构建方法及相关的技术体系，可加强对城市景观照明设施维护与管理。
关键词：景观照明 电气控制 节能
1、引言
近年来，我国经济的发展以及人民群众的生活质量的快速提高，人们对城市环境也提出了更高的要求，城市景观照明作为一个城市发展的符号也越来越受人们的关注。城市景观照明可以说是一种艺术，对于这件“艺术品”，这就需要可靠的电气保障。城市景观照明的功能不仅是安全和治安，还需要营造城市文化氛围，也成为了一种城市文化、硬件设施和城市管理的一种综合体现，因此在城市景观照明设计时应遵循国家制定的设计标准、规划规范、电气安全规范、节能环保等政策。
2、景观照明电气控制与节能设计
2．1控制方式
目前利用GPRS及其他通讯协议方式的智能管理系统的发展十分迅速，国内部分城市对路灯、景观的控制都基于城市智能管理系统，而且管理系统可附加不同的功能模块，起到节约电能、提高灯光利用率，并对单灯进行控制与数据分析和统计。但是，目前的景观照明控制系统的生产厂家存在着百家争鸣的局面，不同的控制技术、控制手段和性能并存，而且每个生产厂家都有自己的系统，缺少统一的标准，造成严重的不兼容，不同厂家产品无法匹配，造成严重的资源浪费，更无法谈及节能环保等问题。
(1)内控方式。内控是指不需要外接控制器、分控器，直接连接外电源（低压）即可使用的方式。LED彩色灯管，其内部带有控制电路，控制程序被写在灯管内置的IC里，对这种灯管不能随意地更改颜色变换时间及变换效果。内控方式的灯光一般没有灰度变化，无追光效果，因为控制由内部的单片机完成，很难达成追光。
(2)外控方式的功能可以比内控方式完善许多。外控是通过上位机软件把控制程序编好，转换成二进制的文件后存在CF卡或SD卡等存储设备上，从而控制灯具。要传送即时数据，是通过电脑直接控制，从实现的效果以及功能变化上看，比内控方式要方便得多。许多公司都是专门编写一套上位机软件，同控制器一起绑定销售。目前，外控的控制器种类主要有：联机控制系统、SD卡控制器、单片机控制器、DMX512解码控制器。
2．2节能设计
由于城市景观照明的过快发展，从而加大了能源的需求和消耗。调查发现，由于缺乏景观照明系统的规划，目前不少已完工的城市景观照明工程的照度过高，没有着重点，单纯追求高亮度、多色彩，大规模，景观照明建设和周边配置不切合实际。这不仅达不到设置城市景观照明的初衷，而且破坏了视觉适应的平衡，导致视觉中心和亮度层次的缺失，不能形成美感，造成了严重的光污染，影响了居住和生态环境的和谐与平衡，反而浪费了能源，也加剧了电能紧张。为此，城市景观照明节能具有重要意义。
一般来说城市景观照明节能与规划、城市景观选用的光源和灯具、控制系统、照明标准、照明方式以及后期照明设施维护与管理等多个因素密切相关。应大力推广高光效节电新技术、新产品，特别是优先选择通过认证的高效节能产品如LED，鼓励使用太阳能照明、风能照明等绿色能源照明，努力降低城市照明电耗，综合考虑影响照明节能的各个因素，从而达到最大限度地节约照明用电之目的。
(1)为本地区进行景观照明系统专项规划，进行系统性、前瞻性的规划指导，整合可利用资源，总体把握整体夜间景观形象，达到改善环境、节能的目的。
(2)要有合理的供配电方案，配电设施距取电点近，处于用电负荷中心，用较小功率的灯具达到景观照明的预期效果等等。设计师在设计时应考虑方案供电的合理性、可靠性，减少不必要的线路长度。
(3)景观照明灯具开关控制提供三遥控制模式、手动模式；也可分为节电、平日、节日等不同模式控制，在不同的时段和日期开启不同的回路。一是为了营造不同气氛下的景观效果，二是为了节约能源，三是有利于更能突出节日的气氛。
(4)合理地选择合适的电线电缆截面，减小线路的损耗。
(5)建筑物立面夜景照明的功率密度值应在《城市夜景照明设计规范》（JGJ/T163-2008）的规范标准要求内。
3、景观照明配电方式与安全
3.1配电方式
（1）供电范围：室外单相220V支路导线长度一般不超过100米，220/380V 三相四线制线路长度一般不超过300米；若灯具距离电源点较远，但灯具数量及容量相对较小，可以将配电距离放大到500米，并应进行保护灵敏度的校验。
（2）供配电系统：室外景观照明可采用TN-S系统或TT系统 ( I 类灯具均要求接PE线)。安装于建筑内的景观照明系统应与该建筑配电系统的接地型式相一致，一般为TN-S 系统，安装于室外的景观照明中距建筑外墙20m以内的设施仍应与室内系统的接地型式相一致。而远离（超过20米以外）建筑物的部分建议采用TT接地制式系统，将全部外露可导电部分连接后就地直接接地。采用TT接地制式系统，照明回路的开关应选用带漏电保护的断路器。漏电保护装置应装设在分支回路上，而不是在配电箱的总开关上，便于在发生故障时及时发现漏电回路，有利于检修。
（3）对于配电功率较大或距离较远的回路，可采用三相配电系统，各相负荷的平衡度宜控制在±15%以内。三相四线配电，中性线截面不应小于相线截面（带有电感及电容补偿的灯具回路中会有谐波）；保证三相负荷比较均衡，以使各相电压偏差不致产生较大的差别，同时减少中性线电流。在照明负荷使用的不平衡性以及气体放电灯线路由于电流波形畸变产生高次谐波，即使三相平衡中性线也会流过三的倍数的奇次谐波电流，有可能达到相电流的数倍。室外照明线路应采用双重绝缘的铜芯导线，照明支路铜芯导线截面不应小于2.5mm2，楼宇立面景观照明敷设线路一般较长，施工时应注意线缆所承受的拉力。
（4）照明分支线路每一单相回路电流不宜超过30A，如果一个回路设置过多灯具，启动电流过大，超出灯具原器件的承受范围；对于同一组数量较多的灯具可采用多回路交叉供电，在一路断电后，其他回路正常运行，减少运行压力的影响。
3.2施工规范与安全
用电安全是保证人身安全的一个重要方面，在进行景观照明建设时必须遵循国家有关标准、规范的规定。就目前景观照明建设与运行来看，无论从现有照明设施安全的现状，还是从管理维护的水平来看都存在着较大的隐患。
景观照明设备必须符合防止触电要求，即要求电气防护类别在一般场所可采用Ⅰ类和Ⅱ类灯具，在使用条件比较差的场所应采用Ⅲ类防触电保护电气产品。例如金属外壳的泛光照明灯具可用Ⅰ类灯具，塑料外壳的可用Ⅱ类灯具；而金属的配电箱、控制柜外壳，应是接地连续性的Ⅰ类防触电保护电气产品；水下使用的灯具应使用防触电保护为超低电压的Ⅲ类灯具。设置于人们易触及的街道、庭园、广场等处的景观照明装置的金属部件，应进行安全接地处理，其供电回路应装设漏电电流动作保护，同时尽量使灯具安装高度符合要求，避免人员触及；对景观照明照明灯具的防护等级IP值的要求，室外安装的灯具不应低于IP65；埋地灯具不应低于IP67；水中使用的灯具应为IP68。室外照明配电箱、控制箱不应采用室内一般配电箱、控制箱，其防护等级不应低于IP43。应同时按国家标准的安全防范系统的通用图形符号设置安全提示标志。
目前，城市景观照明的安全隐患的内容主要体现在以下几个方面：控制箱非户外型，不能防水、防尘，箱内有杂物、多尘土，箱体锈蚀较严重，由于箱内接线排已锈蚀，导线老化严重；开关电器布置拥挤，母线排或接线端子等不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离小于3mm；PE排、N排设置不清晰、接线不规范；PE线截面过细；色标未采用黄绿色；1个端子压接多回线；多股线不涮锡；压线无弹簧垫片；逆方向压线等；室外明敷管路采用室内暗盒，不防水、又无泄水孔，暗管明敷明设；强弱电线路无电气分隔，如广告、交通交警用电工程线与照明配电线路共线槽；双固定位改为单螺栓固定，普遍存在灯具松动、位移、积灰、锈蚀现象；金属构架和灯具壳体无接地保护；控制箱内无自动感应灯，对夜间维修造成很大的安全隐患；灯具防护等级不满足要求，一些草坪灯、埋地灯底座已进水；日常运行维护不够规范等问题。
结束语
景观照明工程是一个系统工程，其中电气控制尤为重要，本文围绕以景观照明的电气控制与设计方面为研究对象，对控制方式、配电、节能环保设计、安全与隐患的几点问题与方法进行了分析研究。合理的景观照明设计可以做到既美观又节能，还能在安全标准方面达标，其中安全的电气设计是一切要素的重中之重，这是需要靠政策的规范、管理方、施工方正确的观念和细致的工作取得。
参考文献
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