剧场设计中不合理的功能布局，对演出设备功能的影响及导致的安全隐患主要有三个方面。

众多的舞台机械设备导致舞台机械电气柜数量增多，目前大多数剧场已预留了电气柜用房空间，台上机械电气柜预留空间往往在上下台口两侧，长度尚可，而宽度较窄，导致电气柜无法后侧开门，对安装检修极为不便；台下机械电气柜室由于舞台工艺设计缺陷，而被迫放在基坑内较为普遍。

舞台台仓为剧场建筑中最低平面，一般为-15 m左右，台仓内设有积水坑，深度一般低于台仓平面1.8 m。机电设备、消防设备在调试验收过程中，排放水至积水坑内，由坑内潜水泵或管道泵提升至室外排放。台仓属于相对密闭的大型空间，普遍温湿度较高，且积水坑内残存积水成为了空气中湿气的源泉，尽管增加了除湿设备，也难以消除湿气与水之间的转换。台下电机及其机械具备一定的防潮功能，而台下电气柜不具备防潮功能，柜内的各种开关、控制电器的触头及大量连接端子极易被氧化、锈蚀，导致信号及控制紊乱或失效，开关断路器及交/直流接触器、继电器因受潮导致启动绕阻锈蚀霉断经常发生，最终导致舞台升降设备出现故障。

演出设备用房由于前期建筑功能布局设计时对该处提资较滞后，导致机房位置、空间大小、室内暖通配置、电气配置、防雷接地等出现安全隐患。较为直观的且普遍存在的是室内空调出风口直对设备上方，冷凝水的滴落是设备运行较大的安全隐患。另外个别机房未设置等电位连接、S端子连接板，同时电气柜或盘内雷击防浪涌保护器钳制电压与泄放电流与其设备所在位置不匹配，容易出现电磁过电压的安全隐患。机房内地面的防静电地板下大多未设置等电位连接网，无法满足A类电子信息机房的相关要求，也存在一定的功能缺陷与安全隐患。

以上存在的缺陷与不足，主要是由于建筑方案设计与装修设计领先，即建设方或设计方过度注重外观造型与内部装修，弱化了舞台工艺设计及其设备所占有的合理空间，使舞台设备被迫偏于一隅（尤其外方设计院的作品，此特征较为明显）。

在方案论证时期，就应严格按照有关标准规定同步进行舞台工艺设计。聘请专业的设计公司或咨询公司及时介入，可以有效地提出舞台工艺设计及其合理布局，完全能够避免这种“先做壳，后做瓤”所造成的功能缺陷以及安全隐患。

剧场用电设备存在的功能缺陷与潜在安全隐患，主要分析以下四种情况。

（1）变配电系统的“闪变”等特殊状况

剧场高低压变配电室属于能源供应的核心，其安全稳定关乎整个剧场的成败，现有相关标准提供了很好的安全运营保障，但是对可能出现的特殊状况，尚未形成完整有效的保障。

以“闪变”为例（城市10 kv以上配网，瞬间电压跌落后瞬间又恢复正常，瞬间跌落70%以下时各种开关、继电器、控制系统处于无压释放状态，而造成瞬时停电，称为“闪变”）。现在城市电网虽然都是趋于智能化管理，有可靠的安全保证，但运营当中出现的“闪变”是目前无法逾越的障碍。其成因较复杂，大多原因是因恶劣天气、人工的干预、重型设备的冲击及线路安全保护等。一般情况下，“闪变”持续时间不超过1 s。虽然“闪变”不同于停电，但处理不当会造成等同于停电的后果。

在演出当中，这1 s“闪变”会造成剧场内大部分无电，灯光音响设备受到影响，尤其电脑灯及其他常规灯会有数分钟的重启过程，对演出影响较大。由于剧场演出设备都是双电源末端ATS投切，易造成灯光及其他设备损坏。瞬间的失电会导致演出现场出现混乱现象，对观演效果造成极大影响。

（2）解决办法

应 在 低 压 进 线 变 压 器 设 置 延 时 失 压 脱 扣 装置（0 s～3 s可调），可有效躲过“闪变”。需要注意的是，延时装置应加装于与主断路器触头同步的辅助机械触点上（PLC模块控制除外）。另外，应在灯光控制室、音响控制室内加装异地遥控开关装置，避免因“闪变”而导致技术人员跑去机房合闸延误时间，以保证演出顺利进行或快速恢复正常。

（1）灯光接地保护系统存在的缺陷与隐患状况

目前国内大型剧场灯光系统均使用接地保护的方式，满足现代建筑TN-S的供电运行方式，即三相四线供电方式加单独的接地保护，简称五线制。传统接地保护有其接线便利、运行可靠、抗干扰能力较强的优势，城市配网设置10 kV～35 kV高压系统均为小电流接地系统，接地保护能够迅速切断金属性短路点，但现实当中往往都是因设备绝缘不良以及移动设备线缆破损而导致触及人身及设备外壳时的接触性事故，而非金属性短路点，在此状态下无法产生瞬态强大的短路电流而使上级保护熔断及开关跳闸。一般断路器瞬间跳闸是10倍以上的额定电流，同时具有一定时长的选择性，金属框架及外壳带电情况下，在此断路器未跳闸时人若触及会产生安全隐患。

（2）原因分析

由于剧场灯光设备每回路供电是由插头插座转换完成，应属于移动设备，按规范要求应加装漏电保护装置。《剧场建筑设计规范》（JGJ 57-2016）及《民用建筑电气设计标准》（GB 51348-2019）都没有强制舞台灯光设备安装漏电保护开关，因此，各舞台灯光设备厂家在没有特殊要求时均未增设漏电保护，存在一定的安全隐患，尤其在室外演出及流动演出时没有漏电保护更加危险。

（3）解决办法

建议灯光设备每回路模块加装漏电保护，应选择 30 mA/0.1 s，可以有效地保护人身安全，特殊潮湿场所可以加大漏电电流选择范围。需要注意的是，漏电保护不能取代接地保护，接地保护仍须维持TN-S的保护方式。

（1）剧场音响系统与隔离变压器使用现状及存在隐患

隔离变压器在音响系统的应用越来越广泛，但是如果设计或选择不合理会适得其反，不但不能够净化音源，反而会对设备的安全运行产生不良效果以及安全隐患。

隔离变压器按其功能大致可分为安全型三相隔离变压器与屏蔽型三相隔离变压器；按其供电方式可分为TN-S和IT供电模式的接线方式。

屏蔽型三相隔离变压器其功能主要是切断一、二次电源之间的联系，降低电源侧对二次电源产生的污染与干扰。其一次接线方式应为Dyn-11型，此方式可以降低谐波干扰；在一、二次绕组之间还应加装屏蔽保护层并接地，屏蔽层不应封闭；同时隔离变压器外壳做好金属屏蔽并接地。以上三种措施可有效地净化输出电源，以提供给音响系统。

隔离变压器为功放机提供电源，多为三相输出，在演出过程中难免出现动态三相负载失衡，导致三相电压畸变。如二次中性点未接地而失去钳位功能导致中性点偏移，会对功放电子设备产生影响甚至损坏。所以，二次输出中性点一定要接地并与等电位连接，维持TN-S系统以确保安全。

（2）解决办法

由于音频信号属于较微弱的低电平输入信号，极易被电源所干扰，所以应该重点防范；而功放输入信号较强，抗干扰能力较强，所以可以忽略。因此，可采用局部小型单相220 V隔离变压器只为调音台及周边音源设备供电，即可达到事半功倍的效果。

演出单位去剧场巡演越来越常态化，剧场预留的临时配电箱、配电柜方便了临时设备的供电。但是由于缺乏专业电气安全管理，往往由巡演人员自行接电，其对负荷的计算、线缆的安全载流量及开关的负荷定值等缺少严格的技术把关，极易造成安全隐患；由于演出需要，舞台增设许多特效设备的供电大部分为临时性线缆，缺少统一安全管理，也是不安全因素；大量临时灯具的使用，摆放位置的合理性也关乎到演出安全。

目前剧场内各专业系统的供电设备及舞台临时供电设备，大多由灯光或其他专业技术人员兼管，但各专业技术人员只对本专业设备熟悉，而对其上级供电转换设备缺乏专业知识。如调光室、功放室、舞台机械电气柜室均设有双电源开关与ATS切换装置，音响专业设有隔离变压器、有源滤波器、UPS电源、舞台临时配电柜等其他末端电气设备，大多数的剧场都未设专人专职管理。

综上所述，为了剧场更安全、更有效、更可靠地运营，大型剧场应设电气工程师岗位，定岗定编，中小型剧场可设置电气工程师或由专业能力强的技术人员兼任。从而做到定岗定责、职责清晰、管理到位、操作规范、消除隐患。

2.1 剧场用电特征

2.2 剧场用电负荷现状

2.3 剧场能耗分析

2.3.1未能严格执行标准的规定

2.3.2 剧场用电年负荷率较低的主要原因

2.3.3 改进措施

保障剧场供用电的安全，是演出安全的必然要求。节能更应从点滴做起，节约一度电约能减少0.785 kg碳排放，2030年碳达峰和2060年碳中和的目标是我国制定并实施的长期战略国策，对各行业都是挑战更是机遇，文化产业更应率先垂范。

选自 《演艺科技》2022年第四期 宏泽培，王开泽《浅谈剧场供用电安全与节能》。转载请标注：演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

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