Расчет сечения проводников звуковых линий громкоговорителей зрительного зала

Расчет сечения проводников линий громкоговорителей зрительного зала чаще всего производится по допустимой потере мощности в линии по формуле:

где Рв - номинальная электрическая мощность звукового электрического сигнала на выходе усилительного устройства одного канала, Вт;

l - длина линии, м;

DPв - допустимая величина потери мощности в линии одного громкоговорителя, подключенного к одному каналу:

DPв = 0,5 Вт при Рв = 25Вт;

DPв = 1,0 Вт при Рв = 50 Вт;

Rн - сопротивление нагрузки на выходе усилительного устройства одного канала, Ом;

для меди.

где Uв - напряжение электрического сигнала звуковой частоты на выходе одного канала:

для ламповых усилителей - 60 В;

для транзисторных усилителей (типа "Звук Т2-25-2" и подобных) - 20 В.

5.4. Примеры решения задач по расчету и выбору сечения проводов

Пример 1. Рассчитать и выбрать сечение проводов для прокладки линии питания кинопроектора 23КПК - 3.

Решение. Линия от РУК5 - 3 до 23КПК - 3 короткая, и следует определить ток в линии. Согласно техническим данным кинопроектора Р = 250 Вт, Uл = 380 В.

При I < 14 А (см. табл. 7) сечение проводов линии питания кинопроектора 23КПК - 3 выбирается равным 1 кв. мм с учетом требований механической прочности.

Ответ: S = 1,0 кв. мм, количество проводов в линии - 4.

Пример 2. Рассчитать и выбрать сечение проводов для прокладки линии питания кинопроектора 35КСА - 12.

Решение. Линия от РУК2 - 1 до 35КСА - 12 короткая, но при расчете сечения проводов линии питания кинопроектора необходимо учесть потребляемую мощность электропитающего устройства ВКТ - 2, которое соединяется с кинопроектором заводским кабелем. Величина тока I0, проходящего по проводам линии питания кинопроектора, будет определяться, исходя из величины общей мощности:

Р0 = Рк + Рв,

где Р0, Рк, Рв - соответственно мощности: общая, кинопроектора и электропитающего устройства.

Согласно техническим данным Р0 = 900 Вт, Рв = 2,7 кВт, Р0 = 900 Вт + 2700 Вт = 3600 Вт.

где Uл = 380 В; ;

где - соответственно коэффициенты мощности: общий, кинопроектора, электропитающего устройства.

При I < 14 А (см. табл. 7) сечение проводов линии питания кинопректора 35КСА - 12 выбирается равным 1,0 кв. мм, исходя из требований механической прочности.

Ответ: S = 1,0 кв. мм, количество проводов в линии - 4.

Пример 3. Рассчитать и выбрать сечение проводов для прокладки линии питания 4-х кВт ксеноновой лампы кинопроектора 23КПК - 3 от ВКТ - 5.

Решение. Для решения этой задачи необходимо знать величину тока питания 4- х кВт ксеноновой лампы. Согласно техническим данным Iкс. л. = 135 А (см. табл. 8). Линия эта короткая и сечение провода следует выбирать по табл. 7, исходя из допустимой величины длительно протекающего тока.

Ответ: S = 35 кв. мм, количество проводов в линии - 2.

Пример 4. Рассчитать и выбрать сечение проводов в линии питания ВКТ - 5 от РУК5 - 3.

Решение. Линия эта короткая, и следует определить ток в линии. Согласно техническим данным электропитающего устройства ВКТ - 5 потребляемая от сети мощность Р = 6,6 кВт, cos j = 0,6, Uл = 380 В.

Исходя из допустимой величины длительно протекающего тока (см. табл. 7) при количестве проводов в линии 4 и при Iл = 17 А, сечение проводов S = 2 кв. мм.

Ответ: S = 2 кв. мм, количество проводов в линии - 4.

Пример 5. Рассчитать и выбрать сечение проводов линии питания комплекса усилительного устройства "ЗВУК Т2 - 25 - 2ВРГ" от РУК5 - 3.

Решение. Длина этой линии небольшая, и потому следует определить величину тока, протекающего в линии. Согласно техническим данным устройства "ЗВУК Т2 - 25 -2ВРГ" потребляемая от сети мощность Р = 400 Вт; cos j = 0,8;Uф = 220 В.

Так как величина тока малая и линия короткая, сечение проводов выбирается с учетом их механической прочности, т.е. S = 1 кв. мм.

Ответ: S = 1 кв. мм, количество проводов в линии - 2.

Пример 6. Рассчитать и выбрать сечение проводов линии звукочитающей лампы кинопроектора 23КПК - 2 от шкафа питания звукочитающей лампы 15М - 89, длина линии 4м.

Решение. Расчет сечения проводов этой линии определяется по формуле с последующим выбором стандартного сечения по табл. 7.

В кинопроекторе 23КПК - 2 применяется лампа 6К - 30. При мощности лампы 30 Вт, напряжении Uл = 6 В, токе Iл = 5 А и допустимой величине DUл = 5%Uл сечение проводов:

Согласно табл. 7 стандартное сечение S = 2,5 кв. мм.

Ответ: S = 2,5 кв. мм, количество проводов в линии - 2.

Пример 7. Рассчитать и выбрать сечение проводов для прокладки линии к громкоговорителям зала комплекса усилительного устройства "ЗВУК Т2 - 25 - 2ВРГ", если длина линии 30 м.

Решение. Расчет сечения проводов этой линии производится по допустимой величине потери мощности в звуковых линиях по формуле:

где

По табл. 7 выбираем стандартное сечение S = 4,0 кв. мм.

Ответ: S = 4,0 кв. мм, количество проводов в линии к каждому громкоговорителю - 2.

Пример 8. Рассчитать и выбрать сечение проводов для прокладки линии питания МПЗ - 1К от РУК5 - 3, если длина линии 50 м.

Решение. Из технических данных МПЗ - 1К известно, что мощность электродвигателя Р (на валу) = 600 Вт, к.п.д. h = 72%, напряжение питающей сети Uл = 380 В. Так как эта линия длинная, то сечение провода необходимо рассчитать по допустимому падению напряжения:

где Р - потребляемая от сети мощность электродвигателя, Вт.

Полученное сечение провода не соответствует требованию достаточной механической прочности и поэтому необходимо выбрать S = 1 кв.мм.

Ответ: S = 1 кв. мм, количество проводов в линии - 4.

Пример 9. Рассчитать и выбрать сечение проводов для прокладки линии питания темнителя света ТСТ - 10 от РУК5 - 3 при общей мощности ламп зала 10 кВт.

Решение. Линия от ТСТ - 10 к РУК5 - 3 короткая и при решении этой задачи необходимо определить ток в линии Iл.

где Р - общая мощность, потребляемая темнителем света с подключенными к нему лампами рабочего освещения зала (Рл), Вт;

где h - коэффициент полезного действия темнителя света;

Сечение проводов выбираем по табл. 7, исходя из допустимой величины длительно протекающего тока, S = 5 кв. мм.

Ответ: S = 5 кв. мм, количество проводов в линии - 4.

Пример 10. Рассчитать и выбрать сечение проводов линий питания ламп накаливания рабочего освещения зрительного зала, включенных через ТСТ - 10 И РУК5 - 3, если общая мощность ламп Рл = 10 кВт и длина линии l = 30 м.

Решение. Как правило, лампы зрительного зала подключаются через групповой щиток освещения, где разбиваются на отдельные группы, питаемые фазным напряжением (Uф = 220 В). К групповому же щитку освещения зрительного зала подводится четырехпроводная линия от РУК5 - 3 (в схеме предусмотрено включение ламп через ТСТ - 10 или непосредственно в сеть с напряжением 3N ~ 380 В). В групповом щитке вся нагрузка распределена равномерно по фазам, т.е. мощность ламп в каждой фазе составляет 1/3Робщ = 1/3 х 10 кВт = 3,33 кВт. Так как линия длинная, то сечение проводов следует рассчитывать по допустимому падению напряжения с проверкой выбора сечения проводов по допустимому значению длительно протекающего тока:

Выбираем стандартное сечение S = 2,5 кв. мм.

Примечание. Падение напряжения в проводах осветительной сети

По табл. 7 S = 2,5 кв. мм.

Анализируя оба ответа, выбираем S = 2,5 кв. мм.

Ответ: S = 2,5 кв. мм, количество проводов в каждой группе - 2.

5.5. Разработка монтажной схемы киноустановки при проводке электрических линий в стальных трубах

Наиболее распространенный способ выполнения проводки электрических линий - это скрытая прокладка линий в стальных трубах в помещениях киноаппаратной и в зрительном зале в подготовке пола и в бороздах стен под слоем штукатурки. Допускается и открытая прокладка линий в стальных трубах в чердачном помещении, а также в зрительном зале и помещении кинопроекционной при возможности прокладки трубопроводов за щитами акустической обработки стен.

На монтажной схеме изображают план кинопроекционной с развернутыми передней и задней стенками. На чертеже габариты оборудования чертят пунктирной линией, а выводные люки, коробки, линии связи - сплошной.

На стене устанавливаются только коробки изображаемые в виде квадрата с размерами 15х15, 10х10, 20х20.

Люки установленные в полу изображаются в виде перечеркнутого прямоугольника.

Сортамент труб, применяемых в электропроводках, приведен в табл. 9.

В зависимости от количества проводов и их сечения, выбор внутреннего диаметра условного прохода стальных труб для прокладки проводов производится по табл. 10 с учетом сложности трассы электропроводки, которая определяется протяженностью, количеством и величиной углов поворота трубопровода. При монтаже киноустановок сложность трасс трубных электропроводок определяется категориями А и Б, из которых более простой является категория А.

При выполнении курсового проекта считать категорией сложности - Б.

При составлении монтажной схемы необходимо руководствоваться следующими основными правилами:

1. Применять соответствующие марки проводов и кабелей (см. табл. 4).

2. Длины прокладываемых линий должны быть минимальными.

3. Линии следует прокладывать в соответствии с правилами выполнения проводки согласно ПУЭ, но так, чтобы их по возможности группировать для укладки в одном направлении (стальные трубы укладываются в один ряд и, желательно, в одной борозде для сокращения общего количества борозд).

4. В одной стальной трубе допускается прокладывать провода нескольких электрических линий (одной, двух, трех), и при прокладке труб в полу минимальный диаметр условного прохода рекомендуется 20 мм, а в толще стены - 15 мм.

5. В местах соединения, ответвления и для того, чтобы облегчить затягивание проводов, устанавливаются металлические коробки (соединительные, ответвительные, протяжные).

6. Для выхода трубопроводов под оборудование в подготовке пола устраивают выводные люки. Размеры короба для выводных люков под кинопроекторами, электропитающими устройствами, темнителем света составляют 400 мм в длину и 200 мм в ширину. Для выхода трубопроводов к элементам кинотехнологического оборудования, расположенных на стенах, устанавливают выводные коробки. Допускается изгибать концы труб под углом 90 градусов и выводить их непосредственно под оборудование (на конце линии, обозначающей трубу, в этом случае вычерчивается кружок).

7. При переходе трубопроводов, проложенных в конструкции пола, в борозды стен устанавливаются в месте стыка пола и стен переходные металлические коробки. Такие переходы могут быть выполнены изгибанием труб под углом 90 градусов.

8. Проходы трубопроводов через стены и перекрытия в смежные помещения выполняются в свободных оштукатуренных проемах.

9. Входные линии звуковоспроизводящих устройств должны быть максимально удалены от выходных линий усилителей и электросиловых питающих цепей во избежание возникновения положительной обратной связи и наводок.

10. Каждая стальная труба, независимо от числа проводов, проложенных в ней, обозначается сплошной жирной линией.

11. Рядом с линией, обозначающей стальную трубу, делается пояснительная надпись (например, надпись 40СТ15,23 означает, что это стальная труба с условным проходом 40 мм, в которой проложены провода двух электрических линий, №15 и 23). Номера линий на монтажной схеме должны соответствовать номерам линий на чертеже "Принципиальная схема киноустановки" и спецификации линий в кабельном журнале.

12. Запрещается прокладывать в одном трубопроводе:
- линию, состоящую из одного провода;
- линии рабочей и резервной аппаратуры;
- линию звукочитающей лампы совместно с другими линиями;
- линии с различным родом тока и различного напряжения.

На рис. 10 приведена монтажная схема широкоэкранной киноустановки, оборудованной двумя кинопроекторами 35КСА - 12(с 2-х кВт ксеноновой лампой) с раскладкой линий, проложенных в стальных трубах в толще пола и стен.

К монтажной схеме составляют спецификацию оборудования и кабельный журнал (см. табл. 11).

В таблице дана расшифровка нескольких электрических линий. В кабельном журнале перечисляются все соединительные линии в порядке номеров, начиная с №1 в соответствии с принципиальной схемой киноустановки.

Длина линий определяется по монтажной схеме, сечения проводов рассчитываются, диаметр труб определяется по табл. 10 в зависимости от количества проводов и их сечения в электрических линиях (но не менее 20 мм при прокладке труб в полу и 15 мм при прокладке труб в стене).

Примечание. Дополнительные указания по выполнению монтажной схемы киноустановки приведены в разделе 3 данных методических указаний.