ВИДЕО ОНЛАЙН
КОНСУЛЬТАЦИИ
Джаз

Статьи и обзоры систем автоматизации и безопасности

ПРЕДЫДУЩАЯ СТАТЬЯПРЕДЫДУЩАЯ СТАТЬЯСЛЕДУЮЩАЯ СТАТЬЯСЛЕДУЮЩАЯ СТАТЬЯ

19 сентября 2016

Расчёт линии питания систем оповещения

 

При проектировании и монтаже систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) требуется выдержать норматив по максимальному падению напряжения на оповещателях. Ввиду того, что линии питания таких систем часто представляют собой сложную разветвлённую древообразную структуру, расчёт падения напряжения в линии является довольно трудоёмкой задачей.

Методика расчёта

Расчёт производится в следующей последовательности:

 

  • Зная длину и диаметр кабеля, сопротивление оповещателей, начиная с конечных элементов «дерева» последовательно поднимаясь вверх рассчитать сопротивление в каждом узле (распределительной коробке) и перед каждым оповещателем, что по сути тоже можно рассматривать как узел.
  • Действуя таким образом можно рассчитать общее сопротивление нашего «дерева» в точке подключения к источнику напряжения.
  • Теперь, зная общее сопротивление и напряжение источника, опускаясь последовательно вниз до конечных элементов «дерева», можно рассчитать силу тока и напряжение в каждом узле.

Пример расчёта

Рассмотрим пример. Для упрощения возьмем оповещатели одинакового сопротивления RОП и все участки линии равных длин и сечений (Рис. 1). Таким образом, сопротивление каждого участка провода будет равно:

(1)

где:

ρ – удельное сопротивление меди,

l – длина провода,

S – сечение провода.

Рис. 1. Пример подключения звуковых извещателей.

 

В узлах В1.3 и В2.2 сопротивление нагрузки будет равно RОП:

R1.3=R2.2=RОП (2)

В узлах В1.2 и В2.1 параллельно оповещателям BIAS 1.3 и BIAS 2.2 подсоединяются последовательно соединенные оповещатель с двумя проводами. Тогда сопротивление нагрузки в узлах В1.2 и В2.1 будет равно:

 

(3)

Аналогично:

(4)

В узле А:

(5)

Общее сопротивление:

R=RA+2·RП (6)

 

Теперь, зная общее сопротивление R и напряжение источника U, можно рассчитать силу тока, напряжение и падение напряжения в каждом узле.

(7)
IA=I (8)
UA=IA·RA (9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)

Сила тока на каждом оповещателе находится делением напряжения на соответствующем узле на сопротивление оповещателя:

(21)

Примем напряжение источника U=12 В, сопротивление оповещателей RОП = 133 Ом, длина участков линии 10 м, сечение провода 1 мм2. Последовательно выполняя вычисления, мы получаем следующие результаты:

 

Rп = 0,172 Ом;

R1.3 = R2.2 = 133 Ом;

R1.2 = R2.1 = 66,586 Ом;

R1.1 = 44,524 Ом;

RА = 26,861 Ом;

R = 27,205 Ом;

I = IA = 0,441 A;

UA = 11,848 B;

UA = 1,265 %;

I1.1 = 0,264 A;

U1.1 = 11,757 B;

ΔU1.1 = 2,022 %;

IОП1.1 = 0,0884 А;

I1.2 = 0,176 A;

U1.2 = 11,697 B;

ΔU1.2 = 2,525 %;

IОП1.2 = 0,0879 А;

I1.3 = 0,088 A;

U1.3 = 11,667 B;

ΔU1.3 = 2,777 %;

IОП1.3 = 0,0877 А;

I2.1 = 0,177 A;

U2.1 = 11,787 B;

ΔU2.1 = 1,772 %;

IОП2.2 = 0,0886 А;

I2.2 = 0,088 A;

U2.2 = 11,757 B

ΔU2.2 = 2,025 %;

IОП2.2 = 0,0884 А.

Результаты расчёта

Результаты расчёта показывают, что максимальное падение напряжения будет на оповещателе BIAS 1.3 и составит 0,333 вольта или 2,777 %.

Как видно из этого примера, даже в такой простой конфигурации из пяти оповещателей с одинаковыми длинами и сечениями кабелей, расчёт падения напряжения получается довольно сложным и громоздким. Поэтому мало кто из проектировщиков производит такие расчёты, сечения кабелей зачастую меньше необходимых, а ошибки проектирования обычно выявляются на этапе пуско-наладочных работ и ложатся в итоге на плечи монтажных организаций.

Автоматизация расчёта

Расчёт линии питания систем оповещения (программа)

 

Для ускорения и упрощения расчётов нами разработана программа, которая позволяет производить расчёты падения напряжения в линии оповещения с любой конфигурацией и любым количеством оповещателей, которая доступна для скачивания.

Она позволит проектировщикам произвести расчёты на этапе разработки, а монтажникам самостоятельно оценить падение напряжения на оповещателях до начала монтажа и, если необходимо, вовремя скорректировать проект. Расчёт производится при температуре кабеля 20 ºС, сопротивление меди — 0,0172 ом/м/мм².

 

Уронов Л.Г.

Виноградова И.Ю.

ООО «ТехноСфера», 2016 г.

ЗАКАЗ ЗВОНКА