Jelzőhálózat kábelezésének méretezése

Országok listájaHungaryBudapesti Műszaki FőiskolaBánki Donát Gépészmérnöki Főiskolai KarHad- és biztonságtechnikai mérnökiVagyonvédelmi RendszerekJelzőhálózat kábelezésének méretezése

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 9-1

Jelzhálózat kábelezésének méretezése
Kábelek jellemzi: - érszám - típus: ersáramú-, telefon-, jelkábel - érméret: sodrott kábeleknél általában keresztmetszet (mm2), tömör kábeleknél általában huzalátmér (mm)

A=

D2 4 mm 2 m

R=

L A

ré z = 0.017

(1mm2-es rézhuzalból 1/0.017 = 59m ellenállása 1)

- Amerikában kábelméret AWG-ben. Átszámítás: A kábelezés kialakításakor több szempontot kell figyelembe venni: - elírások a kábel típusra és keresztmetszetre (pl. US tzjelz: UL engedélyes kábel{piros szín tzálló, min. 16AWG ~ 1mm2) - környezet: bel- v. kültéri, csatorna, védcs, kábelalagut - megengedett áramterhelés (elssorban 230V-os kábeleknél): 8-10A/mm2 - megengedett feszültségesés Ha a hálózat kisfeszültség - ez a helyzet a jelzhálózatokban, a hossz nagyobb, mint 50m, feltétlenül ellenrizni kell a feszültségesést: A tápfeszültségre: Umax = Upmin - Udetmin Upmin: minimális tápfeszültség a központban Udetmin: a detektor minimális mködtet feszültsége Umax: megengedett feszültségesés a hálózaton Ha a jelvezetéknek több szakasza van, melyek hossza, keresztmetszete, árama különböz, a teljes feszültségesés:

U = Ui = Ii

2 Li Ai

Figyelem! A vezetékhossz 2L Adott vezeték választásakor ellenrizni lehet a feszültségesést, adott feszültségeséshez meg lehet határozni a szükséges keresztmetszetet. A keresztmetszet számításakor többféle módszer alkalmazható: (1) Állandó kereszmetszet. Ekkor a feszültségesés az áramhossz-szal arányos:

1 Ii Li Ii 2 Li , amibl A = 2 U A I = const. , akkor (2) Állandó áramsrség. Ekkor a feszülségesés a hosszal arányos, mert ha J = A 2 Li Ii U = Ii = 2 Li = 2 J Li Ai Ai U =
Az egy szakaszra jutó feszültségesés:

Ui =

Li 2 Li * Ii , ebbl Ai = Ui Li

(3) Harmadik lehetség valamilyen optimumkritériumra - pl. árra - történ tervezés. Ez több részbl álló hálózatra nagyon bonyolult, és valószínüleg nem ad sokkal jobb eredményt, mint az elz módszerek, mert az optimum nem éles.

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 9-2

1. példa
Tételezzük fel, hogy egy két részbl álló hálózaton: L1=100m, L2=100m, I1=2A, I2=1A, U=3V (1) szerint:

A = 2

Ii Li = 20.017 mm
U m

2



100m2A + 100m1A = 3.4mm 2 3V

(2) szerint: Mivel L1=L2, U1=U2=1.5V

0.017 mm 2 / m2100m * 2A A1 = = 4.53mm 2 1.5V 2 0.017 mm / m2100m *1A A2 = = 2.27 mm 2 1.5V
Az 1. szakasz keresztmetszete nagyobb, a másodiké kisebb, mint az 1. esetben. (3) Legyen az optimum a réz térfogata. Ez felteheten összefügg az árral, de nem arányos vele: a nagyobb keresztmetszet huzal nem arányosan drágább.

V = Ai Li

Az (1) esetben V = 200m * 3.4mm2 = 680m*mm2 A (2) esetben V = 100m*4.534mm2 + 100m*2.274mm2 = 680m*mm2 A két eredmény ugyanaz. De nem ez a minimális réz-térfogat Ha a

szélsértéket keresünk:

2 Li 100 m * 2A 100m *1A ; 3V = 2 + Ai A1 A2 egyenletbl pl. A2-t kifejezzük, és azt a V = L1 A1 + L2 A2 egyenletbe helyettesítjük, majd V U = Ii A2 = L2 I2 U L1 I1 2 A1 V = A1 L1 + L2 I2 L2 U L1 I1 2 A1

V-t A1 függvényében deriválva, a következ eredményeket kapjuk: Minimális a réztérfogat, ha A1 = 3.87mm2, A2 = 2.74mm2, ekkor V = 660.5mmm2 Látszik, hogy ez a megoldás (1) és (2) között van, a rézkeresztmetszet kb. 3%-kal kisebb, mint azokban az esetekben. Ez ár szempontjából nem szignifikáns, más tényezk nagyobb áreltérést okozhatnak. A példa azt is mutatja, hogy milyen bonyolult összefüggéseket kell kezelni az optimumkereséshez.

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 9-3

2. Példa
Egy vetített sugaras (lineáris) füstérzékelket tartalmazó tzjelz hálózat blokksémáját mutatja a következ ábra:

A rendszerben lév vevk és adók tápfeszültségfelvételének jellemzi:

Vev
Feszültség: Áram (24VDC): 20 - 32VDC nyugalmi állapot: max. 10mA riasztás: max. 28.4mA hiba: max. 27.1mA bekapcsolási lökés: max. 19mA

Adó
Feszültség: Áram (24VDC): 18.8 - 32VDC max. 10mA

A mködés feltétele az, hogy a detektorok tápfeszültsége a megengedett minimum felett legyen. A fenti adatok szerint a vev minimális feszültsége 20V, az adóé 18.8V, azaz az adó és vev közötti kábelen 1.2V eshet. Ebbl a huzalkeresztmetszet:

U = 2 L I A = 2 * L I

A

0.017 mm2 / m = 2 *100m0.01A = 0.028mm2 . 12V U

A kiszámított keresztmetszetnél biztosan sokkal nagyobbat alkalmazunk, tehát az adók bekötésével a fenti elrendezésben nem lehet probléma. A vev fogyasztása akkor maximális, ha riasztást és hibát is jelez. Feltételezzük, hogy ekkor a fogyasztás 10 + (28.4-10) + (27.1-10) = 45.5mA. A rendszernek akkor is jól kell mködnie, ha minden detektor riaszt és hibát jelez, tehát a maximális áramfelvétellel, detektoronként 45.5+10=55.5mA fogyasztással kell számolni (a szabvány szerint a hibajelzés nem takarhatja el a riasztás jelzést, tehát hiba+riasztás jelzésekor is jól kell mködjön az eszköz). Az EOL jelfogó fogyasztása kb. 10mA, ezt is hozzá kell adni a fogyasztáshoz. Így: I4 = 45.5 + 10 = 65.5mA I3 = I4 + 55.5 = 121mA I2 = I3 + 55.5 = 176.5mA I1 = I2 + 55.5 = 232mA (Megjegyzés: a szükséges akkumulátor kapacitás számításakor nem ezzel, hanem a nyugalmi árammal kell számolni!) A törzsvezetéken a tápegységtl az utolsó vevig megengedett feszültségesés U = 21V - 20V = 1V, mert a 24Vos akkumulátor minimális feszültsége (amikor a rendszer AKKULOW-t jelez) 21V.

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 9-4 (1) Állandó huzalkeresztmetszetet alkalmazunk:

. . 2 (100 m0.232 A + 20 m0176 A + 20 m0121A + 20 m0.065A ) = 60.9A m A A 2 60.9A m 0.017 mm / m60.9A m . = = 104 mm 2 Ebbl A = 1V U
U =
Azaz 1mm2 keresztmetszet MT kábel alkalmazható. Másik lehetség, hogy állandó áramsrségre méretezzük a kábelt. Ekkor a feszültségesés a hosszal arányos:

L = L1+L2+L3+L4 = 100+20+20+20 =160m U1=U L1/L = 1V 100m/160m = 0.625V U2 = U3 = U4 = 1V * 20m/160m = 0.125V

0.017 mm 2 / m . = 2100m0.232A = 126 mm 2 U1 0.625V 0.017 mm 2 / m A2 = 2 L2 I2 = 2 * 20m0.176A = 0.96mm 2 0125V . U2 0.017 mm 2 / m A3 = L3 I3 = 220m0.121A = 0.66mm 2 0125V . U3 0.017 mm 2 / m A4 = L4 I4 = 220m0.065A = 0.35mm 2 U4 0125V .
A1 = 2 * L1 I1
Ebben az esetben a második lehetség nem tnik jobbnak az elsnél: - az 1. - leghosszabb - szakaszon nagyobb keresztmetszet - 1.5mm2 - kábel szükséges - a 2. szakaszon ugyanaz a kábel kell, mint az elz esetben - bár a 3. és 4. szakaszon kisebb keresztmetszet kell, de egyrészt ezek hossza kicsi, másrészt a kábel ára nem a keresztmetszettel arányos - a szabvány nem engedi nagyon kis keresztmetszet huzal alkalmazását. Az ismertetett példa felhívja a figyelmet arra, hogy egy ilyen rendszerben - ahol jelents távolságok fordulhatnak el -, a kábelkeresztmetszetet méretezni kell. Az adott alkalmazásban az okozza a f problémát, hogy a detektor mködésére megadott minimális feszültség nagyon közel van a mködtet feszültség minimumához.



Hasonló témájú dokumentumok

Hozzászólások

2. előadás 2008 2008/2009-1 3. államháztartástan általános médiaismeretek analízis dolgozat andorka babits bce csáth csehov dendrológia dosztojevszkij előadás filozófiai antropológia földtan helyi társadalom kefo képlékenyalakítás kibernetika környezettechnikai műveletek és gépek közoktatási rendszer lemez lorca magánjog magyar premodern másabb matrix minőség művészet nemzetközi növénynemesítés növénytan nummód prof. dr. héjj andreas pszichoszexuális fejlődés speech sounds stratégiai menedzsment sűrűség szabályzás szimbólum szocializáció szociolingvisztika szociológia tétel tereptan természetvédelem tőzsde vállalkozás vizsga tételek