Cablu rezistent la foc pentru sisteme de alarma si avertizare incendiu SOUE
Cablu rezistent la foc (rezistent la foc, rezistent la foc) pentru sisteme de alarmare la incendiu si incendiu (OPS) si sisteme de avertizare si control evacuare incendiu (SOUE).
Rezistenta la foc cablu(Engleză (grad de) rezistență la foc) - capacitatea cablului de a rămâne operațional atunci când este expus la (și după expunerea la) o flacără deschisă pentru timpul specificat de standarde și este determinată de parametri precum timpul rezistent la foc cablu (rezistența la foc), temperatura flăcării deschise, tensiunea de funcționare, condițiile de pozare a cablurilor etc.Rezistenta la foc cablu- timpul de la început test de incendiu prin cabluînainte de apariția unuia dintre semnele în care își pierde eficiența: scurt circuit etc.
Din mai 2009, a intrat în vigoare o nouă lege federală: Legea federală Federația Rusă din 22 iulie 2008 N 123-FZ „Reglementări tehnice privind cerințele Siguranța privind incendiile „, descriind noile cerințe pentru sistemele de securitate la incendiu a obiectelor. Împreună cu legea, unele reguli care reglementează utilizarea tipuri variate cabluri în sistemele de securitate la incendiu ale obiectelor. Materialul de mai jos poate fi folosit ca justificare pentru utilizarea cablurilor rezistente la foc în sisteme alarma de incendiuși sisteme de avertizare și management al evacuării.
Extras din Legea federală a Federației Ruse din 22 iulie 2008 N 123-FZ „Reglementări tehnice privind cerințele de siguranță la incendiu”
Articolul 82. Cerințe de securitate la incendiu pentru instalațiile electrice ale clădirilor, structurilor și structurilor.2. Cabluri și fire de sisteme de protecție împotriva incendiilor, mijloace de asigurare a activității pompierilor, sisteme de detectare a incendiilor, avertizare și control al evacuării persoanelor în caz de incendiu, iluminat de urgență pe căile de evacuare, ventilație de urgență și protecție împotriva fumului, stingere automată a incendiilor, alimentarea interioară cu apă pentru incendiu, ascensoarele pentru transportul pompierilor din clădiri, structuri și structuri trebuie să rămână în funcțiune în caz de incendiu pe timpul necesar evacuării complete a persoanelor într-o zonă sigură.
7. Orizontală și verticală canale pentru pozarea cablurilor si firelor electriceîn clădiri, structurile și structurile trebuie protejate de răspândirea incendiului. În locurile prin care trec canalele de cabluri, conductele, cablurile și firele constructia unei cladiri cu o limită nominală de rezistență la foc, trebuie prevăzute pătrunderi de cablu cu o limită de rezistență la foc nu mai mică decât limita de rezistență la foc a acestor structuri.
8. Cabluri așezat deschis trebuie să fie ignifug.
2. Liniile de comunicare între mijloace tehnice automat instalatii de alarma de incendiu trebuie efectuate ținând cont de asigurarea funcționării acestora în caz de incendiu în timpul necesar depistarii unui incendiu, emiterii semnalelor de evacuare, în timpul necesar evacuării persoanelor, precum și a timpului necesar controlării altor mijloace tehnice.
Articolul 84cerințe de siguranță la incendiu la sisteme de avertizare a persoanelor în caz de incendiu și de gestionare a evacuării persoanelor din clădiri, structuri și structuri.7. Sistemele de avertizare a persoanelor în caz de incendiu și de gestionare a evacuării persoanelor trebuie să funcționeze pe timpul necesar pentru a finaliza evacuarea persoanelor dintr-o clădire, structură, structură.
Articolul 143. Cerințe de securitate la incendiu pentru echipamentele electrice.
4. Echipament electric sistemele de apărare împotriva incendiilor trebuie să rămână operaționale într-un incendiu pentru timpul necesar pentru evacuarea completă a persoanelor într-un loc sigur.
Text complet " reglementare tehnică privind cerințele de securitate la incendiu"
Extras din Codul de Reguli SP 5.13130.2009. Sisteme de protecție împotriva incendiilor. Instalatiile de alarma si stingerea incendiilor sunt automate. Norme și reguli de proiectare:
13.15 Bucle de alarmă de incendiu. Conectarea și alimentarea liniilor de sistemeautomate de incendiu.13.15.3 Selectarea electrică fire și cabluri, metodele de așezare a acestora pentru organizarea buclelor de alarmă de incendiu și a liniilor de conectare trebuie efectuate în conformitate cu cerințele GOST R 53315, GOST R 53325, cerințele acestei secțiuni și documentația tehnică pentru dispozitivele și echipamentele de incendiu. sistem de alarma.
13.15.4 Buclele de alarmă de incendiu din fire electrice și liniile de conectare trebuie realizate cu fire independente și cabluri cu conductori de cupru. Buclele de alarmă de incendiu cu fir electric, de regulă, ar trebui efectuate cu fire de comunicație, dacă documentația tehnică pentru dispozitivele de control al incendiului nu prevede utilizarea unor tipuri speciale de fire sau cabluri.
13.15.5 Este permisă utilizarea liniilor de comunicații dedicate în absența controlului automat al echipamentului de protecție împotriva incendiilor.
13.15.7. rezistent la foc firele și cablurile conectate la diferite componente ale sistemelor automate de incendiu nu trebuie să fie mai mici decât timpul necesar pentru îndeplinirea sarcinilor acestor componente pentru un anumit loc de instalare. Rezistenta la foc a firelor si cablurilor este asigurata de alegerea tipului acestora, precum si de metodele de pozare a acestora.
13.15.8 Unde sistem alarma de incendiu nu sunt destinate controlului instalațiilor automate de stingere a incendiilor, sistemelor de avertizare, sistemelor de eliminare a fumului și a altor sisteme inginerești de siguranță la incendiu ale unității, pentru conectarea buclelor de alarmă de incendiu de tip radial cu tensiune de până la 60 V la panourile de comandă, linii de legătură realizate prin cabluri telefonice cu Conductoarele de cupru ale unei rețele de comunicații integrate pot fi utilizate obiect, sub rezerva alocarii canalelor de comunicație. În același timp, perechile libere alocate de la cruce la cutiile de joncțiune utilizate la instalarea buclelor de alarmă de incendiu, de regulă, ar trebui plasate în grupuri în cadrul fiecărei cutii de joncțiune și marcate cu vopsea roșie.
13.15.12 Diametrul nucleelor de cupru ale firelor și cablurilor trebuie determinat pe baza căderii de tensiune admisibile, dar nu mai puțin de 0,5 mm.
Textul integral al SP 5.13130.2009
Extras din Codul de Reguli SP SP 6.13130.2009 Sisteme de protectie impotriva incendiilor. Echipament electric. cerințe de siguranță la incendiu
Articolul 4 cerințe de siguranță la incendiu.4.1 Liniile de cabluri ale sistemelor de protecție împotriva incendiilor trebuie realizate cu cabluri rezistente la foc cu conductori de cupru care nu propagă arderea în timpul pozării în grup conform categoriei A conform GOST R IEC 60332-3-22 cu emisie scăzută de fum și gaz (ng-LSFR). ) sau fără halogeni (ng- HFFR).
4.5 linii de cablu sistemele de apărare împotriva incendiilor trebuie să rămână operaționale în condiții de incendiu pentru timpul necesar funcționării unor sisteme specifice obiectului protejat.
4.6 Liniile de cablu ale sistemelor de adresare și control al evacuării (SOUE) și alarmele de incendiu implicate în asigurarea evacuării persoanelor în caz de incendiu trebuie să rămână operaționale într-un incendiu pentru timpul necesar pentru evacuarea completă a persoanelor într-o zonă sigură.
4.15 Durata de viață a liniilor de cablu și a panourilor electrice este determinată în conformitate cu GOST R 53316.
| După cum se poate observa din aceste extrase, există unele contradicții în cerințele Reglementărilor tehnice și ale Codului de practică. De exemplu, p.p. 13.15.5 și 13.15.8 din Codul de Reguli 5 permit utilizarea cablurilor de comunicații telefonice convenționale pentru sistemul de alarmă de incendiu dacă sistemul de alarmă de incendiu nu este implicat în alte sisteme de protecție împotriva incendiilor - SOUE, stingerea incendiilor etc. Totuși, paragraful 2 al art. 103 FZ-123 necesită ca sistemul de alarmă de incendiu să funcționeze tot timpul până când oamenii sunt evacuați, de ex. ar trebui să funcționeze în timpul unui incendiu, prin urmare, să fie rezistent la foc. Se poate urmări următoarea logică: Primul detector de incendiu dă un semnal și un incendiu centralei. Următoarele bucle de alarmă de incendiu transmit un defect dispozitivului, deoarece cablurile (comune) până atunci s-au ars. De ce să folosiți cabluri rezistente la foc pentru sistemele de alarmă de incendiu? Faptul este că cablurile din alte bucle de alarmă de incendiu, de regulă, trec prin aceleași trasee de cablu. În acest caz, informațiile primare despre funcționarea unui detector de incendiu (detectoare) nu sunt suficiente. Pentru a lua o decizie de evacuare este necesar să se înțeleagă unde se află focul și în ce direcție se extinde incendiul. Acest lucru poate fi apreciat în mod fiabil din restul buclelor de alarmă de incendiu numai dacă cablurile și traseele de cablu ale alarmei de incendiu rămân în stare de funcționare. Este logic să presupunem că autoritățile de pompieri, atunci când convin asupra unor noi proiecte de protecție împotriva incendiilor a clădirilor, vor cere respectarea unor cerințe mai stricte pentru liniile de cablu, de ex. instalarea cablurilor rezistente la foc. Conform clauzei 13.15.3 din SP 5 și clauzei 4.1 din SP 6, cablurile trebuie să respecte cerințele GOST R 53315 și GOST R IEC 60332-3-22: |
Extras din GOST R 53315-2009. Produse prin cablu. Cerințe de siguranță la incendiu:
6. Avantaje domenii ale produselor prin cablu după tipul lor de implementare. V documentatii normative domeniul de aplicare al acestuia trebuie indicat pe produsul de cablu, ținând cont de indicatorii de pericol de incendiu și de tipul de execuție conform tabelului. 2.
| Tipul de produs prin cablu | Clasa de foc 1) |
Domeniul de aplicare preferat |
| Fără execuție | O1.8.2.3.4 |
Pentru o singură așezare structuri de cabluriși spatii industriale. Pentru așezarea în grup - utilizarea obligatorie a protecției pasive împotriva incendiilor |
| Versiuni - ng, ng(A), ng(A F/R), ng(B), ng(C) și ng(D) | P1.8.2.3.4 P2.8.2.3.4 P3.8.2.3.4 P4.8.2.3.4 |
Pentru pozarea în grup, ținând cont de volumul de sarcină combustibilă din structurile de cabluri, instalații electrice exterioare (deschise) (raft cabluri, galerii). Nu poate fi folosit în camerele cu cablu întreprinderile industriale, clădiri rezidențiale și publice |
| Versiunea ng-LS | P1.8.2.2.2 P2.8.2.2.2 |
Pentru așezarea în grup, ținând cont de volumul de sarcină combustibilă în structurile de cabluri și spațiile instalațiilor electrice interne, inclusiv clădirile rezidențiale și publice |
| Execuție — ng-HF | P1.8.1.2.1 P2.8.1.2.1 P3.8.1.2.1 P4.8.1.2.1 |
Pentru așezarea în grup, ținând cont de volumul încărcăturii combustibile în încăperile echipate cu tehnologie computerizată și microprocesor; în clădiri și structuri cu ședere în masă a oamenilor |
| Execuție - ng-FRLS | P1.1.2.2.2 P2.1.2.2.2 |
Pentru pozarea individuală sau în grup (ținând cont de volumul sarcinii combustibile) circuite de alimentare cu energie electrică pentru receptoarele electrice ale sistemelor de protecție împotriva incendiilor, sălile de operație și echipamentele de resuscitare și anestezie ale spitalelor și spitalelor, precum și alte receptoare electrice care trebuie să rămână operaționale în caz de incendiu conditii |
| Executarea - ng-FRHF | P1.1.1.2.1 P2.1.1.2.1 P3.1.1.2.1 P4.1.1.2.1 | |
| Execuție - ng-LSLTx | P1.8.2.1.2 P2.8.2.1.2 |
Pentru așezarea individuală sau în grup (ținând cont de volumul încărcăturii combustibile) în clădirile preșcolare institutii de invatamant, cămine specializate de bătrâni și persoane cu dizabilități, spitale, cămine ale instituțiilor de învățământ de tip internat și instituții pentru copii |
| Execuție — ng-HFLTx | P1.8.1.1.1 P2.8.1.1.1 P3.8.1.1.1 P4.8.1.1.1 | |
| 1) Clasa de pericol de incendiu a produselor prin cablu cu cel mai mic grad de risc de incendiu. Este permisă utilizarea produselor prin cablu cu un grad mai mare de risc de incendiu. | ||
Conform acestui GOST, cablurile cu astfel de indici și clase de pericol de incendiu trebuie să respecte cerințele următoarelor standarde:
GOST R IEC 60331-23-2003 Testarea la flacără a cablurilor electrice și optice. Menținerea performanței. Partea 23. Testare și cerințe pentru acestea. Cabluri electrice pentru transmisia datelor.
GOST R IEC 60332-3-22-2005 Încercări ale cablurilor electrice și optice în condiții de flacără. Partea 3-22. Propagarea flăcării de-a lungul unor mănunchiuri de fire sau cabluri dispuse vertical. Categoria A.
GOST R IEC 60754-1-99 Testarea materialelor de construcție a cablurilor în timpul arderii. Determinarea cantității de gaze emise de acizi halogenați.
GOST R IEC 60754-2-99 Testarea materialelor de construcție a cablurilor în timpul arderii. Determinarea gradului de aciditate al gazelor emise prin măsurarea pH-ului și a conductibilității specifice.
GOST R IEC 61034-2-2005 Măsurarea densității fumului în timpul arderii cablului în condiții specificate. Partea 2. Metoda de testare și cerințele pentru aceasta.
Din analiza acestor standarde, concluzionăm că, pe lângă alte cerințe pentru neproliferarea emisiilor de flăcări, gaze și fum, toxicitate, cabluri de protecție împotriva incendiilor(inclusiv sistemele de alarmă de incendiu) trebuie să aibă o clasă de pericol de incendiu de cel puțin software 1, adică. timpul în care cablul trebuie să rămână în funcţiune trebuie să fie de cel puţin 180 de minute.
Deci, principalul criteriu pentru alegerea unui cablu pentru o alarmă de incendiu este conformitatea acestuia cu o clasă de pericol de incendiu de cel puțin P1.1.2.2.2 pentru -ng-FRLS și cel puțin P1.1.1.2.1 pentru -ng-FRHF conform GOST R 53315-2009.
Și cum să alegi de fapt prin marcaj și certificat?
Pentru cablurile rusești rezistente la foc:
Cel mai important lucru este respectarea GOST R 53315-2009.Tipul de execuție trebuie să fie indicat în marcarea produselor de cablu, adică trebuie indicați indicii adăugați mărcii - ng-FRLS sau -ng-FRHF.
Certificatul de incendiu trebuie să indice conformitatea cu clasa de pericol de incendiu conform GOST R 53315-2009: P1.1.2.2.2 pentru - ng-FRLS și P1.1.1.2.1 pentru - ng-FRHF.
Este permisă indicarea în certificat conformarea cu indicatorul de pericol de incendiu conform NPB 248-97: PPST 1 și PTPM 2 pentru - ng-FRLS și PPST 1, PKA 1 și PTPM 2 - pentru -ng-FRHF, care nu contrazic GOST R 53315-2009, dar considerate cadute.
Pentru cablurile ignifuge importate:
În etichetare:litera „H”, indicând utilizarea unui amestec de polimeri fără halogeni, ignifugă, în izolație și manta;
indicele E180, indicând clasa de pericol de incendiu - cel puțin 180 de minute.
Certificatul de incendiu trebuie să indice conformitatea standarde internaționale:
IEC 60331-23 - pentru rezistenta la foc.
IEC 60332-3-22 pentru rezistență la flacără.
IEC 60754-1 - pentru determinarea cantității de gaze emise de acizii halogenați.
IEC 60754-2 - pentru determinarea gradului de aciditate al gazelor emise prin măsurarea pH-ului și a conductibilității specifice.
IEC 61034-2 pentru măsurarea densității fumului de la cablurile care arde în condiții specificate.
FRHF - fără halogeni, ignifug - înseamnă: mantaua cablului fără halogeni și ignifug.
FRLS - Low Smoke, Flame Retardant - înseamnă: manta de cablu cu emisie redusă de fum și ignifugă.
Concluzie:
Cerințele pentru cablu alarma incendiu: rezistent la foc; emisie redusă de fum, fără emisie de halogen, diametrul miezului de cupru nu mai mic de 0,5 mmCerințele pentru cablu SOUE: rezistent la foc; emisie scăzută de fum, fără emisie de halogen, diametrul firului de cupru trebuie determinat din căderea de tensiune admisă
Clădirea proiectată trebuie să fie echipată cu dispozitive de avertizare la incendiu de tip 2.
Pentru a alerta oamenii despre un incendiu, vor fi conectate la dispozitiv alarme de incendiu de tip Mayak-12-3M (OOO Elektrotekhnika i Avtomatika, Omsk, Rusia) și alarme luminoase „TS-2 SVT1048.11.110” (panel „Exit”). folosit S2000-4 (CJSC NVP Bolid).
Cablul rezistent la foc KPSEng(A)-FRLS-1x2x0,5 este utilizat pentru rețeaua de alarmă de incendiu.
Pentru e-mail tensiunea de alimentare a echipamentului U = 12 V, se utilizează o sursă electrică redundantă. sursa de alimentare "RIP-12" isp.01 cu capac pentru baterie reincarcabila. 7 Ah. Baterii reîncărcabile de la sursa de el. sursele de alimentare asigură funcționarea echipamentului timp de cel puțin 24 de ore în modul standby și 1 oră în modul „Foc” când sursa principală de alimentare este oprită.
Cerințe de bază pentru SOUE sunt prevăzute în NPB 104-03 „Sisteme de avertizare și control pentru evacuarea persoanelor în caz de incendii în clădiri și structuri”:
3. Ipoteze de proiectare acceptate
Pe baza dimensiunilor geometrice ale spațiilor, toate spațiile sunt împărțite în doar trei tipuri:
- „Coridorul” - lungimea depășește lățimea de 2 sau mai multe ori;
- „Sală” - o suprafață de peste 40 mp. (nu este utilizat în acest calcul).
Am plasat un anunț într-o cameră de tip „Camere”.
4. Tabelul valorilor de atenuare audio
În aer, undele sonore sunt atenuate din cauza vâscozității aerului și a atenuării moleculare. Presiunea sonoră se atenuează proporțional cu logaritmul distanței (R) de la sirenă: F (R) = 20 lg (1/R). Figura 1 prezintă un grafic al atenuării presiunii sonore în funcție de distanța până la sursa de sunet F (R) =20 lg (1/R).
Orez. 1 - Graficul atenuării presiunii sonore în funcție de distanța până la sursa de sunet F (R) = 20 lg (1 / R)
Pentru a simplifica calculele, mai jos este un tabel cu valorile reale ale nivelurilor de presiune acustică de la anunțătorul Mayak-12-3M la diferite distanțe.
Tabel - Presiunea sonoră generată de o singură sirenă atunci când aceasta este pornită la 12V la o distanță diferită de sirenă.
5. Selectarea numărului de sirene dintr-un anumit tip de încăpere
Planurile de etaj arată dimensiunile geometrice și suprafața fiecărei încăperi.
În conformitate cu ipoteza făcută mai devreme, le împărțim în două tipuri:
- "Camera" - suprafata pana la 40 mp;
- „Coridorul” - lungimea depășește lățimea de 2 sau mai multe ori.
- protectie la foc -30 dB(A);
- standard -20 dB(A)
- N sub. – înălțimea suspensiei sirenei de la podea;
- 1,5m - nivel la 1,5 metri de podea, la acest nivel exista un plan sonor;
- h1 - exces peste nivelul de 1,5 m până la punctul de suspendare;
- W este lățimea camerei;
- D - lungimea camerei;
- R este distanța de la anunț până la „punctul calculat”;
- L - proiecția R (distanța de la anunț până la nivelul de 1,5 m pe peretele opus);
- S este zona sunetului.
- D - lungimea camerei, conform planului, este de 6.055 m;
- W - latimea camerei, conform planului, este de 2.435 m;
- Dacă sirena va fi plasată peste 2,3 m, atunci în loc de 0,8 m, trebuie să luați dimensiunea h1 care depășește înălțimea suspensiei peste nivelul de 1,5 m.
- Pdb - presiunea sonoră difuzorului, conform celor. informația către semnalizatorul Mayak-12-3M este de 105 dB;
- F (R) - dependența presiunii sonore de distanță, egală cu -15,8 dB conform Fig. 1 când R=6,22 m.
- D - lungimea coridorului, conform planului, este de 26,78 m;
- W - lățimea coridorului, conform planului, este de 2.435 m.
- Pdb - presiunea sonoră difuzorului, conform celor. informația către semnalizatorul Mayak-12-3M este de 105 dB;
- F (R) - dependența presiunii sonore de distanță, egală cu -14,8 dB conform Fig. 1 când R=5,5 m.
- N este nivelul sonor admis al zgomotului constant, pentru pensiuni este de 75 dB;
- ZD - marja de presiune acustică egală cu 15 dB.
Este permisă plasarea unui anunț într-o cameră de tip „Camere”.
Într-o încăpere de tip „Coridor” – vor fi amplasate mai multe semnalizatoare, la distanță uniformă în toată încăperea.
Ca rezultat, se determină numărul de semnalizatoare dintr-o anumită cameră.
Selectarea unui „punct calculat” - un punct pe planul sonor în aceasta camera, pe cât posibil de sirenă, în care este necesar să se asigure un nivel sonor de cel puțin 15 dBA peste nivelul sonor admis de zgomot constant.
Ca rezultat, se determină lungimea liniei drepte care leagă punctul de montare a anunțului cu „punctul calculat”.
Punct de stabilire - un punct pe planul sonor dintr-o încăpere dată, pe cât posibil de anunț, la care este necesar să se asigure un nivel de sunet de cel puțin 15 dBA peste nivelul de zgomot admisibil de zgomot constant, conform NPB 104 -03 p.3.15.
Pe baza SNIP 23-03-2003, paragraful 6 „Norme de zgomot permis” și „Tabelul 1” dat în același loc, derivăm valorile nivelului de zgomot admisibil pentru o pensiune de specialiști care lucrează. egal cu 60 dB.
La calcul, trebuie luată în considerare atenuarea semnalului la trecerea prin uși:
Convenții
Acceptăm următoarele convenții:
5.1 Calcul pentru tipul de cameră „Cameră”
Să definim „punctul calculat” - punctul care este cât mai departe posibil de anunț.
Pentru suspendare, se aleg pereții „mai mici”, opuși pe lungimea încăperii, în conformitate cu NPB 104-03 din clauza 3.17.
Orez. 2 - Proiecția verticală a montajului anunțului de perete pe airbag
Amplasăm anunțul în mijlocul „Camerei” - în centrul părții scurte, așa cum se arată în Fig. 3
Orez. 3 - Amplasarea sirenei în mijlocul „Camerei”
Pentru a calcula mărimea R, este necesar să aplicați teorema lui Pitagora:
5.1.1 Determinați nivelul presiunii acustice la punctul de proiectare:
P \u003d Rdb + F (R) \u003d 105 + (-15,8) \u003d 89,2 (dB)
5.1.2 Determinați valoarea presiunii acustice, în conformitate cu NPB 104-03 p.3.15:
5.1.3 Verificarea corectitudinii calculului:
P \u003d 89.2\u003e P r.t. \u003d 75 (condiția este îndeplinită)
SOUEîntr-o zonă protejată.
5.2 Calcul pentru o cameră de tip „Coridor”.
Anunțurile sunt așezate pe un perete al coridorului cu un interval de 4 lățimi. Primul este plasat la o distanță lată de intrare. Numărul total de anunțatori este calculat prin formula:
N \u003d 1 + (L - 2 * W) / 3 * W \u003d 1 + (26,78-2 * 2,435) / 3 * 2,435 \u003d 4 (buc.)
Cantitatea este rotunjită în sus la cel mai apropiat număr întreg. Amplasarea semnalizatoarelor este prezentată în fig. 4.
Fig. 4 - Amplasarea semnalizatoarelor într-o încăpere de tip „Coridor” cu lățimea mai mică de 3 metri și distanța „până la punctul calculat”
5.2.1 Determinați punctele calculate:
„Punctul calculat” este situat pe peretele opus la o distanță de două lățimi de axa semnalizatorului.
5.2.2 Determinați nivelul presiunii acustice la punctul de proiectare:
P \u003d Rdb + F (R) \u003d 105 + (-14,8) \u003d 90,2 (dB)
5.2.3 Determinați valoarea presiunii acustice, în conformitate cu NPB 104-03 p.3.15:
R.t. \u003d N + ZD \u003d 60 + 15 \u003d 75 (dB)
5.2.4 Verificarea corectitudinii calculului:
Р=90,2 > Р р.т=75 (condiția este îndeplinită)
Astfel, ca rezultat al calculelor, tipul de anunț selectat „Mayak-12-3M” furnizează și depășește valoarea presiunii sonore, oferind astfel o audibilitate clară a semnalelor sonore. SOUEîntr-o zonă protejată.
În conformitate cu calculul, vom aranja semnalizatoarele sonore, vezi Fig.5.
Fig. 5 — Planul de amplasare a anunţurilor la el. 0.000
Sfârșitul verii este cea mai caldă perioadă pentru vacanțe. Te plimbi de-a lungul străzii principale a orașului de pe litoral - în jur sunt multe cafenele, restaurante, magazine pentru plăcerea turiștilor. Majoritatea, din punctul de vedere al organizării sistemelor de avertizare, aparțin unor obiecte de dimensiuni mici și mijlocii (dacă unitatea nu se află în niciun centru comercial și de divertisment de dimensiuni foarte impresionante). SEC sunt de obicei personalizate în conformitate cu toate regulile, inclusiv notoriul SP 3.13130.2009, iar cu notificarea de acolo, totul este mai mult sau mai puțin clar - se aplică sisteme specializateîn combinație cu linii de 100 volți și difuzoare. Lucrurile nu sunt atât de ușoare cu obiectele mici
Roman Mishin
Director tehnic Schneider Intercom
De obicei, proprietarii chiar și a celor mai mici unități au la dispoziție un fel de dispozitiv de reproducere a sunetului, al cărui scop principal este acela de a crea o atmosferă sonoră plăcută în cameră. Puțin mai rar, echipamentele audio sunt folosite și pentru a atrage atenția trecătorilor. Întrebarea este, pot fi folosite astfel de dispozitive pentru a alerta și informa vizitatorii, inclusiv în situații de urgență?
Complexitatea sistemelor simple
Se pare că la prima vedere nu există obstacole în calea utilizării echipamentelor audio în scopuri de securitate - ar exista doar posibilitatea conectării unui microfon și a unei intrări pentru conectarea unei surse de semnale sonore externe. Dar numai la prima vedere, totul este atât de ușor.
Prima problemă este posibilitatea limitată de aplicare, datorită faptului că, până de curând, aproape toate astfel de sisteme nu erau echipate cu dispozitive care să asigure activarea automată în cazul unui eveniment de alarmă și pur și simplu este imposibil să certificați un sistem audio ca un SOUE conform cerințelor GOST R 53325. Pe baza acestui lucru, domeniul de aplicare este restrâns la magazine mici sau alte spații pentru care introducerea unor astfel de sisteme nu este deloc necesară. Cu toate acestea, mulți proprietari de unități mici folosesc sisteme audio cu impedanță scăzută nu numai pentru a difuza muzică, ci și pentru a face anunțuri.
Dați-i drumul. Să presupunem că un sistem sau un amplificator cu rezistență scăzută mai are toate mijloacele necesare pentru a le folosi ca dispozitive de avertizare (deși există puține astfel de dispozitive pe piață). De regulă, acestea sunt sisteme audio mici, iar în marea majoritate a cazurilor, numărul de difuzoare din ele este limitat la câteva unități. Dar în sine un număr mic de difuzoare nu poate servi drept obstacol. Problema se află în altă parte: cu o conexiune cu impedanță scăzută, semnalul din linia difuzorului, desigur, poate atinge valori instantanee ale tensiunii foarte semnificative, dar valoarea medie a acestui parametru este foarte, foarte mică. Ca urmare, este necesară o ecranare bună pentru a atenua zgomotul electric extern, în caz contrar, cu o lungime a liniei mai mare de 15 m și prezența cablurilor de alimentare sau a echipamentelor electrice în apropiere, sunetul va deveni semnificativ mai rău. Dar asta nu este tot.
După cum se știe, pierderile într-o linie cu rezistența sa diferită de zero sunt invers proporționale cu tensiunea din ea. Astfel, la tensiune joasă, o atenuare puternică a semnalului util este inevitabilă chiar și la o distanță mică de la sursă la consumator. Pentru a reduce pierderile, este necesar fie reducerea acestei distanțe, fie reducerea rezistenței prin creșterea secțiunii transversale a firelor care alimentează difuzorul.
Ambele metode impun restricții severe privind utilizarea sistemelor audio convenționale în scopuri de difuzare și adresare publică. Ca o ilustrare, prezentăm metodologia de calcul a secțiunii transversale minime a cablului pentru conectarea difuzoarelor în sistemele audio.
Cum se calculează secțiunea transversală a cablului
Pentru sistemul de avertizare, calculul secțiunii cablului de linie pentru o lungime dată este efectuat pentru o anumită valoare admisă a căderii de tensiune în linie (ipad) la următorii parametri:
- tensiunea de linie - U;
- lungimea liniei - L;
- consum de energie - R.
Valoarea căderii de tensiune:
unde I este curentul din linie.
unde este rezistivitatea materialului (pentru cupru - 0,0175 Ohm-mm2 / m):
De aici găsim expresia pentru calcularea secțiunii transversale a cablului:
În cazul în care este necesar să se calculeze lungimea maximă a liniei, cunoscând secțiunea transversală a cablului utilizat și căderea de tensiune specificată, se aplică următoarea formulă:
Se vede clar din formulele de mai sus: cu cât tensiunea în linie este mai mare, cu atât secțiunea cablului este mai mică pentru a crea o linie de o anumită lungime, iar linia de avertizare poate fi aranjată mai lungă cu o secțiune de cablu cunoscută.
Limitările sistemelor de joasă tensiune
S-ar părea că totul este clar: limita utilizării sistemelor de joasă tensiune este obiectele mici cu o suprafață de câteva zeci de metri patrati. Cu toate acestea, sistemele de joasă tensiune au un alt dezavantaj, limitând și mai mult domeniul de utilizare a acestora. Ei, cu rare excepții, nu au capacitatea de a monitoriza starea de sănătate a liniei și cu atât mai mult un difuzor separat. Absența unei astfel de oportunități nu este o dorință de a reduce costul echipamentelor, ci o caracteristică fundamentală.
Toate metodele moderne de control folosesc transmisia într-o oarecare măsură. semnal special prin linia difuzorului în timpul unei emisiuni. Într-un circuit de joasă tensiune, un astfel de semnal - comparabil cu amplitudinea semnalului dorit - poate provoca efecte sensibile nedorite. Da, și de ce această oportunitate, deoarece sistemele audio de joasă tensiune, de regulă, sunt echipate cu difuzoare cu impedanță scăzută și trebuie conectate corect, ținând cont de faptul că rezistența etajului de ieșire al amplificatorului final este egală cu rezistența unui sistem de difuzoare. În astfel de circumstanțe, multe difuzoare, indiferent cât de mult ai încerca, nu pot fi conectate.
Având în vedere caracteristicile sistemelor de joasă tensiune descrise mai sus, vom explica de ce nu este de dorit utilizarea lor ca dispozitive de difuzare chiar și pentru unități foarte mici și de ce au apărut recent sisteme de difuzare special concepute pentru instalațiile mici și mijlocii.
Abordare tipică
Deoarece chiar și într-un mic magazin sau cafenea există cel puțin două zone separate acustic (client și tehnologic), un difuzor nu este suficient.
Uneori ies din situatie astfel: un difuzor al sistemului stereo este amplasat in zona clientului - celalalt in cea tehnologica. Desigur, acest lucru nu este în întregime corect, deoarece, în primul rând, sunetul programelor stereo este foarte distorsionat și, în al doilea rând, dacă vă aflați într-una dintre zone, nu este întotdeauna clar (în absența controlului liniei) dacă difuzorul lucrează în altă cameră. În plus, 10 m pentru un sistem de joasă tensiune este o distanță care poate strica foarte mult calitatea reproducerii și inteligibilitatea vorbirii. Această din urmă împrejurare la un moment decisiv îl poate costa scump pe proprietarul unității.
Soluții speciale pentru obiecte mici
Datorită dezvoltării tehnologiilor și culturii de a face afaceri în țările avansate, pe piața rusă au apărut sisteme de difuzare low-cost special concepute pentru obiecte mici și mijlocii. Acestea vă permit să echipați o instituție cu mai mult de două difuzoare, să creați un câmp sonor uniform și confortabil și să respectați cerințele de zgomot și inteligibilitate a anunțurilor.
Pentru a minimiza distorsiunea spațială în astfel de sisteme, se folosește doar sunetul monofonic, iar pentru a reduce pierderile de semnal, se folosesc linii de avertizare de înaltă tensiune cu difuzoare alimentate cu transformator. Un astfel de echipament are capacitatea de a controla funcțional liniile de difuzoare și elementele principale ale sistemului, dar profunzimea acestui control depinde de clasa sistemului și de capacitățile producătorului.
1. Pentru sistemele mici, de regulă, acestea se limitează doar la controlul amplificatorului și al liniilor de avertizare neramificate.
2. În prezent, este adesea folosită o metodă în care este posibilă monitorizarea constantă a liniei prin trecerea periodică a unui semnal special - așa-numitul ton pilot, inaudibil pentru utilizatorii sistemului, urmat de măsurarea diferenței de nivel al semnalului. Dacă o anumită valoare de prag a acestei diferențe este depășită, este generat un semnal de eroare de linie. Această metodă s-a dovedit a fi foarte simplă și fiabilă și a fost adoptată de majoritatea producătorilor de echipamente de difuzare.
3. Sistemele de rang superior au instrumente de monitorizare care vă permit să urmăriți defecțiunile până la un singur difuzor. Desigur, acest lucru necesită nu numai resursele echipamentului central, ci și instalarea unor module speciale care monitorizează ramura de linie și un difuzor separat. Deoarece ambele ramuri individuale, și cu atât mai mult difuzoarele, sunt conectate la linia principală în paralel, dacă una dintre ramuri sau un difuzor separat se defectează, condițiile pentru ca semnalul să treacă prin linia principală se vor schimba puțin și un sistem de control simplu pentru schimbarea rezistenței totale a liniei sau pentru atenuarea semnalului pur și simplu nu va funcționa. Este necesară echiparea unor module de control suplimentare.
Pe lângă creșterea bruscă a costului unui astfel de sistem, costul de instalare și configurare crește. Va necesita si o calificare superioara a instalatiei si personal de serviciuȘi, în sfârșit, cel mai important, odată cu creșterea numărului de elemente ale sistemului, probabilitatea unei defecțiuni crește. Prin urmare, modulele de control instalate în linie trebuie să aibă cea mai mare fiabilitate, ceea ce afectează fără îndoială prețul. Dar totuși, este imposibil să se excludă complet apariția defecțiunilor din cauza defecțiunii elementelor de monitorizare și control.
Alertă de nouă generație
Mai recent, datorită dezvoltării tehnologiilor de transmisie audio, au apărut pe piață sisteme cu o nouă arhitectură. Ele fac posibilă construirea de sisteme de avertizare distribuite relativ ieftine la scara unui centru comercial și de divertisment, a unui campus, a unei străzi sau chiar a unui oraș mic. În plus, este posibil, fără a încălca integritatea, să împărțiți un astfel de sistem într-un set de mici logic independente.
Esența noii abordări este următoarea: liniile de transmisie a semnalului digital sunt așezate de la controlerul central al sistemului, iar comenzile audio, de semnalizare și de control sunt transmise prin doar două fire sau o infrastructură de rețea IP. Abonații sistemului sunt atât stații de apel, cât și amplificatoare cu capabilități complete de control funcțional. Desigur, abonații pot lucra atât în comun, cât și complet independent, datorită separării logice a segmentelor unui astfel de sistem. Aceasta înseamnă că, în modul normal, fiecare dintre aceste segmente își poate difuza propria muzică sau anunțuri, iar în cazul unei urgențe generale, toate dispozitivele pot primi un semnal de la operatorul principal sau de la sistemul regional de sonorizare. Deoarece doar echipamentele abonaților (stație de apel, amplificatoare și difuzoare) se află în fiecare segment, proprietarii de unități mici pot fi scutiți de nevoia de a-și cumpăra propriul sistem - acum este posibil să se utilizeze sistem comun ca serviciu de abonat, precum punctele radio uitate. În același timp, în modul obișnuit, fiecare instituție (zona de abonați) își difuzează propria muzică și anunțuri.
După cum se spune, noul este vechiul bine uitat, iar tehnologia care a fost creată cândva pentru rețeaua de difuzare radio a difuzoarelor, ținând cont de dezvoltarea modernă, deschide noi oportunități pentru afaceri.
Sistemele de avertizare sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii ale activității umane, de exemplu, sisteme de avertizare și control al evacuării pentru SOUE, sisteme de avertizare pentru Situații de urgență(sisteme de avertizare LSO locale și centralizate CSO). Scopul principal al sistemului de avertizare este de a alerta oamenii despre o anumită amenințare, de a le transmite informații legate de siguranța lor personală în cazul oricărei amenințări. Situații de urgență: incendii, dezastre provocate de om, amenințări teroriste. Sistemele de avertizare sunt o componentă obligatorie a aproape oricărui sistem de securitate, în care sunt elementul executiv final - un intermediar între mijloacele tehnice și o persoană. Fiabilitatea transmiterii informațiilor în sistemul de avertizare este confirmată de calculul electro-acustic, parte din care este calculul secțiunii transversale optime a miezului conductor al firului, minimizând pierderile.
Sistemele de avertizare, în funcție de condițiile de utilizare și de modalitatea de transmitere, pot fi împărțite în wireless și cu fir. Sisteme cu fir care difuzează audio sau informații despre vorbire numite sisteme de traducere.
Sistemele translaționale, în funcție de principiul construcției, pot fi împărțite în locale și distribuite. În sistemele de difuzare a sunetului distribuit, se folosește principiul potrivirii transformatorului, în care difuzoarele transformatoare specializate sunt conectate la amplificatoare de difuzare - amplificatoare cu o etapă de ieșire a transformatorului. La construirea sistemelor distribuite, difuzoarele care reprezintă sarcina sunt conectate la linia de conectare în paralel și distribuite de-a lungul acesteia. Cu potrivirea transformatorului, informațiile audio sunt transmise la o tensiune crescută, ceea ce face posibilă reducerea curenților și, în consecință, sarcina pe fire, creșterea lungimii liniei de conectare și a domeniului de transmisie a semnalului. Liniile de transmisie extinse sunt construite după cum urmează: în primul rând, este așezată linia principală, la care sarcina este conectată prin cutii de joncțiune.
În liniile de transmisie, pierderile apar inevitabil din cauza prezenței rezistenței proprii a miezului conductor. Pierderile mari pot duce la o scădere a nivelului și calității semnalului transmis, prin urmare, problema calculării pierderilor pe fire și sarcina asociată de calculare a secțiunii transversale optime a miezului conductor al firului liniei de conectare nu este lipsită de importanță. .
2. Informații scurte despre fire
Liniile de legătură ale sistemelor de protecție împotriva incendiilor trebuie realizate cu cabluri rezistente la foc cu conductori de cupru cu secțiune transversală rotundă. Pentru miezurile cu o secțiune transversală mai mică de 0,5 mm 2, este indicat diametrul. Pentru a trece de la secțiunea transversală (S, mm 2) a miezului la diametrul (d, mm) și invers, se utilizează dependența: S = πd 2 / 4, unde S este secțiunea transversală a miezului conductor, mm 2, d este diametrul firului, mm, π este o constantă 3,1415.
Secțiunea transversală a miezului conductor al firului pentru cazul în care întreaga sarcină (de exemplu, difuzoarele) este conectată direct la sursă (amplificator de putere, comutator), puteți utiliza următoarea relație:
Înlocuind în formula (1) rata de încărcare a cuprului D = 2A / mm 2, obținem raportul utilizat pe scară largă în practică:
Formula (2) este utilizată pentru estimare și nu ia în considerare lungimea și distribuția sarcinii în linie.
3. Calculul rezistenței unui miez de sârmă conductivă în funcție de lungime și temperatură
Pentru a determina rezistența miezului de sârmă, folosim relația cunoscută: rezistența toronului de sârmă este direct proporțională cu lungimea și invers proporțională cu secțiunea transversală a toronului de sârmă:
Majoritatea referințelor dau valoarea rezistivității firului conductor pentru cupru r = 0,0175 Ohm * mm 2 / m. Această valoare corespunde temperaturii t=0°C. Odată cu creșterea temperaturii, rezistența specifică a miezului de sârmă crește semnificativ, ceea ce nu poate fi ignorat în calcule.
Dependența rezistenței specifice a miezului firului de temperatură:
ATENȚIE: Formulele (3) și (4) pot fi utilizate numai dacă nu sunt disponibile caracteristicile cablului utilizat.
Exemplu: pentru un cablu rezistent la foc UTP-3ng(A)-FRLS Nx2x0,52 pe site-ul producătorului sunt date următoarele caracteristici (vezi Fig. 1):
Orez. 1 - Parametrii electrici ai cablului rezistent la foc UTP-3ng(A)-FRLS Nx2x0.52
4. Calculul secțiunii transversale a miezului de sârmă în funcție de lungimea și sarcina din linie
Pierderile apar pe orice linie de comunicație. Linie - un miez al unui fir de cupru are o anumită rezistență, în funcție de lungime și, prin urmare, conform legii lui Kirchhoff, tensiunea ar trebui să scadă pe el și o anumită putere ar trebui să fie eliberată. În sistemele de difuzare, difuzoarele cu transformator sunt folosite ca sarcină. Impedanța difuzorului transformatorului Z este rezistența înfășurării primare a transformatorului la o frecvență de 1 kHz. Rezistența de sarcină a liniei este o valoare dependentă de frecvență (complexă), prin urmare, în acest caz, se efectuează un calcul estimativ elementar pentru frecvența medie geometrică a întregului interval de frecvență (majoritatea producătorilor indică impedanța unui difuzor cu transformator pentru o frecvența de 1 kHz, care corespunde cu mijlocul intervalului de frecvență standard de 0,2 - 5 kHz).
Sarcina determinării secțiunii transversale a miezului de sârmă va fi rezolvată în 2 etape, folosind reprezentarea cunoscută a liniei și sarcinii, sub forma unui divizor rezistiv (vezi Fig. 2).
Orez. 2 - Circuit echivalent pentru conectarea sarcinii la capătul liniei
Prima etapă, la care întreaga sarcină este concentrată la capătul liniei, va simplifica soluția problemei și va trece la a doua etapă, la care coeficienții vor fi determinați suplimentar, permițându-vă să calculați secțiunea transversală a miez de sârmă într-o linie distribuită cu pierderi stabilite arbitrar.
Date de intrare pentru calcul:
P n - puterea de sarcină în linie, W;
U in - tensiune la intrarea de linie, V;
L este lungimea totală a liniei, m.
Pentru a determina secțiunea transversală a miezului de sârmă S, folosim considerații empirice. Din electroacustică se știe că, pentru a păstra calitatea semnalului audio transmis, pierderea de tensiune în linie nu trebuie să depășească 10% (această valoare corespunde unei pierderi de putere de aproximativ 20%, ceea ce este considerat a fi norma) , care pentru un divizor rezistiv (vezi Fig. 2 ), poate fi scris ca: R l ~ 0,1 R n, unde R n este rezistența de sarcină, Ohm.
Să înlocuim această relație în formula (3):
În liniile de difuzare, difuzoarele cu transformator reprezintă sarcina. În acest caz, ca rezistență de sarcină R n, puteți lua valoarea impedanței difuzorului la o anumită frecvență. Impedanța difuzorului transformatorului Z gr este rezistența (complexă) dependentă de frecvență a înfășurării primare a transformatorului audio. Majoritatea producătorilor de difuzoare cu transformator listează valoarea impedanței pentru puterea maximă la 1 kHz.
Impedanța difuzorului transformator Z gr poate fi obținută din 2 formule binecunoscute:
- Legea lui Ohm pentru o secțiune de lanț: J = U / R,
- Puterile de sarcină: P = JU.
Când se utilizează mai multe difuzoare transformatoare conectate în paralel ca sarcină, impedanța totală Z este calculată prin formula:
Formula (7), care determină conductivitatea întregului circuit, este incomod pentru calcularea impedanței totale a sarcinii, în special pentru o linie de difuzare cu un număr mare de difuzoare de putere diferită. Pentru a calcula impedanța totală Z a mai multor difuzoare transformatoare, este convenabil să folosiți formula (6), în care P gr trebuie înlocuit cu puterea totală a tuturor difuzoarelor transformatoare P n, constând din suma puterilor difuzoarelor individuale P eu:
Folosind impedanța totală a difuzoarelor transformatorului Z (7) ca rezistență de sarcină Rl și înlocuind (6) în (5), obținem o formulă utilă care determină secțiunea transversală a miezului firului S în funcție de puterea de sarcină Рn, tensiunea de intrare Uin și lungimea liniei L:
Formula (9) este valabilă pentru pierderi de linie care nu depășesc 10% și condiția ca întreaga sarcină să fie concentrată la capătul liniei (formula 8 este foarte eficientă pentru linii lungi (L mai mult de 150 m). Pe linii scurte (L mai puțin). peste 150 m), nu trebuie să uităm de raportul dintre secțiunea transversală și rata curentului (formula 2).
5. Calculul secțiunii miezului conductor al firului în linia distribuită
În sistemele de difuzare cu potrivire transformator, difuzoarele sunt conectate la o linie comună, întotdeauna în paralel, și distribuite de-a lungul acesteia cu diferite grade de uniformitate (vezi Fig. 3).
Orez. 3 - Circuit echivalent al unei linii distribuite
Într-un sistem distribuit, difuzoarele cu transformator (difuzoarele cu transformator sunt conectate la linia principală numai în paralel, de regulă, prin cutii de joncțiune (a căror rezistență nu ținem cont) sunt conectate la linia principală cu o secțiune transversală S , prin cutii de joncțiune cu robinete de secțiune mai mică S i. Pentru a calcula secțiunea transversală a miezului de sârmă a liniei distribuite de robinete, puteți utiliza formula (9): S i \u003d 20rl i P gri / U l 2, unde li este lungimea ramului i-a - distanța de la linia principală (cutia de joncțiune) la difuzor (m), P gri - puterea i --lea difuzor, W.
Cea mai relevantă este sarcina de a calcula secțiunea transversală a miezului principal al firului, linia de transmisie. În structurile reale distribuite, distanțele până la difuzoare, precum și puterea acestora, variază. Astfel de probleme sunt rezolvate prin metode iterative folosind legile lui Kirchhoff, necesită abilități de calcul speciale sau utilizarea unui software.
Metoda simplă și eficientă propusă mai jos poate fi folosită pentru a rezolva o gamă largă de probleme. Esența metodei se bazează pe o considerație evidentă și simplă: dacă cea mai mare parte a sarcinii este concentrată nu la sfârșitul liniei, ci la începutul liniei, atunci sarcina totală pe fire va scădea.
Exemplu: Pentru situația prezentată în Figura 4, echivalentul puterii de sarcină P eq =P 1 +P 2 se află undeva la mijloc între difuzoarele cu puteri P 1 și P 2 .
Orez. 4 - Un exemplu care explică semnificația coeficientului de distribuție
Introducem un coeficient care ține cont de sarcina neuniformă și se bazează pe formula deja construită (9, valabilă pentru cazul când întreaga sarcină este concentrată la capătul liniei), din care se poate observa că secțiunea transversală a miezului firului este direct proporțională cu două variabile: lungimea liniei și puterea de sarcină și, prin urmare, coeficientul de distribuție trebuie normalizat față de aceste variabile. Să dăm o definiție:
Coeficientul de distribuție a sarcinii K p- coeficient adimensional, luând în considerare distribuția sarcinii de-a lungul liniei, Fig. 4:
În liniile distribuite, în care se folosesc difuzoare cu aceeași evaluare Р gr, sarcina totală poate fi calculată ca: Р n \u003d n Р gr și, în acest caz, coeficientul de distribuție poate fi reprezentat ca media aritmetică a distanțelor până la difuzoarele:
În cazul în care distanțele până la difuzoare L i nu sunt cunoscute, coeficientul de distribuție K p poate fi reprezentat ca medie aritmetică între cele două cazuri când întreaga sarcină este situată la începutul liniei (L = L / n) iar la capătul liniei (L = L n):
Dependența coeficientului de distribuție Kp (12) de numărul de difuzoare n este prezentată în Tabelul 1 (formula 12 este valabilă: deci pentru un difuzor (n = 1), K p = 1, pentru un numar mare n = 10, K p tinde spre 0,5).
tabelul 1
Dependența valorii coeficientului de distribuție
privind numărul de elemente de încărcare (difuzoare)
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| K r | 10,75 | 0,67 | 0,63 | 0,6 | 0,58 | 0,57 | 0,56 | 0,56 | 0,55 |
Cel mai frecvent este cazul când întreaga sarcină este distribuită într-un anumit interval precunoscut de la L 1 la L, unde: L este lungimea totală a liniei. În acest caz, coeficientul de distribuție poate fi reprezentat ca rezultat al medierii în intervalul de la L 1 la L (media aritmetică între L 1 și (L - L 1) (n +1) / 2n (vezi f-lu, 12). ), normalizat în raport cu L ):
Să verificăm validitatea formulei (13):
când L 1 tinde spre 0, K р tinde spre ((n+1))/2n – formula (12);
Exemplu: Să calculăm valoarea coeficientului de distribuție pentru cazul în care sarcina (de exemplu, 10 difuzoare) este situată într-o clădire îndepărtată de amplificator la o distanță L 1 =300m. Lungimea totală a liniei L=500m: K p =(300+0,55*(500-300))/500=0,82.
Este convenabil să prezentați coeficienții de distribuție pentru diferite cazuri sub forma unui tabel:
masa 2
Coeficienții de distribuție K p pentru diverse ocazii
| Formule pentru calcularea K p | Stare de aplicare |
|---|---|
 |
Această formulă este utilizată dacă se cunosc puterile și distanțele până la elementele de sarcină. |
 |
Această formulă este utilizată dacă puterea elementelor de sarcină este egală și distanțele până la sarcină sunt cunoscute. |
 |
Această formulă este utilizată dacă se cunosc distanța până la primul difuzor și lungimea totală a liniei, puterea elementelor de sarcină nu este cunoscută. |
 |
Această formulă este utilizată dacă puterea și distanțele până la elementele de sarcină nu sunt cunoscute. |
Introducem coeficientul de distribuție K р, Tabelul (2), în formula (9):
6. Calculul pierderilor de linie
Liniile extinse au o rezistență intrinsecă suficient de mare, ceea ce duce la disiparea (pierderea) unei părți din puterea de pe ele. Acest fapt nu poate fi ignorat. În practică, pierderile de tensiune sunt inițial calculate, iar din acestea sunt transferate la pierderile de putere.
Pierderi de tensiune - raportul dintre tensiunea de pe linia Ul și tensiunea totală la intrarea de linie U în:
Conform legii lui Kirchhoff, raportul rezistențelor este proporțional cu raportul tensiunilor care cad asupra lor, prin urmare, este mai convenabil să se exprime pierderile de tensiune P n prin rezistența de linie R l și rezistența de sarcină R n obținute anterior:
Să determinăm mărimea pierderilor de tensiune pentru o linie distribuită. Deoarece coeficientul de distribuție K p (Tabelul 2) arată o scădere clară a lungimii liniei și, în consecință, a rezistenței sale R l, atunci pierderile într-o astfel de linie ar trebui să scadă în mod corespunzător.
Să completăm formula (15) cu coeficientul de distribuție К р, Tabelul (2):
În practică, nu se calculează doar pierderile de tensiune, ci și pierderile de putere.
Pierderi de putere - raportul dintre puterea alocată pe linia P l și puterea totală aplicată: suma puterilor alocate pe linie și pe sarcina P n.
Este convenabil să se calculeze pierderile de putere prin pierderile de tensiune (16), pentru care este suficient să se țină cont de faptul că puterea de sarcină este direct proporțională cu pătratul tensiunii pe sarcină (a se vedea formula 6):
Exemplu: Din (18) se poate observa că, cu pierderi de tensiune mai mari de 25% (Valoarea de 25% conform standardelor existente este maximul permis), pierderile de putere (P m \u003d (1–((100–25) ) / 100) 2) *100=44%) se apropie de 50% (puterea scade de 2 ori (scăderea puterii de 2 ori (corespunde unei scăderi a presiunii sonore cu 3 dB), ceea ce este vizibil pentru ascultător)), deci valoarea pierderilor de tensiune P n > 25% va fi considerată critică.
7. Calculul secțiunii transversale a miezului de sârmă, ținând cont de pierderile în linie
Să revenim la calculul secțiunii transversale a miezului de sârmă. Calculați secțiunea transversală a miezului de sârmă a liniei distribuite, ținând cont de pierderile de tensiune. Reamintim că formula (9) se bazează pe ipoteza că pierderile de tensiune în linie nu trebuie să depășească 10%, ceea ce a făcut posibilă utilizarea raportului: R l / R n = 0,1. Cu o valoare a pierderii alta decât 10%, acest raport se va modifica. Să construim un coeficient care ne permite să luăm în considerare orice pierderi așteptate în linie, ca K p \u003d R n / R l.
Acest coeficient este în mod convenabil legat de pierderile de tensiune și interpretat ca pierderi așteptate. Folosind formula (15) obținem:
Să verificăm validitatea acestei formule: Când P n „tinde spre” 100%, K p „tinde spre” 0, R n „tinde spre” 0 - toată tensiunea rămâne pe linie. La P n „aspiră la” 50%, K p „aspiră la” 1, R l \u003d R n - tensiunea pe linie și sarcina sunt aceleași. La P n „aspiră la” 10%, K p „aspiră la” 9, R l \u003d 0,11 R n - tensiunea pe linie este de aproximativ 10 ori mai mică decât la sarcină. La P n „tinde spre” 0%, K p „tinde spre” ∞, R l tinde spre 0 - tensiunea pe linie tinde spre 0.
Suplimentăm formula (14) cu acest coeficient:
Exemplu de calcul
Calculăm presiunea sonoră a difuzorului, ținând cont de pierderile de pe fire.
Presiunea sonoră a difuzorului: P db \u003d SPL + 10 lg (P gr), unde: SPL - sensibilitatea difuzorului, dB, P gr - puterea difuzorului, W.
Este convenabil să introduceți pierderile de putere în această formulă (formula 18) și să interpretați acest f-lu ca: Nivelul de presiune acustică, calculat ținând cont de pierderile de putere: P db \u003d SPL 10 lg (P gr (100-P m) / 100), unde P m este pierderea de putere,%.
8. Algoritmi de calcul
Algoritmul nr. 1 „Calculul secțiunii transversale a unui miez de sârmă pentru o sarcină distribuită uniform”
- Să calculăm factorul de pierdere, formula (19).
- Calculați rezistivitatea pentru cupru, luând în considerare temperatura, formula (4).
- Să înlocuim valorile obținute în formula (20).
Algoritmul nr 1 „Calculul pierderilor de tensiune într-o linie existentă
- Calculăm rezistența miezului de sârmă, ținând cont de temperatură, formulele (4), (5).
- Să calculăm sarcina totală în linie, formula (8).
- Să calculăm rezistența la sarcină, formula (6).
- Calculați coeficientul de distribuție, Tabelul (2).
- Să calculăm pierderile de tensiune, formula (16).
9. Exemplu de calcul
Calculăm secțiunea transversală necesară a miezului de sârmă pentru diferite lungimi și sarcini în linie, pentru care vom folosi posibilitățile programe Microsoft Excel, fig. 5.
Orez. 5 - Calculul secțiunii miezului conductor al firului liniei distribuite
Pe baza algoritmului descris, a