Instalacje elektroakustyczne znajdują bardzo szerokie zastosowanie w budynkach użyteczności publicznej oraz wszędzie tam, gdzie komunikacja dźwiękowa może przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa i komfortu pracy. Także tego rodzaju systemy, dla zabezpieczenia ich funkcjonowania, wymagają ochrony przeciwprzepięciowej.

Instalacje elektroakustyczne służą do komunikacji głosowej, nadawania muzyki, a także przekazywania sygnałów alarmowych. W systemach tego rodzaju sygnał użyteczny jest dostosowywany do napięcia nośnika (50, 70, 100 V) i przekazywany poprzez nadajnik do głośnika. Nadajnik ten przekształca niską impedancję głośnika na wyższą wartość i redukuje w ten sposób natężenie prądu. Dzięki temu do transmisji można zastosować przewody telekomunikacyjne o średnicy 0,6 mm lub 0,8 mm.
Same głośniki dostępne są w różnych wariantach. W przypadku głośników do zabudowy lub montowanych na ścianach moce znamionowe wynoszą zwykle 6-30 W, dla głośników kolumnowych 20-100 W, zaś dla głośników tubowych są to wielkości rzędu 10-60 W. Moce znamionowe wzmacniaczy o budowie modułowej mieszczą się między 100 a 600 W (w niektórych przypadkach nawet więcej). W jednej linii bądź jednej grupie mogą pracować razem głośniki o różnych mocach. Moc minimalna wzmacniacza odpowiada sumie poszczególnych mocy głośników w instalacji. Dla jej ustalania decydująca nie jest jednak suma mocy znamionowych głośników, lecz suma mocy nadajników.

Rys. 1. Instalacja elektroakustyczna o budowie modułowej z urządzeniami ochrony przepięciowej:
1 – DVR 2 BY S 150 FM (natężenie > 1-7 A) lub BXT ML4 BE 180 (natężenie < 1 A) + BXT BAS,
2 – DGA G BNC,
3 – FS 9E HS 12,
4 – BXT ML2 BD HFS 5+ BXT BAS,
5 – DR M 2 P 255,
6 – DGA FF TV,
7 – DPro 230

Norma PN-EN 50174-2

W normie PN-EN 50174-2 dotyczącej instalacji okablowania dla instalacji informatycznych opisano ochronę przed uderzeniem pioruna i przepięciami indukowanymi. Ponadto przedstawiono w niej szacowanie ryzyka wystąpienia szkody w odniesieniu do ryzyka akceptowalnego przez użytkownika instalacji. Jeżeli z przeprowadzonych rozważań wynika konieczność zastosowania środków ochrony przepięciowej, to do odpowiednich instalacji i systemów należy zastosować ograniczniki przepięć. Niniejszy artykuł nie odnosi się do innych rozporządzeń, które mogą mieć zastosowanie (np. wzorcowa dyrektywa o instalacjach MLAR, przepisy budowlane, elektroakustyczne systemy alarmowe, powiadamianie o zagrożeniach w przypadku pożaru i napadu).

Rys. 2. Głośnik tubowy na obiekcie budowlanym nieposiadającym zewnętrznej ochrony odgromowej:
1 – DVR 2 BY S 150 FM (natężenie > 1-7 A) lub BXT ML4 BE 180 (natężenie < 1 A) + BXT BAS

Rys. 3. Głośnik tubowy w obszarze ochronnym zwodu na obiekcie budowlanym posiadającym zewnętrzną ochronę odgromową:
1 – DVR 2 BY S 150 FM (natężenie > 1-7 A) lub BXT ML4 BE 180 (natężenie < 1 A) + BXT BAS

Ochrona instalacji

Większe instalacje elektroakustyczne mają konstrukcję modułową 19” (rys. 1) i często znajdują się w pobliżu miejsc pracy, na których stale przebywa obsługa. W takich przypadkach o konieczności zastosowania wymienionych w opisie ilustracji ograniczników przepięć typu 2 (4+5) decyduje długość odpowiedniego przewodu prowadzącego do komputera lub miejsca ulokowania panelu komunikacyjnego. Przy długości przewodu większej niż 5 m konieczne jest zastosowanie środków ochrony.
W celu doboru ograniczników przepięć typu 2 dla linii głośnikowej (1+2) konieczne jest ustalenie maksymalnego prądu w danym odgałęzieniu przewodu. Wielkość tę określa stosunek I = P/U, gdzie P oznacza moc wzmacniacza lub głośnika (grupy głośników), zaś U jest napięciem nośnika.
Wszystkie połączenia uziemiające ograniczników przepięć zabezpieczających instalacje elektroakustyczne powinny być doprowadzone do jednego wspólnego punktu uziemiającego.
Jeżeli głośniki zewnętrzne znajdują się na dachu budynku, to istnieje niebezpieczeństwo ich uszkodzenia wskutek pośredniego oddziaływania pioruna (sprzężenie indukcyjne / pojemnościowe), zarówno w instalacjach bez zewnętrznej ochrony odgromowej (rys. 2), jak również w instalacjach posiadających zewnętrzną ochronę odgromową (rys. 3). Głośniki zewnętrzne montowane w instalacjach posiadających zewnętrzną ochronę odgromową (rys. 3) powinny być chronione przed bezpośrednim uderzeniem pioruna poprzez umieszczenie ich w obszarze chronionym przez zwód przy zachowaniu odstępu bezpiecznego „s”.

Rys. 4. Montaż ogranicznika DEHNvario na szynie TH-35 mm w rozdzielnicy

Ogranicznik typu DEHNvario
Ogranicznik typu DEHNvario do ochrony przed prądami piorunowymi i przepięciami w systemach elektroakustycznych umożliwia łatwe i szybkie podłączenie przewodów i jest przystosowany montażu na szynie TH-35 mm (rys. 4). Kombinowany ogranicznik przepięć DEHNvario DVR 2 BY S 150 FM chroni systemy elektroakustyczne (np. dźwiękowe systemy ostrzegawcze, systemy głośników) przed prądami piorunowymi i przepięciami. Parametry pracy ogranicznika zapewniają bezpieczną pracę systemów elektroakustycznych nawet podczas burz. DEHNvario DVR 2 BY S 150 FM chroni jedną parę przewodów i pozwala na bezpośrednie lub pośrednie uziemienie ekranu. Zastosowana w SPD wtyczka umożliwia szybką instalację, bez użycia narzędzi. Łatwa wymiana ogranicznika została zapewniona przez zintegrowaną wtyczkę przyłączeniową, która może być odblokowana, a następnie usunięta z obudowy (rys. 5).

Rys. 5. Łatwa wymiana ogranicznika przepięć poprzez zintegrowaną wtyczkę

Dane techniczne:
• typ DVR 2 BY S 150 FM,
• klasa SPD typ 1 P2,
• napięcie znamionowe U_N =100 V AC,
• maksymalne trwałe napięcie pracy U_C = 150 V AC,
• prąd znamionowy I_N = 7 A (80^oC),
• częstotliwość odcięcia 100 kHz,
• numer katalogowy 928 430.

Tomasz Sęp
Autor jest doradcą technicznym
firmie Dehn Polska