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公共广播系统如何选线

2014/7/26 14:47:24

在广播系统工程施工过程中,人们往往将注意力集中在相关的器材配套上面,而忽略了对广播传输电缆的选择。其实,对于一个广播系统工程来说,要获得令人满意的音响效果,除了应配备高质量的广播器材(功率放大器、扬声器等)以外,广播传输电缆的好坏在一定程度上也影响着声音的质量。

     目前,在广播系统工程施工过程中,人们往往沿用家庭音响系统使用的“音箱线”的模式,来选用广播系统传输电缆。其实,这里面存在着一定的误区。

     家庭音响系统使用的“音箱线”为区别正负极性而将透明塑料包裹着铜线染成金、银二种颜色,在市场上学习香港的叫法,俗称“金银线”。“金银线”的规格则是根据内部包裹的铜丝数量来定的,分类成为多少多少“仔”,不甚规范。

    “音箱线”主要应用于家庭音响系统,一般情况下使用长度仅为3-5米,因此在选配时应尽量选择“粗”一点,“材质”好一点的“音箱线”,以提高信号传输速率和降低传输损耗。

     如果将“音箱线”用于公共广播系统,由于敷设线路较长,工程造价决定了不可能选用高级“音箱线”,只能使用低档次的“音箱线”。而这一类的“音箱线”,品质相对较差,大多由一些小型工厂(作坊)使用相对落后的生产工艺制造,使用者无法参照国家标准予以评定、验收。

      低档次的“音箱线”一般均为平行线,即透明塑料包裹着两股铜线平行布置。电磁学原理告诉我们,任何二根平行线之间存在着线间寄生电容,而线间寄生电容的存在将会造成传输信号中高频成分旁路,线路越长,线间寄生电容的影响越大。因此,远距离传输广播信号,不适宜选用平行线,否则容易造成高音不清晰、发闷等现象的发生。

     科学家发现双绞线方式可以有效地克服线间寄生电容的影响,因而双绞线方式在电脑网络用线、高级音响线材中得以广泛采用。随着双绞线方式电缆制造工艺的普及,越来越多的传输电缆采用了双绞线方式。所以,公共广播系统远距离传输广播信号也应选用双绞方式广播电缆线。

     在双绞广播电缆线外层再包裹一层塑料外套,对内部双绞线能够起到更进一步的保护作用,可以避免在施工工程中线槽、桥架割伤、短路内部芯线,这就是双绞护套广播电缆线。因此,我们推荐公共广播系统使用双绞护套广播电缆线。

     此外,在双绞护套广播电缆线的基础上,还有一种附带屏蔽层的双绞护套传输电缆。对大型公共广播系统来说,我们建议使用带屏蔽层的双绞护套传输电缆。由于屏蔽网的屏蔽作用,这种电缆能够有效地防止广播电缆对同管(同线槽)敷设的其他电缆的辐射影响,更能加强电缆的抗拉伸性能,尤其适用于高层楼宇弱电竖井内部敷设和室外长距离敷设。

     在公共广播系统中,广播传输电缆除了应选用双绞线以外,对其线径也有一定要求。理论上讲,线径愈粗,线路传输损耗愈小,但是随之而来的问题是,工程造价上去了,施工难度加大了。权衡利弊,综合考虑性能价格比,广播传输电缆可以参照下列标准选择:  

信号传输距离          电缆名称       电缆参数            应用场合

大于2000米    带屏蔽层双绞护套广播电缆   截面积2×4.0 mm2   室外长距离敷设主干电缆

200米 至2000米   带屏蔽层双绞护套广播电缆   截面积2×2.5 mm2   高层楼宇弱电竖井内部敷设和室外长距离敷设主干电缆

小于200米        双绞护套广播电缆         截面积2×1.5 mm2     高层楼宇弱电竖井内部敷设和室外长距离敷设主干电缆

小于200米     双绞护套广播电缆            截面积2×1.0 mm2        楼宇内部水平分布

(管长×5%施工损耗率)+(管长×5%线在管中的绕曲率)+(N×0.6“n为音箱个数,0.6为接线盒中线长”)+(N×2.3“n为吸顶音箱个数,2.3为吸顶音箱预留线长”)+N*(0.3+2.7)(n为壁挂音箱个数,0.3为壁挂音箱预留线长,2.7为壁挂音箱墙内垂直管线长)

广播线材选用及计算方法:

线路敷设要点:

安装的重点是敷设线路,为了达到消防要求,线管采用阻燃线槽或阻燃线管。每一接线点及分支点都设分支盒。为便于检查故障,拉好线后,即可用万用表测量。先把线路终端短接,用万用表在始端测量。如果开路则证明线路有断路问题。如电阻接近零,再把终端开路,电阻应是无限大的。否则,如果电阻不是无限大则证明两条线之间有短路问题。另外,还要测量一下线与线管之间有无短路漏电现象。每装好一段线要立刻检查,然后按照设计图装好设备、检查每一区到消防中心的阻抗等设计是否有出入。最后接上功放,试听每一区的声音是否正常。由于每一区喇叭所处的位置不同,覆盖区域大小也有差异,为使声场达到预定的均匀度,可调节喇叭(线间变压器)上的功率大小,大部分的喇叭均有两种大小不同的功率输出,可根据场所对音量大小的要求来选择适当的功率。

线材选用技巧:

可用透明的,但是并不一定非得用透明的,透明的线材可能价格会贵点,一般就用RVV(两芯)的纯铜线就行。买线材时要测一下阻抗,正常的纯铜线1mm2的100米阻抗应该是2欧,如果阻抗太大,就说明有可能是铜包铝,或者是铜包铁的线.

所选线材粗细计算方法:

1. 依据欧姆定理,线路喇叭阻抗R=U2/P,广播采用100V电压,即R=1002/P=10000/P(P为已知值,即为该线路上的喇叭功率总和)。例:某线路上的喇叭总功率为200W,那么该线路的喇叭阻抗为,R=10000/200=50欧。

2. 为了保证传输线路损耗不超过25%,则传输回路的阻抗不应超过喇叭总阻抗的30%。上例中,线路回路阻抗就应为:50欧x30%=15欧,单边则为15欧/2=7.5欧。

3. 所以我们在选配线材时,首先要测一下线材的百米阻抗是多少,要保证线路的总长(米)/100x线材的百米阻抗要小于R=(1002/P)x30%/2。

广播系统配线举例推算--综合参考表

线路喇叭的参考功率P(该线路所有喇叭的功率和) 喇叭对应阻抗R(R=100V×100V÷P =10000÷P) 传输线路阻抗r (r<R×30% <3000÷P) 线路损耗p (p=30%÷130%×P ≈0.25P) 国标RVV1mm2电缆线百米阻 抗为2欧,可拉的距离L1 (L1=r÷2×100 =15000O÷P) 某百米阻抗为3欧的传 输线可拉的距离L2 (L2=r÷3×100 =100000÷P) 主干线X百米,所需 传输线的百米阻抗Z (Z=r÷X =3000÷PX) 主干线X百米,采用国标 RVV线,所需的平方数M (M=2×2X÷r =XP÷750)

3瓦 3333欧 应<1000欧 ≈0.75瓦 50000米内 33333米内 <200欧(X=5时) >0.02mm2(X=5时)

6瓦 1666欧 应<500欧 ≈1.5瓦 25000米内 16666米内 <100欧(X=5时) >0.04mm2(X=5时)

10瓦 1000欧 应<300欧 ≈2.5瓦 15000米内 10000米内 <60欧(X=5时) >0.066mm2(X=5时)

20瓦 500欧 应<150欧 ≈5瓦 6000米内 5000米内 <30欧(X=5时) >0.13mm2(X=5时)

50瓦 200欧 应<60欧 ≈12.5瓦 3000米内 2000米内 <12欧(X=5时) >0.33mm2(X=5时)

100瓦 100欧 应<30欧 ≈25瓦 1500米内 1000米内 <6欧(X=5时) >0.66mm2(X=5时)

200瓦 50欧 应<15欧 ≈50瓦 750米内 500米内 <3欧(X=5时) >1.33mm2(X=5时)

500瓦 20欧 应<6欧 ≈125瓦 300米内 200米内 <1.2欧(X=5时) >3.33mm2(X=5时)

1000瓦 10欧 应<3欧 ≈250瓦 150米内 100米内 <0.6欧(X=5时) >6.66mm2(X=5时)

1500瓦 6.7欧 应<2欧 ≈375瓦 100米内 67米内 <0.4欧(X=5时) >10mm2

(X=5时)

2000瓦 5欧 应<1.5欧 ≈500瓦 75米内 50米内 <0.3欧(X=5时) >13.3mm2(X=5时)