Падение напряжения в линии СПЗ
Цепочка питания по участкам: напряжение и запас у каждого устройства, проверка 10 % по СП 3.13130.2026, подбор сечения, режим разряженной АКБ.
Итог обновляется автоматически.
Исходные данные
Линия
Напряжение линии
Стандартный ряд: 0,2–4 мм²; подбор — в результатах
Нижняя граница питания из ТД; у «Болид» обычно 10,2 В
Устройства на линии
От источника (прибора, РИП) до первого устройства
Шаг размещения устройств по проекту (раздел СОУЭ)
Из ТД, в режиме «Тревога»
На последнем устройстве
20,22 В/ мин. 10,2 В
Падение напряжения
0,78 В/ 3,2 % из 10 %
Достаточное сечение (ряд)
0,20 мм²
Нагрузка линии
300 мА
10 устройств, 64,0 м
Цепочка питания
Над участком — длина и ток через него, под ним — падение; у каждого устройства — напряжение и запас до минимума по ТД (10,2 В). Красный узел — напряжение ниже минимума.
- Падение 0,78 В (3,2 %) не превышает 10 % от номинального 24 В — допустимо. П. В.3.4 СП 3.13130.2026 нормирует линии оповещателей (при отсутствии в ТД данных о влиянии падения на УЗД); для других устройств 10 % — проектный ориентир, обязателен минимум по ТД.
- На последнем устройстве 20,22 В ≥ 10,2 В (минимум по ТД) — даже от разряженной АКБ.
Заключение для пояснительной записки
Падение напряжения в линии СПЗ 24 В (медь, 0,50 мм², длина 64,0 м, 10 устройств суммарным током 300 мА) составило 0,78 В — 3,2 % от номинального. Напряжение на последнем устройстве при питании от разряженной АКБ (21,0 В) — 20,22 В при минимальном по ТД 10,2 В. Выполнены обе проверки: падение не более 10 % от номинального (п. В.3.4 СП 3.13130.2026) и минимум напряжения устройства по ТД. Минимальное достаточное сечение из стандартного ряда — 0,20 мм².
Ход расчёта
Пунктир — источник значения (при наведении); чип справа — пункт нормы или ТД.
1. Исходные данные
Линия 24 В, жила: медь, ρ = 0,0175 Ом·мм²/м, S = 0,50 мм²
Источник: разряженная АКБ, U = 21,0 В (конец разряда)
Устройств: 10, суммарный ток 300 мА, длина линии 64,0 м
2. Падение напряжения по участкам
| Участок | L, м | I, мА | ΔU, В |
|---|---|---|---|
| 1 (устройство 30 мА) | 10,0 | 300 | 0,210 |
| 2 (устройство 30 мА) | 6,0 | 270 | 0,113 |
| 3 (устройство 30 мА) | 6,0 | 240 | 0,101 |
| 4 (устройство 30 мА) | 6,0 | 210 | 0,088 |
| 5 (устройство 30 мА) | 6,0 | 180 | 0,076 |
| 6 (устройство 30 мА) | 6,0 | 150 | 0,063 |
| 7 (устройство 30 мА) | 6,0 | 120 | 0,050 |
| 8 (устройство 30 мА) | 6,0 | 90 | 0,038 |
| 9 (устройство 30 мА) | 6,0 | 60 | 0,025 |
| 10 (устройство 30 мА) | 6,0 | 30 | 0,013 |
| Σ | 64,0 | — | 0,78 |
ΔUk = ρ·2·Lk·Ik/S
ΔU = Σ ΔUk = 0,78 В (3,2 % от номинального 24 В)
3. Напряжение на последнем устройстве
U = Uист − ΔU
U = 21,0 − 0,78 = 20,22 В
4. Подбор сечения
S ≥ ρ·2·Σ(Lk·Ik)/ΔUдоп (ΔUдоп — жёсткое из двух)
S ≥ 0,0175·2·11,10/2,40
S ≥ 0,162 мм² → стандартное 0,20 мм²
Справка
Назначение и исходные условия
Расчёт падения напряжения в низковольтных линиях СПЗ (12/24 В): оповещатели, табло, питание извещателей и модулей. Линия считается по участкам: через каждый участок течёт только ток устройств, расположенных за ним, поэтому падение получается заметно меньше, чем по формуле «весь ток на всю длину», — и сечение не завышается. Результат рисуется цепочкой питания «источник → кабель → устройство → …»: у каждого узла — напряжение и запас до минимума, над каждым участком — длина, ток и падение; устройствам можно дать свои подписи (РИП → прибор → извещатели → табло).
Проверяются два условия: падение не более 10 % от номинального — п. В.3.4 СП 3.13130.2026 (действует, когда в ТД оповещателя нет данных о влиянии падения напряжения на УЗД), и минимальное напряжение на последнем устройстве по его ТД. Режим «разряженная АКБ» считает худший случай резервного питания: 10,5 В на линии 12 В и 21 В на 24 В — линия, проходящая по номиналу, в этом режиме нередко уже не проходит. Обратная задача решается сразу: показывается минимальное достаточное сечение из стандартного ряда 0,2–4 мм².
Типовая линия задаётся тремя числами (шаг, число устройств, ток), неравномерная — таблицей участков. Для прикидки одним участком есть мини-расчёт падения напряжения; 100-вольтовые трансляционные линии речевых СОУЭ считаются по мощности — для них есть расчёт мощности и линий СОУЭ.
Формулы и обозначения
Падение напряжения по участкам линии — закон Ома для двухпроводной линии; ограничение — п. В.3.4 СП 3.13130.2026
ΔU = Σ ρ·2·Lk·Ik/S; Ik — ток устройств за участком k
Множитель 2 — ток течёт по двум жилам (туда и обратно). Через участок течёт только ток устройств, расположенных дальше по линии, поэтому распределённая нагрузка даёт меньшее падение, чем сосредоточенная в конце.
- ρ
- — удельное сопротивление жилы: медь 0,0175, алюминий 0,028, Ом·мм²/м
- Lk
- — длина участка k между соседними устройствами, м
- Ik
- — ток через участок — сумма токов устройств за ним, А
- S
- — сечение жилы, мм²
Проверки линии — п. В.3.4 СП 3.13130.2026; техническая документация устройств
ΔU ≤ 0,1·Uном; Uист − ΔU ≥ Uмин
Первая проверка — нормативная (10 % от номинального, если ТД не описывает влияние падения напряжения на УЗД). Вторая — по нижней границе питания устройства из ТД; в режиме разряженной АКБ источником берётся напряжение конца разряда (10,5/21 В).
- Uном
- — номинальное напряжение линии: 12 или 24, В
- Uист
- — напряжение источника: номинал или разряженная АКБ (10,5/21 В), В
- Uмин
- — минимальное напряжение питания устройства по ТД (типовое 10,2 В), В
Минимальное сечение жилы — обратная задача от жёсткого из двух ограничений
S ≥ ρ·2·Σ(Lk·Ik)/ΔUдоп
ΔUдоп — меньшее из 0,1·Uном и (Uист − Uмин). Результат округляется вверх до стандартного ряда 0,2; 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 мм².
- ΔUдоп
- — допустимое падение напряжения — жёсткое из двух ограничений, В
Частые вопросы
Чем расчёт по участкам лучше формулы для всей линии?
Формула ΔU = ρ·2L·I/S с полным током и полной длиной считает, будто вся нагрузка висит в конце линии. На деле через каждый участок течёт только ток устройств за ним, поэтому падение заметно меньше: для равномерной линии из n устройств — в (n+1)/2n раза, то есть почти вдвое. Участковый расчёт позволяет пройти проверку без завышения сечения.
Действует ли ограничение 10 % для линий извещателей и модулей?
Напрямую — нет: п. В.3.4 СП 3.13130.2026 нормирует линии оповещателей (10 % — при отсутствии в ТД данных о влиянии падения напряжения на выходной УЗД). Для извещателей, модулей и прочих устройств 10 % — разумный проектный ориентир, а обязательным остаётся минимум напряжения питания по ТД устройства — вторая проверка расчёта.
Откуда взято ограничение падения в 10 %?
П. В.3.4 СП 3.13130.2026: на УЗД оповещателя влияет падение напряжения в линиях связи и электропитания; если в ТД данных о таком влиянии нет, падение напряжения ограничивается 10 % от номинального. Если производитель приводит зависимость УЗД от питания — руководствуйтесь ТД, а проверка по минимальному напряжению устройства остаётся в силе.
Зачем режим «разряженная АКБ»?
В резервном режиме линия питается от АКБ, и к концу нормативного времени работы на клеммах остаётся около 10,5 В для батареи 12 В и 21 В для 24 В (по РЭ приборов). Ток нагрузки при этом прежний, а запас по напряжению минимальный — именно этот случай решает, сработает ли последний оповещатель. Проверка «10 %» при этом по-прежнему считается от номинального напряжения, как её формулирует п. В.3.4.
Подходит ли расчёт для 100-вольтовых трансляционных линий?
Нет. Речевые СОУЭ с трансформаторными линиями 100 В (и 30/70 В) считаются по мощности, а не по постоянному току — для них есть отдельный расчёт «Мощность и линии речевого СОУЭ». Здесь считаются низковольтные линии 12/24 В: звуковые и световые оповещатели, табло, питание извещателей и модулей.
Какое минимальное напряжение устройства брать?
Из ТД на устройство. У приборов и оповещателей «Болид» диапазон питания обычно 10,2…28,4 В — поэтому по умолчанию стоит 10,2 В. Если в линии устройства с разными порогами, берите наибольший из минимумов: проверка идёт по последнему устройству, где напряжение ниже всего.
Связанные расчёты
Нашли неточность — в формуле, числе или ссылке на пункт нормы? Напишите нам — проверим по первоисточнику и поправим. Замечания практиков уже не раз делали сервис точнее.
Нормативная база: СП 3.13130.2026 (п. В.3.4 — падение напряжения не более 10 % от номинального при отсутствии данных ТД). Данный сервис является справочным инструментом — окончательное решение принимается проектировщиком.