Bài viết này trình bày
cách tính toán đơn giản mức độ sụt áp ( Voltage Drop)
cho hệ thống báo động,báo cháy , riêng về camera chỉ trình bày một ví dụ chung dưới cuối bài.
Antoanvn trình bày theo cách thực tế giúp cho các bạn xem để áp dụng ngay , bỏ qua các lý thuyết về tính-toán không cần thiết.
Khi một mạch điện kết nối các đầu dò báo khói, báo cháy hoặc đầu dò kiểu vòng lặp vượt quá 1 km chiều dài, việc sụt-áp mới phát sinh , trường hợp này cần quan tâm đến việc sụt-áp trên dây cáp sử dụng.
Thông thường khi có đường dây cáp mạch âm thanh dùng cho còi hú báo cháy kéo dài (siren-strobe output) , dẫn truyền xa hoặc một mạch điện âm-thanh có kết nối nhiều còi (siren), chuông (bell) , báo cháy qua loa phát âm giọng nói (PA) hoặc các đèn chớp báo cháy (strobe light); thường gây ra sự cố sụt-giảm điện áp và là vấn đề cần quan tâm nếu bạn làm việc nghiêm chỉnh.
Để cho
mạch điện phát âm thanh trong hệ thống báo động,báo cháy hoạt động hữu hiệu, việc
sụt áp tổng thể không được nhiều hơn 4 Volt .
Việc tính toán sự sụt-giảm điện áp chính xác tại mỗi điểm trong hệ thống báo cháy là một tính toán mất nhiều thời gian và thực hiện thuộc về chuyên ngành ,vượt ra ngoài phạm vi của hướng dẫn này.
Trong một bài viết trước,
antoanvn có đăng tải
phần mềm tính toán mức sụt áp của hãng System Sensor, áp dụng cho hệ thống 24V, với kỹ thuật viên biết Anh ngữ có thể sử dụng , đặc biệt cho các thiết bị dòng SpecAlert của System Sensor .
Xem bài theo đường dẫn này trên wordpress.
Là một công cụ mô tả hệ thống cảm biến báo cháy tính toán mức điện thả-trôi và sụt-áp."
Voltage Drop Calculator".
TỔNG QUAN CÁCH TÍNH MỨC SỤT-ÁP TRÊN CÁP.
Bài viết này nhằm đáp ứng câu hỏi của người lắp đặt hệ thống báo cháy báo trộm thông thường, dễ dàng để tính trước tránh các nguy cơ sụt áp khi lắp đặt.
Các chỉ dẫn sau đây, giúp bạn nắm vững được theo nguyên tắc cơ bản, có thể thử áp dụng ngay cho một hệ thống báo cháy hoạt động tốt bằng cách sử dụng các cách tính toán sau đây.
Cần lưu ý là bài viết trình bày cách tính theo tiêu chuẩn quốc tế , do vậy việc sử dụng cáp thực tế tại VN thường có con số nhỏ hơn,cáp mỏng hơn mà với thực tế áp dụng vẫn không gây ra sự cố sụt áp .( do chuẩn quốc tế thường có cách tính bù trừ dự phòng sẵn )
Để bắt đầu
chúng ta cần phải biết đặc tính gần đúng mức sụt áp của các kích cỡ dây cáp khác nhau (
áp dụng chung cho hệ thống báo động báo cháy không phân biệt 2-3 pha và các thông số vật liệu ):
- Cáp loại 1.0mm = 42mV mỗi amp trên mét
- Cáp loại 1.5mm = 28mV mỗi amp trên mét
- Cáp loại 2.5mm = 17mV mỗi amp trên mét
- Cáp loại 4.0mm = 10mV mỗi amp trên mét
- Cáp loại 6.0mm = 7mV mỗi amp trên mét
Ví dụ nếu đang
tính toán sử dụng loại cáp 1.0mm:
- Nhân cho 42 (mức sụt áp Amp/M) tính bởi chiều dài của dây cáp theo mét.
- Nhân con số này với dòng tiêu thụ của tất cả số lượng thiết bị theo độ dài của dây cáp
- Chia toàn bộ số liệu trên cho số 1000
Cách tính toán trên cho ra một kết quả cơ bản ( kết quả thô ) về mức độ sụt áp , thích hợp với các KTV lắp đặt không có chuyên môn về điện,điện tử.
Xem xét thử nghiệm bằng cách lấy theo ví dụ sau: bạn có 30 Còi báo , mỗi còi với mức tiêu thụ khoảng 20mA, kết nối trên đường dây cáp dài 200 mét dùng loại cáp 1.0mm.
- Như vậy, nếu bạn dùng với dây cáp loại 1.0mm ( 42mV/Amp/M) , các tính toán sẽ tương tự như sau :
42 x 200 mét x 30 còi báo x 0,02 amps
1000
Câu trả lời với kết quả là 5,04 volt. Như vậy, kết quả này là hơn 4 volt theo mức tổng thể qui ước đã nói và do đó chúng tôi sẽ đề nghị cụ thể là loại dây cáp 1.0mm hơi nhỏ ,không thích hợp trong trường hợp này.
Để thích ứng, bây giờ sẽ tính toán lại bằng cách sử dụng cáp 2.5mm (17mV /Amp/M). Trong trường hợp này, chúng ta có những kết quả như sau :
17 x 200 mét x 30 sounders x 0.02amps
1000
Kết quả hiện nay là 2.04 volts. Mức độ sụt áp này dưới 4 Volt là tốt,đạt yêu cầu tất nhiên chấp nhận được.
CÁC TÍNH TOÁN VÍ DỤ TRÊN CÓ PHỤ THUÔC
Nếu bạn cần phải lưu ý về ngân sách và nên xem xét bằng cách sử dụng loại cáp 1.5mm, câu trả lời sau khi thực hiện việc tính toán sẽ là 3,36 volt và mức độ sụt áp này thực sự chấp nhận được. Tuy nhiên, bạn cần chú ý thêm về khả năng phát sinh về sau ; có thể vào một thời gian sau đó hệ thống có thay đổi nhu cầu, có thể muốn gắn thêm vài còi báo khác , và do đó bạn nên có tính toán con số dự phòng để không đẩy hệ thống tới mức sụt áp hạn chế , khả năng dùng loại dây cáp lớn hơn luôn tốt hơn.
Bạn có thể sẽ gặp phải các ví dụ mà lúc đó ngay cả dùng tới loại cáp 2.5mm cũng không đủ. Trường hợp này,thay vì sử dụng một cáp lớn hơn cho hệ thống âm báo này ; giải pháp tốt hơn là cho chạy thêm đường dây cáp khác dùng cho việc truyền tải và các mạch âm báo .
Bạn nên sử dụng thêm một nguồn cung cấp điện cần thiết từ vị trí khác nếu còi báo đặt cách xa bộ trung tâm bảng điều khiển, vì với khoảng cách xa việc sụt-áp trở nên rất đáng kể.
Cũng lúc nên xem xét mức tiêu thụ của Trung tâm (Control Panel), phải chú ý thông số ngõ ra của tải điều hành cho còi hú,chuông báo. Ngõ ra tải cói hú đặc biệt quan trọng để giữ cho mức sụt-áp của Trung tâm thấp nhất càng tốt và tốt nhất là mức sụt dưới 1 volt; nhiều trường hợp việc sụt áp sẽ giảm ngay khi vừa kích hoạt vì kết nối quá nhiều còi hú .Cần xem xét cụ thể về mức độ sụt áp khi kích hoạt còi hú từ bảng điều khiển.
Một ví dụ gần với sự việc nêu trên .
Chúng ta có một Trung tâm bảng điều khiển tiêu thụ 260mA và có kết nối một số còi báo ,mà khi kích hoạt còi hú tiêu thụ trong tổng mức 3Amps sử dụng trong tình trạng báo động. Nếu bạn chạy dây cáp kết nối từ nguồn cung cấp trung tâm bảng điều khiển ra các còi hú khoảng 20 mét dùng loại cáp 1.0mm sau đó tính toán sẽ như sau:
42 x 20 x 3,26 amps = 2,7 volt sụt áp theo mét
1000
Điều này rõ ràng là không thể chấp nhận được.
Chúng ta có nên xác định lại vị trí từ nguồn cung cấp năng lượng trung tâm của bảng điều khiển ra trong vòng 10 mét và dùng loại dây cáp 2.5mm các tính toán xem xét để đạt yêu cầu như sau :
17 x 10 m x 3,26 amps = hơn một nửa volt
1000
Ví dụ trên là được chấp nhận. Tuy nhiên, khi tính toán mức sụt-áp riêng trên mạch âm báo của bạn sẽ được khuyến khích không cho phép bất kỳ mức sụt-giàm điện áp nào để vượt quá 3,5 volt.
Antoanvn.com đã nhìn thấy một số ví dụ cấp điện đã lắp đặt loại cáp quá nhỏ trên các mạch âm báo và do đó hệ thống đã gặp phải mức sụt áp rất đáng kể nghĩa là: vượt quá 12volt ( với hệ 24V). Một cách giải quyết bất cập cho sự việc này ,sau đó đã thay thế còi báo hay chuông loại 24 volt bằng loại chuông 12 volt. Điều này sẽ dẫn đến sự cố hệ thống không làm việc, nếu bạn hạ thấp điện áp tăng hiện nay và do đó, vấn đề trở nên tồi tệ hơn
VÍ DỤ TÍNH TOÁN MỨC SỤT ÁP CHO CAMERA
Với một camera có kèm led hồng nGoại tải nguồn khoảng 2 AMPs, lắp đặt khoảng cách 400 feet tính từ nơi nguồn điện, xem xét để lựa chọn dây cáp sao cho khả năng sụt giảm điện áp tại camera chỉ dưới 3 volt? theo phạm vi qui ước.
Để sử dụng các biểu đồ, chúng ta cần phải xác định mức thả điện áp tối đa cho mỗi 100 feet. Chúng ta tính toán rằng 100 feet là 1/4 của 400 feet, do đó mức sụt giảm điện áp cho phép cho 100 feet là 1/4 lần 3 volt (tương đương với 0,75 volt cho mỗi 100 feet):
- sụt giảm điện áp trên 100 feet = 3/4 = 0,75 volt trên 100 feet.
Vì vậy, biết rằng chúng ta không thể cho phép bất cứ điều gì lớn hơn so với mức sụt giảm điện áp là 0,75 volt cho mỗi 100 feet, bây giờ chúng ta có thể nhìn vào biểu đồ và chọn đồng hồ đo dây sẽ cho chúng ta giảm điện áp thấp hơn cho mỗi 100 feet tại một tải 2 AMP hiện tại .
Trong trường hợp này, chọn dùng dây cáp 10 (0,40 V), 11 (0,50 V), và 12 AWG (0,64) sẽ đủ, với 13 AWG (0,80) là một khả năng dư vượt dự phòng.
Vì vậy, để mức độ sụt giảm điện áp tại camera dưới 3 volt cho một camera tải nguồn khoảng 2 AMPs và chạy dây truyền tải xa 400feet , chúng ta cần phải sử dụng dây cáp kích cỡ trong phạm vi 10-13 AWG (American wire gauge)
Bảng kích cỡ dây cáp áp dụng cho ví dụ camera.
