Инженерный калькулятор низковольтных кабельных линий и электропитания СПЗ

ГОСТ 22483-2021 • СП 6.13130.2021 • ГОСТ Р 50571.5.52-2011
Источник (РИП)
10.50 В
-0.00 В
Трасса: L = 50 м
Прибор СПЗ
10.50 В

1. Параметры системы и источника питания

2. Параметры кабеля (ГОСТ 22483-2021)

Алюминиевых луженых жил в ГОСТ 22483 не существует
ПРОВЕРКА ВЫПОЛНЕНА
Напряжение на клеммах прибора
-- В
Минимум: -- В
Напряжение источника: -- В
Сопротивление 1 км (R₂₀): -- Ом/км
Сопротивление петли: -- Ом
Падение напряжения ΔU: -- В
Падение в процентах: -- %
Подробные математические вычисления

Расчет емкости АКБ и параметров РИП (СП 6.13130.2021)

Требуемая емкость АКБ (C_расч)
-- А·ч
Рекомендуемая АКБ: -- А·ч
Мин. ток РИП: -- А
Журнал расчета по формуле А.1

Комплексный анализ надежности кабельной линии

Сводные параметры рассчитываются на основании выбранного сечения и длины из Вкладки 1.

Ожидаемый ток короткого замыкания в конце линии (I_кз): -- А
Длительно допустимый ток кабеля (I_доп по ГОСТ Р 50571.5.52): -- А
Проверка на нагрев кабеля (I_нагр ≤ I_доп): --
Максимальная предельная длина линии (L_max): -- м

Нормативная база: оригинальные формулы ГОСТ/СП и их математическое выражение

1. Температурный пересчет электрического сопротивления жил

Прямой вид в ГОСТ 22483-2021 (Прил. А, ф. А.1; Прил. В, ф. В.1)
R20 = Rt · kt · (1000 / L)

kt,Cu = 1 / [1 + 0.00393 · (t − 20)]
Выражение калькулятора (прямой расчет RT)
RT = R20 · [1 + α · (T − 20)]
Ом/км при температуре эксплуатации T
Как выражена формула: В стандарте ГОСТ 22483-2021 приведена формула для приведения измеренного при температуре t сопротивления Rt к 20 °C через поправочный коэффициент kt. Для инженерного проектирования задача обратная: известно нормативное табличное значение R20 при 20 °C, и требуется определить сопротивление RT при повышенной рабочей температуре T. Подставляя выражение kt, получаем: RT = R20 / kt = R20 · [1 + α · (T − 20)].

2. Падение напряжения в кабельной линии

Прямой вид в ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (Приложение G)
u = b · (ρ1 · L / S · cos φ + λ · L · sin φ) · IB
Общая формула для переменного и постоянного тока
Выражение калькулятора (для двухпроводных сетей DC)
Rпетли = 2 · (L / 1000) · RT

ΔU = I · Rпетли  |  Uприб = Uист − ΔU
Как выражена формула: 1. Для цепей постоянного тока (12/24/48 В) отсутствует реактивная индуктивная составляющая: cos φ = 1, sin φ = 0, поэтому слагаемое с реактивным сопротивлением λ · L · sin φ = 0.
2. Коэффициент схемы b = 2 (по примечанию к Приложению G для однофазных двухпроводных цепей и постоянного тока, учитывающий сопротивление жил «туда и обратно»).
3. Произведение удельного сопротивления на длину ρ1 · L / S тождественно равно электрическому сопротивлению жилы (L / 1000) · RT, взятому по ГОСТ 22483-2021 с учетом рабочей температуры. В итоге: ΔU = 2 · (L / 1000) · RT · I = I · Rпетли.

3. Расчет емкости резервного источника питания (АКБ)

Прямой вид в СП 6.13130.2021 (Приложение А, ф. А.1, А.2)
Cакб = Kстр · (ΣIд.р. · tд.р. + ΣIр.п. · tр.п.)

Kстр = 100% / S
Выражение калькулятора с нормативной подстановкой
Cрасч = 1.25 · (Iдеж · 24 + Iпожар · 1)
А·ч (с учетом потери емкости АКБ до 80%)
Как выражена формула: По СП 6.13130.2021 время работы в дежурном режиме составляет tд.р. = 24 ч, в режиме «Пожар» — tр.п. = 1 ч (или 3 ч для спецобъектов). Согласно формуле А.2 коэффициент старения рассчитывается как отношение начальной емкости к конечной S к концу срока службы АКБ (80%): Kстр = 100% / 80% = 1.25.

4. Пороги напряжений оборудования и условия допустимости

• ГОСТ Р 53325-2012 (п. 4.2.1.5): Технические средства пожарной автоматики должны сохранять полную работоспособность в диапазоне от 75% до 115% от номинального напряжения. Для 12 В номинала абсолютная граница отсечки прибора составляет 12 · 0.75 = 9.0 В, а гарантированный рабочий порог большинства извещателей и приборов равен 10.2 В.
• ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (Прил. G, табл. G.52.1, прим. 4): В низковольтных схемах БСНН/ЗСНН нет необходимости принудительно ограничивать падение пределами 3% / 5%, если обеспечено гарантированное остаточное напряжение Uприб ≥ Uдоп_мин.
• СП 6.13130.2021 (п. 6.2): Кабельные линии систем противопожарной защиты должны выполняться проводниками только с медными жилами.

Справочная выписка: сопротивление медных жил (ГОСТ 22483-2021, R₂₀ при 20 °C)

Сечение S (мм²) Класс 1 (моножила, Ом/км) Класс 2 (многопроволочная, Ом/км) Класс 5 (гибкая, Ом/км)