农村有线广播短线的计算配接（一）

在人口比较集中的平原地区，公社以下的广播馈送线路一般都在10公里以内。在网路计算时我们称它为“短线”。和10公里以上的长线比较，它的均匀传输线的电磁特性还不明显，所以计算中不需要再像长线那样考虑终端的阻抗匹配和按长线的办法计算线路的电压衰减。一般都是采用计算负荷量的方法对短线进行配接计算。本文将按这种方法介绍一下短线的计算配接，但由于各地具体情况和条件不同，这里介绍的方法仅供参考。

1．实际负荷量的计算：一条线路上带动的喇叭越多、衰减越大，末端电压就会降得越低；另外，线路越长，衰减越大，末端电压也会降得越低。负荷量就是考虑了喇叭数目和线路长度两个因素在内的一个参数。

线路的“负荷量”，就是沿线路各点挂接的喇叭数目和它们离线路始端距离的各个乘积之和，即：

式中：N\(_{1}\)为第一个喇叭布设点的喇叭数，l1为第一个喇叭点到线路始端的距离；N\(_{2}\)为第二个点的喇叭数，l2为第二个点到线路始端的距离，其余依此类推。

例如图1所示的线路，它的负荷量为：

2．容许负荷量的计算：音频电流在线路上传输时必然要产生电压衰减。为了保证线路有一定的传输效率和线路远、近端喇叭的音量相差不多，我们必须对线路的电压衰减加以限制。实践证明，电压衰减不超过3分贝时，喇叭的响度听起来不会感到有太大的差别。因此我们就确定短线二级馈电线路的电压衰减不得大于3分贝，也就是线路始端电压与末端电压的比值不得大于1.41。这样，线路始端与末端的喇叭响度就比较均匀。在满足这个条件下计算出的线路负荷量，叫做“容许负荷量”。

容许负荷量的大小都与那些条件有关呢？这可以从以下几方面考虑：（1）由于不同线径的导线传输效率是不同的，所以采用不同线径线路的容许负荷量也就不同：线径越粗，传输效率越高，容许负荷量也就可以越大。（2）单线回路的传输效率比双线高，所以同样线径的单线线路和双线线路比较，单线的容许负荷量可以比双线大。（3）线路始端馈送电压一定时，对于喇叭工作电压要求高低不同，容许负荷量也不同：如要求喇叭工作电压高，声音响些，消耗功率就多，线路的容许负荷量就应小些；反之，线路的容许负荷量就可以大些。

经数学推导，得出短线二级馈电线路的容许负荷量F的计算公式为：

式中：Zp为每只喇叭阻抗，按9000欧计算；n为用户变压器的初、次级电压比；η为用户变压器的效率，按75％考虑；Z\(_{l}\)为线路每公里的阻抗（R＋jωL），常用几种线径铁线线路在1000赫时每公里的阻抗值如表1所列。

例如，有一条线径2.6毫米的单线二级馈电线路（图2）。由表1查得每公里阻抗Z\(_{l}\)=58欧，若确定馈线末端的村内用户线始端电压不低于12伏，如选用7∶1的用户变压器。那么这条馈线的终端电压就应是VK=12×7=84伏。线路允许衰减比是1.41，始端馈送电压就应是V\(_{S}\)=84×1.41=118.44伏，实际配接时因受变压器抽头的限制，可按120伏馈送。

由此得出：始端馈送电压120伏、用户变压器接7∶1时，线径2.6毫米单线馈送线的容许负荷量为：

因此，只要这条二级馈电线路的实际负荷量不大于2338，在馈线始端馈送120伏电压，则这条线上所有的村内用户线始端电压都不低于12伏。

上面的容许负荷量公式，是用于计算二级馈电线路的。所谓二级馈电线路，就是指由广播站用较高电压（60～24O伏）馈送到各用户变压器，再由用户变压器降为较低电压（10～30伏）送往各广播喇叭的传输系统。因这种馈电线路中包括馈送线和用户线两级线路，所以称之为“二级馈电”线路。因二级馈电的馈送线上用较高电压传送，其容许负荷量也比较大。所以一般线路比较长、喇叭比较多的线路，大都采用二级馈电形式传送。

此外，还有一级馈电和三级馈电形式。

三级馈电线路中包括主馈线，支馈线和用户线三级线路，因这种馈电形式多用于长线的传输上，一般公社范围内很少采用，这里就不介绍了。

一级馈电线路，就是只有一级用户线的线路。一般公社放大站所在地和附近自然村，以及没有大队放大站的附近自然村，在线路里程比较短、喇叭数量比较少、负荷比较小、始端所需馈送电压不超过30伏的线路，都可以采用一级馈电的形式传送。

一般公社广播线路通常采用的馈电形式如图3所示，其中有二级馈电，也有一级馈电。

由于一级馈电线路与二级馈电线路的馈电形式不同，其容许负荷量的含义和计算方法也不太一样。一级馈电线路容许负荷量，一般是指当用户线始端馈送某种伏数的电压，而要求用户线终端不低于某一电压数值时所带的负荷量。因为一级馈电线路中不需要安装用户变压器，所以它的容许负荷量的计算办法也较简单，其计算公式如下：

式中：V\(_{S}\)为线路始端电压，VN为线路终端电压。

例如：有一条线径2.0毫米的单线一级馈电线路（见图4）。由表1查得每公里阻抗为73欧，当始端馈送30伏电压，若要求终端电压不低于10伏时，其容许负荷量应为：

1．二级馈电线路：馈线始端馈送电压与村内用户线始端电压标准的高低以及线路负荷量的大小有直接关系。村内用户线始端电压标准选定得越高、线路负荷量越大，要求馈线始端馈送的电压也就越高。

为了适应不同要求，我们选择了甲、乙、丙三种村内用户线始端电压标准：甲种标准为17～24伏；乙种为12～17伏；丙种为8.5～12伏。这三种标准中，每一种标准的低限值电压是馈线终端的用户变压器次级所带村内用户线的始端电压；上限值是馈线始端的用户变压器次级所带村内用户线的始端电压。下限值与上限值之间相差3分贝（1.41倍），这符合上述二级馈电线路允许有3分贝电压衰减的要求。这是因为既然馈送线始端电压和终端电压相差3分贝，这两电压通过同样电压比的用户变压器后，当然仍然相差3分贝。这可结合上例用图2说明，即馈线终端（远端）的村内用户线始端电压为12伏（乙种标准的下限值）；而馈线始端（近端）的村内用户线始端电压为17伏（乙种标准的上限值）。

这里需要说明的是：村内用户线是按照长度不超过1公里、且一条线上不超过50只喇叭来考虑的。对于喇叭过多的村庄，就应多设几条用户线，以免末端喇叭音量过低。例如在线径2.0毫米单线铁线长度1公里的线路上均匀挂50只舌簧喇叭时，经计算证明，这样可保证用户线末端喇叭的工作电压不低于用户线始端电压的83％，如采用乙种标准，用户线始端电压为12～17伏，其末端电压就有10～14伏。

在室内收听，喇叭工作电压以10伏到15伏为宜，所以一般可选用乙种标准。如果广播设备的功率富余，也可采用甲种标准。如果喇叭很多，限于广播站馈电能力，就要选用丙种标准，以保证扩音机工作正常、喇叭响度均匀。

村内用户线始端电压标准选定后，就可以根据所接的用户变压器电压比、求出馈线始端应供给的电压。先由（2）式导出用户变压器电压比的公式为：

例如上例中二级馈电线路的负荷量为2338,则用户变压器应有的初、次级电压比为

因为要计算馈线始端电压，所以取上述用户线电压标准的上限值V\(_{NS}\)，再乘以用户变压器的电压比n，就得出馈线始端应馈送的电压VS为

如取乙种标准，V\(_{NS}\)=17伏，所以

V\(_{S}\)=17×7=119伏，

实际配接时，因受变压器抽头的限制，可以按120伏供给。

2．一级馈电线路：这种线路始端馈送电压的高低，与线路负荷量的大小、线径的粗细和选用的村内用户线始端电压标准的高低有关。负荷量大、线径细、选用的电压标准高，馈线始端所需馈送的电压就要高；反之则可低些。其计算公式为

式中：V\(_{S}\)为馈送电压；VN为村内用户线始端电压，在一级馈电时，V\(_{N}\)可根据不同情况分别选为10伏或15伏。

例如，一条2.0毫米线径的铁线单线一级馈电线路，其负荷量为247，当V\(_{N}\)选用10伏标准时，则馈线始端电压VS为

这里要说明，上述一级馈电线路，一般通称为“用户线路”。在上面的计算中我们把这种用户线划分为村外用户线和村内用户线两部分考虑。一级馈电线路的始端，指的就是村外用户线的始端；而其终端指的就是村内用户线的始端。这种关系可结合上例数据用图4表示。一般公社和大队放大站所在地的村内用户线，也属于一级馈电线路的范畴，但因其没有村外用户线部分，所以它的始端可根据具体情况，由放大站内采用10伏或15伏电压直接馈送就可以了。

为了便于大家计算配接，现将几种不同线径的一级和二级馈电线路按上面公式计算出来的容许负荷量分别列于表2、表3，以供参考。（河南省广播事业局 杨学林）