Рекомендации по подбору кабеля для применения в системах оповещения, громкоговорящей связи и фонового музыкального озвучивания.
Задача подбора кабеля для систем оповещения, громкоговорящей связи и фонового музыкального озвучивания не такая простая, как может показаться на первый взгляд. Для ее решения необходимо руководствоваться нормативными документами в области пожарной безопасности, а также учитывать потери электрической мощности в кабеле при акустическом расчёте.
Согласно нормам и правилам проектирования систем СОУЭ в соответствии с СП 5.13130.2009. «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» электрические проводные шлейфы пожарной сигнализации (к которым относятся трансляционные линии оповещения) следует выполнять самостоятельными проводами и кабелями с медными жилами. Диаметр медных жил проводов и кабелей должен быть определен из расчета допустимого падения напряжения, но не менее 0,5 мм. Наружные электропроводки систем пожарной сигнализации следует, как правило, прокладывать в земле или в канализации.
Согласно ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности» для прокладки в системах противопожарной защиты (к которым относится СОУЭ), а также других системах, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара должны применяются кабели типа нг (A F/R)-FRLS, нг (A)-FRLS , нг (B)-FRLS , нг (C)-FRLS, нг (D)-FRLS , а также нг (А F/R)-FRHF, нг (A)-FRHF, нг (B)-FRHF, нг (C)-FRHF, нг (D)-FRHF. Если проектируется СОУЭ для детских дошкольных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов, больниц, спальных корпусов образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений, применяются кабели типов: нг-LSLTx – кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением и с низкой токсичностью продуктов горения и нг-HFLTx – кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, не выделяющие коррозионно-активные газообразные продукты при горении и тлении и с низкой токсичностью продуктов горения. Кабели других типов при проектировании СОУЭ применять нельзя.
Уровень звукового давления, создаваемого громкоговорителем, определяется формулой:
SPLR =SPL0 + 10lgP – 20lgR – SPL (дн), где
SPLR – звуковое давление на расстоянии R от громкоговорителя.
SPL0 – чувствительность громкоговорителя.
Р – подводимая к громкоговорителю электрическая мощность.
R – расстояние от громкоговорителя до точки расчёта звукового давления.
SPL (дн) – ослабление звукового давления при отклонении точки расчёта звукового давления от оси громкоговорителя за счёт особенностей его диаграммы направленности.
Из формулы следует, что для точного расчёта уровня звукового давления необходимо знать значение подводимой к громкоговорителю электрической мощности, а эта мощность определяется формулой:
Р=Uгр2/Rгр, , где
Uгр - напряжение, подводимое к громкоговорителю.
Rгр - сопротивление громкоговорителя .
Сопротивление громкоговорителя величина постоянная, его можно узнать из паспортных данных или вычислить по формуле:
R=Uлин2 /Pном , где
Uлин – номинальное напряжение на трансляционной линии (обычно 100 В).
Pном – Номинальная электрическая мощность громкоговорителя.
Напряжение, подводимое к громкоговорителю необходимо вычислить с учётом потерь в трансляционной линии по формуле:
Uгр = Uлин - Iлин2 * Rлин , где
Uлин - номинальное напряжение на трансляционной линии (обычно 100 В).
Iлин – ток в трансляционной линии .
Rлин – сопротивление трансляционной линии.
Ток в трансляционной линии рассчитывается по законам Ома и Кирхгофа, а сопротивление линии рассчитывается по формуле:
Rлин = (2*Lлин*ρ)/S = 0, 035* Lлин /S, где
Lлин - длина кабеля в метрах.
ρ- удельное сопротивление меди (0,0175 Ом*мм/м).
S- площадь поперечного сечения кабеля в мм.
Если предположить, что все громкоговорители подключены на конце шлейфа и допустимое падение напряжения составляет 10% на трансляционной линии напряжением 100 В, расчет сечения кабеля можно производить по формуле:
S= (0,35* Lлин*Pсум)/U2= 0,000035* Lлин*Pсум, где
Lлин – длина кабеля в метрах.
Pсум – Суммарная мощность громкоговорителей (Вт).
U – Напряжение в линии (100В).
Расчетные значения сечения кабеля для распределенной нагрузки в линии СОУЭ. Рабочее напряжение трансляционной линии 100В, допустимое падение напряжения в линии 10В.
|
Мощность |
Длина трансляционной линии |
||||||||
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1500 |
|
|
20 |
0.07 |
0,14 |
0,21 |
0,28 |
0,35 |
0,42 |
0,56 |
0,7 |
1,05 |
|
30 |
0,105 |
0,21 |
0,315 |
0,42 |
0,525 |
0,63 |
0,84 |
1,05 |
1,575 |
|
40 |
0,14 |
0,28 |
0,42 |
0,56 |
0,7 |
0,84 |
1,12 |
1,4 |
2,1 |
|
50 |
0,175 |
0,35 |
0,525 |
0,7 |
0,875 |
1,05 |
1,4 |
1,75 |
2,45 |
|
60 |
0,21 |
0,42 |
0,63 |
0,84 |
1,05 |
1,26 |
1,68 |
2,1 |
3,15 |
|
70 |
0,245 |
0,49 |
0,735 |
0,98 |
1,225 |
1,715 |
2,205 |
2,695 |
3,92 |
|
80 |
0,28 |
0,56 |
0,84 |
1,12 |
1,4 |
1,68 |
2,24 |
2,8 |
4,2 |
|
90 |
0,315 |
0,63 |
0,945 |
1,26 |
1,575 |
1,89 |
2,52 |
3,15 |
4,725 |
|
100 |
0,35 |
0,7 |
1,05 |
1,4 |
1,75 |
2,1 |
2,8 |
3,5 |
4,9 |
|
110 |
0,385 |
0,77 |
1,155 |
1,54 |
1,925 |
2,31 |
3,08 |
3,85 |
5,775 |
|
120 |
0,42 |
0,84 |
1,26 |
1,68 |
2,1 |
2,52 |
3,36 |
4,2 |
6,3 |
|
130 |
0,455 |
0,91 |
1,365 |
1,82 |
2,275 |
2,73 |
3,64 |
4,55 |
6,825 |
|
140 |
0,49 |
0,98 |
1,47 |
1,96 |
2,45 |
3,43 |
4,41 |
5,39 |
7,84 |
|
150 |
0,525 |
1,05 |
1,575 |
2,1 |
2,625 |
3,15 |
4,2 |
5,25 |
7,35 |
|
160 |
0,56 |
1,12 |
1,68 |
2,24 |
2,8 |
3,36 |
4,48 |
5,6 |
8,4 |
|
170 |
0,595 |
1,19 |
1,785 |
2,38 |
2,975 |
3,57 |
4,76 |
5,95 |
8,925 |
|
180 |
0,63 |
1,26 |
1,89 |
2,52 |
3,15 |
3,78 |
5,04 |
6,3 |
9,45 |
|
190 |
0,665 |
1,13 |
1,995 |
2,66 |
3,325 |
3,99 |
5,32 |
6,65 |
9,97 |
|
200 |
0,7 |
1,4 |
2,1 |
2,8 |
3,5 |
4,2 |
5,6 |
7 |
9,8 |
|
250 |
0,875 |
1,75 |
2,625 |
3,5 |
4,375 |
5,25 |
7 |
8,75 |
13,125 |
|
500 |
1,75 |
3,5 |
5,25 |
7 |
8,75 |
10,5 |
14 |
17,5 |
26,25 |
|
Сечение кабеля 0,5 мм2 |
Сечение кабеля 4,0 мм2 |
|||
|
Сечение кабеля 0,75 мм2 |
Сечение кабеля 6,0 мм2 |
|||
|
Сечение кабеля 1,0 мм2 |
Сечение кабеля 10 мм2 |
|||
|
Сечение кабеля 1,5 мм2 |
Сечение кабеля более 10 мм2 |
|||
|
Сечение кабеля 2,5 мм2 |
В случае если громкоговорители распределены по трансляционной линии равномерно, расчетное сечение кабеля может быть уменьшено в два раза.