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音响系统常见用电问题解答

音响系统常见用电问题解答

编写:周强生

 

        自小编从事音响技术工作以来,遇到客户最纠结的问题之一便是“我要用多粗的线才够用?”、“6平方的线会不会发热跳闸?”、“一定要用380的电么?”之类的用电问题。由于用电问题是关乎系统安全、演出安全的头等大事,不容含糊,然而这又不是一句话能说得清的事情,因此小编决意将常见音响用电问题做个归纳总结,便于用户参考。

 

1.我的音响系统功率有多大? 

       通常来说,音响系统的设备类型不外乎无线话筒接收机、音乐播放设备、调音台、周边设备、数字处理器、功放、音箱;但是在系统规模上可能相差甚远,小型的扩声系统可能只有1-2台功放,而大型的扩声系统可能包含上百台功放。什么规模的系统能达到多大的总功率必须有清晰的计算方法。

       方法其实很简单,第一步要通过设备的产品手册查询各个设备的额定功率,第二步,将所有设备的额定功率相加得到总功率。不过这里要交代一个问题,无源的音箱由功率放大器驱动,功放的功率和音箱的功率不要重复计算,否则结果会比实际大很多。

那么问题来了!我该按照功放功率算还是按照音箱功率算?理论上应该按照功率放大器的功率计算,因为音箱是功率放大器的负载,功放才是那个接入电网的设备。然而实际上,系统设计者通常会选用额定功率高于音箱额定功率两倍甚至数倍功率放大器,这样一来按照功放的功率计算得到的结果会比实际功率偏高很多。实际操作中,建议可以按照音箱的额定功率计算,得到一个既较为实际又安全保守的功率值。做个简单的EXCEL表格可以帮助你迅速计算。下图分别列出了典型的ZSOUND中小型演出系统功率。

  

图一:典型ZSOUND 8只LA110及配套系统的功率计算

 

 

图二:典型ZSOUND 8只LA212及配套系统的功率计算

 

2.要用多粗线径的电缆才能保证安全?

       在清晰明确的系统功率的基础上,我们才可以回答这个问题——我要选用多粗的电缆?这类问题在网络上有各路大神老炮儿的经验总结,而小编的建议是借鉴经验的同时,自己也要明了其中的道理。让我们回到初中的物理课堂上,体育老师,哦不,是物理老师告诉我们有个叫欧姆的人发现了P=UI,于是乎这个定律被叫做欧姆定律。根据欧姆定律我们知道,I=P/U,给定功率和电压,我们可以计算电路的电流。以上图所示的两个系统的功率为例,以220V市电电压来计算总电流。

对于8只LA110及配套演出系统:I=P/U≈11000W/220V=50 A

对于8只LA212及配套演出系统:I=P/U≈22000W/220V≈100 A

       在知道电路可能达到的电流后,我们要根据电缆生产商提供的电缆载流指标来选择对应的线径产品。下图是小编曾使用过的某厂牌提供的某款电缆的参数。What?!你买的电缆厂家没有提供这些参数,额,那你还是假装犹豫一下,然后果断换个地方买吧。 

 

图3:某品牌国标电缆的产品参数

 

3.单相电VS三相电 ?

       单相电好还是三相电好?这本身是个错误的问题,现实中的很多问题显然不是只有好和坏两个端点。换个问法,我的系统应该用单相电还是三相电?这要根据系统规模和总功率来决定。

       小型的室内会议扩声系统,比如用2只CM15作主扩声,2只CM15作返送,总的系统功率小于2300W;这时比较适合采用单相电源,不难算出电路电流约为10A左右,按照图3所示产品参数表, 可以选用3x1.5mm²(铜芯电缆,在空气中,下同)的线缆产品。这样的系统建议采用单相电源,接电方便快捷,而且这样的小房间可能也只有单相电可以使用。

       再看看图一所示的8只LA110的配套系统,如果采用单相电源,总电路的电流可以达到50A,对应的电缆线径要求为3x6mm²。在场地可以提供50A或以上的单相空气开关,主电缆达到线径要求下可以采用单相电源。

       而图二所示的8只LA212的系统配置,如果采用单相电源,主电缆的电流可能达到100A,对电缆线径要求为3x25mm²。这时问题来了——场地能否提供安数足够的单相空气开关?根据小编本人的演出经历,答案通常是否定的。针对20KW的功率负载,场地的电路设计几乎都只会预留三相电源,他们根本不会在电井或墙壁里敷设25mm²的单相电缆!采用三相电源是唯一的安全选择,负载分摊在三相上,每相火线的平均电流约为33A,这时可以采用5x4mm²主电缆。更细的线径承载更大的功率,这就是三相电源的优势所在。这也是为什么国家的主干电网全部采用三相电来输送电能。

我们再结合ZSOUND的产品设计来看看其中缘由,两款用于流动演出系统的电柜分别是用于中小型系统的PR-32A和用于中型及大型演出系统的PR-63A。PR-32A采用三相输入、单相输出,既能确保主电的足够功率容量,又能使电源分配轻便快捷,16A的单相输出口和小型系统机柜6U机柜中分配器TCD-4的16A防水插头匹配对接。而大型演出适用的PR-63A,则采用三相输入三相输出,保证主电缆和分电缆都能承受足够的功率,32A三相输出口和10U机柜、12U机柜中的TCD-6/TCD-8分配器的32A三相防水插头相匹配,从电源柜到功放机柜的电源分配安全、稳定、快捷。

 

 

图4:PR-32A电源柜,红色接口为32A三相接口,蓝色输出插座为16A单相输出 


 

图5:PR-63A电源柜,输入为63A三相输入,输出为32A三相输出

图5:用于标准6U机柜的TCD-4(背面),蓝色输入插头为16A单相防水插头

 

图6: 用于标准10U/12U机柜TCD-6/ TCD-8(背面),红色输入插头为32A三相防水插头




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