Расчет системы речевого оповещения: формулы, теоретические выкладки, пример расчета

Типовой расчет системы оповещения

При проведении расчета высоту установки оповещателей от пола примем равным 2,3 метра, т.е. заранее известной величиной.

Наш расчет ведется для пожарного оповещателя ПКИ-1 «Иволга», чье гарантированное давление звука, по техническому паспорту, равняется 95 Дб. Тогда:

• Согласно испытаниям, проводимым до стадии проектирования, средний максимальный уровень фона с помощью прибора «Шумомер», равняется 55 Дб. (Когда под рукой нет этого прибора, можно использовать данные ГОСТа из таблицы выше).
• Далее вычисляем минимально допустимый уровень надфона, который производит система в нашем помещении (согласно п. 4.2, СП3.13130.2009 прибавляемая величина равна 15 Дб): 15 + 55 = 70 Дб.
• Определяем расстояние от громкоговорителя до органа человеческого слуха, принимая среднюю высоту человеческого уха пола равную 1,5 м: 2,3 – 1,5 = 0,8 м.
• Рассчитываем величину гашения звука на дистанции 3 м (согласно СП3.13130.2009): по следующей формуле: lg (3) * 20 = 9,5 Дб. (20 – значение ГОСТа).
• Следовательно, искомое минимальное давление звука громкоговорителя (иначе минимальная мощность пожарной сирены), будет равняться: 15 +55 + lg (0,8) * 20 = 15 + 55 + 0 = 70 Дб.
• Согласно принятому ранее значению 95 Дб для ПКИ-1 «Иволга» давление на дистанции 3 м от оповещателя определяется как разность мощности разговорного устройства и величины затухания звука (п. 4), т.е.: 95 – 9,5 = 85,5 Дб (что удовлетворяет требованию).
• На принятой дистанции 1,5 м от пола давление составит: 95 – lg (2,3 – 1,5) * 20 = 95 – lg (0,8) * 20 = 95 – 0 = 95 (выполнено требование ГОСТа).
• Вычисляем давление на 17 метрах и при 1,5 м над нижним уровнем: 95 – (lg (17) * 20 + lg (0,8) * 20) = 95 – (24,6+0) = 70,4 Дб. (необходимое условие также удовлетворено).
• Там, где есть препятствия для прохода звука, например, входная или противопожарная дверь, максимальная величина звукового давления понижается на 20-40 %.
• Если есть громоздкие предметы — шкафы, стеллажи, антресоли и пр. – на 10 %.

Скачать калькулятор

Скачать методичку

Звуковые измерения

Интенсивность звука

В звуковой волне дополнительной переменной к звуковому давлению является скорость частиц . Вместе они определяют интенсивность звука волны.

Интенсивность звука , обозначенная I и измеренная в Вт · м -2 в единицах СИ, определяется как

язнак равнопv,{\ displaystyle \ mathbf {I} = p \ mathbf {v},}

куда

p — звуковое давление,

v — скорость частицы.

Акустический импеданс

Акустический импеданс , обозначенный Z и измеренный в Па · м −3 · с в единицах СИ, определяется как

Z(s)знак равноп^(s)Q^(s),{\ Displaystyle Z (s) = {\ гидроразрыва {{\ hat {p}} (s)} {{\ hat {Q}} (s)}},}

куда

п^(s){\ displaystyle {\ hat {p}} (s)}- преобразование Лапласа звукового давления,

Q^(s){\ displaystyle {\ hat {Q}} (s)} — преобразование Лапласа объемной скорости звука.

Удельный акустический импеданс , обозначаемый z и измеряемый в Па · м -1 · с в единицах СИ, определяется как

z(s)знак равноп^(s)v^(s),{\ displaystyle z (s) = {\ frac {{\ hat {p}} (s)} {{\ hat {v}} (s)}},}

куда

п^(s){\ displaystyle {\ hat {p}} (s)} — преобразование Лапласа звукового давления,

v^(s){\ displaystyle {\ hat {v}} (s)} — преобразование Лапласа скорости частицы.

Смещение частиц

Смещение частиц из прогрессивной синусоидальной волны задается

δ(р,т)знак равноδмпотому что⁡(k⋅р-ωт+φδ,),{\ displaystyle \ delta (\ mathbf {r}, t) = \ delta _ {\ text {m}} \ cos (\ mathbf {k} \ cdot \ mathbf {r} — \ omega t + \ varphi _ {\ delta , 0}),}

куда

δм{\ displaystyle \ delta _ {\ text {m}}}- амплитуда смещения частицы,

φδ,{\ displaystyle \ varphi _ {\ delta, 0}}- фазовый сдвиг смещения частицы,

k — угловой волновой вектор ,

ω — угловая частота .

Отсюда следует, что скорость частицы и звуковое давление вдоль направления распространения звуковой волны x определяются выражением

v(р,т)знак равно∂δ∂т(р,т)знак равноωδмпотому что⁡(k⋅р-ωт+φδ,+π2)знак равноvмпотому что⁡(k⋅р-ωт+φv,),{\ Displaystyle v (\ mathbf {r}, t) = {\ frac {\ partial \ delta} {\ partial t}} (\ mathbf {r}, t) = \ omega \ delta _ {\ text {m} } \ cos \ left (\ mathbf {k} \ cdot \ mathbf {r} — \ omega t + \ varphi _ {\ delta, 0} + {\ frac {\ pi} {2}} \ right) = v _ {\ текст {m}} \ cos (\ mathbf {k} \ cdot \ mathbf {r} — \ omega t + \ varphi _ {v, 0}),}

п(р,т)знак равно-ρc2∂δ∂Икс(р,т)знак равноρc2kИксδмпотому что⁡(k⋅р-ωт+φδ,+π2)знак равнопмпотому что⁡(k⋅р-ωт+φп,),{\ displaystyle p (\ mathbf {r}, t) = — \ rho c ^ {2} {\ frac {\ partial \ delta} {\ partial x}} (\ mathbf {r}, t) = \ rho c ^ {2} k_ {x} \ delta _ {\ text {m}} \ cos \ left (\ mathbf {k} \ cdot \ mathbf {r} — \ omega t + \ varphi _ {\ delta, 0} + { \ frac {\ pi} {2}} \ right) = p _ {\ text {m}} \ cos (\ mathbf {k} \ cdot \ mathbf {r} — \ omega t + \ varphi _ {p, 0}) ,}

куда

v _m — амплитуда скорости частицы,

φv,{\ displaystyle \ varphi _ {v, 0}} — фазовый сдвиг скорости частицы,

p _m — амплитуда акустического давления,

φп,{\ displaystyle \ varphi _ {p, 0}} — фазовый сдвиг акустического давления.

Преобразование Лапласа v и p по времени дает

v^(р,s)знак равноvмsпотому что⁡φv,-ωгрех⁡φv,s2+ω2,{\ displaystyle {\ hat {v}} (\ mathbf {r}, s) = v _ {\ text {m}} {\ frac {s \ cos \ varphi _ {v, 0} — \ omega \ sin \ varphi _ {v, 0}} {s ^ {2} + \ omega ^ {2}}},}

п^(р,s)знак равнопмsпотому что⁡φп,-ωгрех⁡φп,s2+ω2.{\ displaystyle {\ hat {p}} (\ mathbf {r}, s) = p _ {\ text {m}} {\ frac {s \ cos \ varphi _ {p, 0} — \ omega \ sin \ varphi _ {p, 0}} {s ^ {2} + \ omega ^ {2}}}.}

Поскольку амплитуда удельного акустического импеданса определяется выражением
φv,знак равноφп,{\ Displaystyle \ varphi _ {v, 0} = \ varphi _ {p, 0}}

zм(р,s)знак равно|z(р,s)|знак равно|п^(р,s)v^(р,s)|знак равнопмvмзнак равноρc2kИксω.{\ displaystyle z _ {\ text {m}} (\ mathbf {r}, s) = | z (\ mathbf {r}, s) | = \ left | {\ frac {{\ hat {p}} (\ mathbf {r}, s)} {{\ hat {v}} (\ mathbf {r}, s)}} \ right | = {\ frac {p _ {\ text {m}}} {v _ {\ text { m}}}} = {\ frac {\ rho c ^ {2} k_ {x}} {\ omega}}.}

Следовательно, амплитуда смещения частицы связана с амплитудой акустической скорости и звукового давления соотношением

δмзнак равноvмω,{\ displaystyle \ delta _ {\ text {m}} = {\ frac {v _ {\ text {m}}} {\ omega}},}

δмзнак равнопмωzм(р,s).{\ displaystyle \ delta _ {\ text {m}} = {\ frac {p _ {\ text {m}}} {\ omega z _ {\ text {m}} (\ mathbf {r}, s)}}. }

Оповещение промышленных объектов

Среди различного рода объектов (зданий сооружений 3,4 типов) особо следует выделить распределенные – объекты, разбросанные на больших расстояниях (территориях) и подлежащие оповещению. Это могут быть комплексы зданий, отдельно стоящие сооружения, корпуса предприятий (цеха), корпуса общежитий, принадлежащие одной организации (структуре управления). Спецификой данных объектов является не только большие расстояния, но и зачастую возможность интеграции отдельных систем, как между собой, так и со средствами пожарной автоматики.

Система оповещения ROXTON 8000 является оптимальным решением для оповещения (данных объектов) – госпиталей, крупных торгово-офисных центров, зон отдыха, промышленных предприятий и реализуется при этом следующим образом. На центральном посту координированного управления размещается периферийная часть системы – блоки контроля и управления:

• Блоки контроля и управления ROXTON PS-8208 (до 9-ти блоков);
• Аудио-процессоры ROXTON AP-8264 (до 9-ти блоков);
• Микрофонные консоли ROXTON PS-8208 (до 8-ми блоков);
• Программное обеспечение ROXTON-SOFT работающее совместно с адаптером разветвителем ROXTON RS-8108 (до 8-ми блоков);
• При необходимости в системе может быть реализован дополнительный канал обратной связи.

Дистанционно на расстоянии до 1200м, размещается исполнительная часть системы – до 64-х терминальных устройств:

• комбинированная система ROXTON RA-8236 (до 8-ми зон, 360Вт/100В) работающая как самостоятельно, так и в составе системы;
• комбинированный преобразователь ROXTON RP-8264 (до 8-ми зон, до 2кВт/100В) работающий в составе с дополнительными усилителями мощности;
• комбинированный усилитель ROXTON RA-8050 (до 50Вт/100В) работающий в составе системы.

Вопросы интеграции в системе оповещения ROXTON 8000 решаются оптимальным образом. Например, активация от системы пожарной сигнализации может осуществляться, как централизовано – подачей сигналов на блок ROXTON PS-8208, так и дистанционно – подачей сигнал на терминалы ROXTON RA-8236 и ROXTON RP-8264, при этом активация определяется (контролируется) дистанционно.

Отдельно хотелось бы подчеркнуть, что распределенная цифроаналоговая система оповещения ROXTON 8000, может использоваться в качестве локальной системы оповещения территорий примыкающих к особо опасным объектам.

Пример. Система оповещения о чрезвычайных ситуациях в поселке может быть построена следующим образом. При поступлении на блок (централизованного) контроля и управления ROXTON PS-8208 сигналов управления (на низком контактном уровне) от системы регионального оповещения (РАСЦО или П-166) происходит активация — включение (до 64-х) терминалов ROXTON и трансляция в них речевого сообщения. В состав системы оповещения ROXTON 8000 входит бюджетное решение – терминальный усилитель ROXTON RA-8050. Терминал ROXTON RA-8050 – компактный моноблок настенного (или стоечного) исполнения, включающий: полный трансляционный 50Вт усилитель, аккумулятор и зарядное устройство. К выходу данного терминала можно подключить рупорный громкоговоритель уличного исполнения, мощностью до 50Вт/100Вт, например ROXTON HS-50T. Терминал, предназначен для внутреннего использования, поэтому его необходимо поместить в небольшой термо-шкаф, который вместе с подключенным к нему громкоговорителем можно размещать в удобном для этого месте, например, на фонарных столбах.

Расчет сечения жилы провода в зависимости от длины и нагрузки в линии

В любой линии связи возникают потери. Линия – жила медного провода имеет определенное сопротивление, зависящее от длины, и, следовательно, по закону Кирхгофа на ней должно упасть напряжение и выделиться определенная мощность. В трансляционных системах в качестве нагрузки используются трансформаторные громкоговорители. Импеданс трансформаторного громкоговорителя Z – сопротивление первичной обмотки трансформатора на частоте 1кГц. Сопротивление нагрузки, линии является частотно зависимой (комплексной) величиной, поэтому в этом случае выполняют элементарный оценочный расчет, для среднегеометрической частоты всего частотного диапазона (большинство производителей импеданс трансформаторного громкоговорителя указывают для частоты 1кГц, что соответствует середине нормативного частотного диапазона 0,2 – 5кГц).

Задачу определения сечения жилы провода будем решать в 2 этапа, используя известное представление линии и нагрузки, в виде резистивного делителя (см. рис.2).

Рис. 2 — Эквивалентная схема подключения нагрузки в конце линии

Первый этап, на котором вся нагрузка сосредоточена в конце линии, позволит упростить решение задачи и перейти ко 2 этапу, на котором будут доопределены коэффициенты, позволяющие рассчитывать сечение жилы провода в распределенной линии с произвольно задаваемыми потерями.

Входные данные для расчета:

Р_н – мощность нагрузки в линии, Вт;

U_вх – напряжение на входе линии, В;

L – общая протяженности линии, м.

Для определения сечения жилы провода S, воспользуемся эмпирическими соображениями. Из электроакустики известно, что для сохранения качества передаваемого звукового сигнала, величина потерь по напряжению в линии не должна превышать 10% (данная величина соответствует потерям по мощности примерно 20%, что принято считать нормой), что для резистивного делителя (см. рис. 2), можно записать как: R_л ~ 0,1 R_н, где R_н – сопротивление нагрузки, Ом.

Подставим данное соотношение в формулу (3):

В трансляционных линиях нагрузкой являются трансформаторные громкоговорители. В этом случае в качестве сопротивления нагрузки R_н можно принять значение импеданса громкоговорителя на определенной частоте. Импеданс трансформаторного громкоговорителя Z_гр представляет собой частотно-зависимое (комплексное) сопротивление первичной обмотки звукового трансформатора. Большинство производителей трансформаторных громкоговорителей указывают значение импеданса для максимальной мощности на частоте 1кГц.

Импеданс трансформаторного громкоговорителя Z_гр можно получить из 2-х известных формул:

1. Закона Ома для участка цепи : J = U / R,
2. Мощности нагрузки: P = JU.

При использовании в качестве нагрузки нескольких параллельно подключенных трансформаторных громкоговорителей суммарный импеданс Z рассчитывается по формуле:

Формула (7), определяющая проводимость всей цепи, неудобна для расчета суммарного нагрузочного импеданса, особенно, для трансляционной линии с большим количеством громкоговорителей разной мощности. Для расчета суммарного импеданса Z нескольких трансформаторных громкоговорителей удобно использовать формулу (6), в которой P_гр необходимо заменить суммарной мощностью всех трансформаторных громкоговорителей P_н, состоящей из суммы мощностей отдельных громкоговорителей P_i:

Используя в качестве сопротивления нагрузки Rн суммарный импеданс трансформаторных громкоговорителей Z (7) и подставляя (6) в (5), получаем полезную формулу, определяющую сечение жилы провода S в зависимости от мощности нагрузки Рн, напряжения на входе Uвх и длины линии L:

Формула (9) справедлива при потерях в линии, не превышающих 10% и условии, что вся нагрузка сосредоточена в конце линии (формула 8 очень эффективна для протяженных линии (L более 150м). На коротких линиях (L менее 150м) не следует забывать о соотношении сечения и нормы тока (формула 2).

Расстановка настенных громкоговорителей

Использование настенных громкоговорителей позволяет в более широких пределах варьировать диаграммой направленности, формируя акустический дизайн помещений. При расстановке настенных громкоговорителей, мы будем учитывать отражения от стен (для упрощения расчетов, отражения от потолков учитывать не будем).

Расстановку настенных громкоговорителей в (широких, свыше ~3-х м) коридорах, с размещением вдоль одной стены, без учета отражений следует вести с шагом Ш=2R:

где ШК – ширина коридора, рис.7.

При ШДН=90°, R=ШК имеем Ш=2ШК.

Проверочное условие 3

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен добивать до противоположной стены.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°:

Запишем критерий определения эффективной дальности, с учетом высоты установки громкоговорителя, H, м. Для произвольной ШДН:

Расстановка настенных громкоговорителей размещаемых вдоль одной стены, с учетом отражений

Расстановку настенных громкоговорителей в (узких, до ~3-х м) коридорах, с размещением вдоль одной стены, с учетом отражений допустимо вести с шагом Ш=4R, где R рассчитывается по формуле (16), рис.8.

При ШДН=90°, R=ШК имеем Ш=4ШК.

Проверочное условие 4

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен дважды добивать до противоположной стены с учетом ШДН.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°, без учета поглощения:

С учетом высоты установки, см. формулу (18).

Расстановку настенных громкоговорителей в средних прямоугольных помещениях, с возможностью размещения вдоль двух противоположных стен желательно вести, в шахматном порядке с шагом Ш=2R:

где b – ширина помещения, рис.9.

При ШДН=90°, R= b имеем Ш=2b.

Проверочное условие 5

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен добивать до противоположной стены.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°:

Учет высоты установки, осуществляется аналогично формуле (18).

Настенные громкоговорители в прямоугольных помещениях большой площади допустимо расставлять на противоположных стенах, в любом порядке с шагом, определяемым половиной расстояния до противоположной стены, b/2 (м) Ш=2R.

Где b – ширина помещения, рис.10.

При ШДН=90°, R= b имеем Ш=b.

Проверочное условие 6

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен пробивать половину расстояния до противоположной стены, рис.10.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°:

Учет высоты установки, осуществляется аналогично формуле (18).

Расстановка громкоговорителей в помещениях со сложной конфигурацией

Расстановка громкоговорителей в помещениях со сложной конфигурацией осуществляется следующим образом. Озвучиваемое (проектируемое) помещение анализируется, разбивается на отдельные участки, для каждого из которых подбирается соответствующая схема расстановки, из вышеперечисленных. Основная задача, при этом, сводится к оптимальной стыковке отдельных участков.

Оглавление

1. Приложение 1 — Требования пожарной безопасности к звуковому и речевому оповещению и управлению эвакуацией людей

В современном технократическом обществе все больше внимание стало уделяться системам оповещения людей. Системы оповещения широко применяются в различных сферах человеческой деятельности: системы оповещения о пожаре в сфере защиты зданий и сооружений, системы оповещения о чрезвычайных ситуациях, в сфере гражданской обороны, командно-поисковые системы в сфере промышленности, системы связи в сфере транспорта и безопасности в городе

(Системы оповещения и управления эвакуацией проектируются на основании Федерального закона №123-ФЗ СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Требования пожарной безопасности ») Основное назначение системы оповещения – оповещение людей о той или иной угрозе, донесение до них информации, касающейся их личной безопасности, в случае каких-либо экстренных ситуаций: пожаров, техногенных катастроф, террористических угроз. Системы оповещения являются обязательной составляющей практически любой системы безопасности, в которой являются конечным исполнительным элементом, посредником между техническими средствами и человеком. Система оповещения – это конечное устройство в сложном механизме обеспечения безопасности человека. Отсутствие своевременной информации в случае возникновения пожара или чрезвычайных ситуаций может стать причиной больших человеческих жертв, поэтому все принимаемые в последнее время нормативные акты в области безопасности обязательно включают в себя требования по оснащению зданий, сооружений и территорий с массовым пребыванием людей системами оповещения. В последние годы системам оповещения стало уделяться более серьезное внимание. Стимулом к этому послужило бурное развитие российского рынка и, прежде всего, в области пожарной безопасности. Кроме того, началось активное внедрение систем оповещения в местах подверженных воздействию (природного) стихийного, техногенного характера . В рамках реализации программы гражданской обороны населения строятся системы оповещения на различных уровнях: локальные (ЛСО), централизованные (ЦСО), федеральные (ФСО). С недавнего времени разворачивается программа «Безопасный город», в которой система оповещения призвана решать все те же задачи, связанные с информированием людей о той или иной угрозе.

В быстро развивающемся социуме с постоянно растущей инфраструктурой одной из наиболее актуальных является задача интеграции различных систем. Интеграция подразумевает объединение различных систем как на протокольном – верхнем уровне, требующем применения современных цифровых технологий, так и на контактном – нижнем уровне, требующем базовых надежных решений

При решении любых глобальных задач очень важно правильно выбрать базис – точку опоры, с одной стороны, и строительный материал, кирпичики, из которых можно будет строить, с другой. Так, например, для успешного проектирования и построения глобальной межуровневой системы оповещения с координированным централизованным управлением, можно обратиться к опыту проектирования и построения систем оповещения и управления эвакуацией СОУЭ

Причина такого выбора заключается в том, что СОУЭ имеют повсеместное применение. Тем не менее, даже в такой, весьма распространенной на сегодняшний день области ощущается нехватка учебных материалов, методических руководств, что и послужило причиной написания данной серии статей.

Классификация помещений

Будем рассматривать два основных типа помещений:

• коридоры;
• прямоугольные помещения.

Под коридорами будем понимать узкие протяженные помещения с соотношениями длины a (м) и ширины b (м): a/b≥4.

Помещения с соотношениями a/b<4 будем считать прямоугольными.

Разобьем помещения на следующие группы:

• коридоры с низкими потолками (высотой h ≤ 4м);
• коридоры с высокими (h > 4м) потолками;
• коридоры узкие (b ≤ 3м);
• коридоры широкие (b > 3м и h ≤ 6м);
• средние прямоугольные помещения (b > 6м и b ≤ 12м);
• объемные прямоугольные помещения (b > 12м).

Для определения численного значения предлагаемых коэффициентов (b, h) было использовано усредненное значение эффективной дальности звучания D (м), которое для P_дб=95дБ, УШ=60дБ, будет составлять ~ 10м и ШДН=90

Способ расстановки громкоговорителей с учетом отражений или без них определяется двумя факторами:

• высотой потолков (при высоких потолках эффект отражения можно не учитывать);
• типом отражающей поверхности.

Коридоры с низкими или высокими потолками

Понятия “низкие/высокие” потолки будем рассматривать относительно способов размещения потолочных громкоговорителей.

При размещении громкоговорителей на низких потолках желательно учитывать и отражения от пола. В этом случае, для определения численного значения шага расстановки громкоговорителей используется следующий критерий:

Звуковая энергия, излучаемая потолочным громкоговорителем, должна ‘добить’ до пола и, отразившись от него, до ‘расчетной плоскости’.

При размещении громкоговорителей на высоких потолках отражения от пола можно не учитывать или обязательно проверять критерий (8).

Узкие или широкие коридоры

Понятие “узкие/широкие” коридоры будем рассматривать относительно способов размещения как потолочных, так и настенных громкоговорителей. В обоих случаях нам придется учитывать отражения от пола или стен.

Для настенных громкоговорителей

Для определения численного значения шага расстановки настенных громкоговорителей в случае учета отражений будем использовать следующий критерий:

Звуковая энергия, излучаемая настенным громкоговорителем, должна “добить” до противоположной стены и, отразившись от нее, до стены, на которой громкоговоритель установлен.

При размещении громкоговорителей в широких коридорах отражения от стен можно не учитывать или обязательно проверять критерий (8).

Для потолочных громкоговорителей

Для разъяснения смысла узкие/широкие коридоры в случае применения потолочных громкоговорителей рассмотрим понятие цепочка громкоговорителей.

На рис.4 изображен широкий коридор, в котором установлены две цепочки потолочных громкоговорителей.

Рис.4 — Пример расстановки потолочных громкоговорителей в широких коридорах

Количество цепочек, К_ц, шт, будет определяться из соотношения:

Рассмотрим примеры размещения громкоговорителей для разных типов помещений (случаев) и условия определения шага расстановки Ш, м.

Нормативные требования

1. Резервное электропитание технических средств оповещения должно осуществляться:
   • от второго независимого ввода сети переменного тока;
   • от источника питания постоянного тока;
   • автономным электроагрегатом переменного тока.

   Примечание. В качестве резервного источника постоянного тока могут быть использованы сухие гальванические элементы или аккумуляторные батареи.

2. Время работы технических средств оповещения от резервного источника постоянного тока в дежурном режиме должно быть не менее 24 часов.
3. Время работы технических средств оповещения от резервного источника постоянного тока в тревожном режиме должно быть не менее 1 часа.
   Не всегда имеется возможность обеспечить независимый ввод сети переменного тока. На этот случай приведем более подробные рекомендации:
4. При невозможности по местным условиям осуществлять питание СОУЭ от двух независимых источников допускается организовать питание от одного источника: от разных трансформаторов, двухтрансформаторной или двух однотрансформаторных подстанций, подключенных к разным питающим линиям, проложенным по разным трассам, с устройством АВР на стороне низкого напряжения.
5. При отсутствии в системе электроснабжения здания источников питания, оговоренных в пунктах 1-3, для резервного питания СОУЭ используются аккумуляторные батареи на напряжение, указанное в технических условиях на КТС СОУЭ. При этом устройства СОУЭ в нормальном режиме подключаются через понижающие трансформаторы соответствующего напряжения.
   Аккумуляторные батареи находятся на постоянной подзарядке от основного ввода питания.
6. Емкость аккумуляторных батарей обеспечивает питание электроприемников в течение 24 ч в дежурном режиме и не менее времени эвакуации в режиме «Тревога».

Расчет времени резервирования технических средств СОУЭ при работе с АКБ

Расчет мощности АКБ

Основными параметрами, необходимыми для расчета мощности, являются его емкость C и напряжение U на его отводах, определяемое параметрами и количеством АКБ. Емкость аккумулятора определяет максимальный ток I и, как следствие, величину нагрузки которую он сможет обеспечивать в течение требуемого времени.

Емкость аккумулятора C измеряется в ампер-часах (Ач, при маленькой емкости – в миллиампер-часах (мАч)). и является произведением постоянного тока разряда аккумулятора на время разряда (в часах):

Энергия W накапливаемая в аккумуляторе, зависит как от его емкости (1), так и от напряжения U:

Аккумуляторные батареи строятся следующим образом. При параллельном соединении нескольких АКБ емкость аккумуляторной батареи C увеличивается пропорционально их количеству (пример последовательного соединения 2-х АКБ изображен на рис.1.). При последовательном соединении нескольких АКБ U на крайних отводах такой составной батареи также увеличивается пропорционально их количеству . Другими словами, при параллельном подключении АКБ суммарная мощность увеличивается за счет увеличения тока, при последовательном соединении, за счет увеличения напряжения. В составных батареях, используемых в блоках бесперебойного питания (UPS), используется последовательно параллельное подключение, рис.4.

Рис. 4 — Пример построения составной аккумуляторной батареи

Мощность составной батареи складывается из мощностей каждого аккумулятора. Общая энергия батареи E_б, составленной из нескольких АКБ одинаковой мощности:

Расчет мощности, потребляемой техническими средствами СОУЭ

По существующим нормативам при пропадании питания СОУЭ должна функционировать в течение 24ч дежурного времени и времени, необходимого до завершения эвакуации людей, в режиме тревоги. Для минимизации средней мощности потребления в течение всего периода технические средства СОУЭ разбиваются на две группы, мощности каждой из которых рассчитываются отдельно.

Суммарная мощность потребления блоков, находящихся в дежурном режиме:

Суммарная мощность потребления блоков, находящихся в тревожном режиме:

Средняя мощность, потребляемая техническими средствами СОУЭ в течение дежурного T_д и тревожного T_тр времени:

Проверка расчета

Допущение: Входные параметры АКБ можно брать непосредственно из технических характеристик, не опираясь на нагрузочные характеристики, так как последние ориентированы на активную нагрузку (например, электрический чайник).

Запишем критерий (правильности) расчета времени резервирования технических средств СОУЭ, при резервировании от АКБ: