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发表于 2007-1-4
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三、线路衰耗的争议
在编制国家标准《公共广播系统工程技术规范》的过程中,有关传输线路允许的传输损耗有不同的看法。主要是3dB与1dB之争。前者认为,线路允许的传输损耗太小,例如小至1dB,将会过分增加工程投资和增加施工困难。后者认为,线路允许的传输损耗太大,例如大至3dB,将会降低工程运行质量,增加运行负担。笔者倾向于前者。
以传输电压为100V,负载扬声器的总功率为0.5kW,传输里程为1.0 km,使用铜导线传输为例, 由式(4)计算出不同的允许衰耗所对应的线路截面(及线材估价)见表2。
表2 100V/0.5kW/1.0 km 对应的线路截面及线材估价
*以RVV 双芯线约2.5元 / m · mm2估算。
由线材引起的投资,实际上还应考虑线管和布线施工的费用,表2未计及这些考虑。
由表2可见,从投资和施工的角度来看,线路衰耗不大于1dB的方案所需线径太粗、价格太贵,是不容易接受的。
那么,表2所对应的规模是否过分夸张?不是的。根据我们的经验,2kW / 2 km也是常有的事。这时,如果按线损1dB计算,线路截面将达131 mm2,广播线将比动力线还粗!
放宽对功率传输线路衰耗的限制,如上例,将线路衰耗由1dB放宽到3dB,则不仅节省近3倍的线材,而且布线施工会容易很多,因而费用会节约很多。
但放宽对功率传输线路衰耗的限制,表面上看来,将有大量功率耗散于线路,从而须额外增加功率放大器的输出功率,同时增加日常运行的成本。但是,实际情况并不完全是这样。
众所周知,衰耗放宽到3dB,听觉上不会有太大变化。而且广播扬声器通常备有相差3dB的端子(例如100V端子和70V端子),其用意之一,就是为了便于适应衰耗较大的线路末端——3dB衰耗所对应的线路终端电压正是0.707U。当传输电压为100V且广播扬声器沿线大体均匀分布时,如果线路有3dB衰耗,则线路末端的少数广播扬声器便可以使用70V端子以求改善。所以原则上不必为此而增大功放的容量。
其实,改革开放以前,遍布我国大地的农村有线广播线路,是按终端电压不低于0.63U计算的[1],运行了多少年都很正常。
接下来的问题是会不会增加日常运行的成本。因为损耗增加了,必须开大音量。如果损耗为3dB,则意味着有半数功率损耗在线路上。乍看起来,电费将增加一倍。其实不然。因为即使是损耗1dB,线路上也有功耗,大约是21%。所以,满打满算,损耗3dB也只是增加了30%的功耗。实际上,在正常情况下,系统一般会在不大于四分之一功率的状态下运行(例如所谓“最高可用增益”状态),而且语言和音乐信号都有许多低潮和间歇,因而电费的增加就极其有限。如上所述,以1000W容量匡算,大概每20小时增加1度耗电。由此看来,即使把所增加的运行电费当作部分“分期付款”,也是划算的。何况,以上说的衰耗是“宽限”,不是要求一定达到3dB。不过,如果把线损进一步放宽至6dB,则功放和运行成本就会成为一个需要考虑的问题了。 |
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