Supervisión de línea de altavoces con NEO y ONE

En los últimos años con la difusión de las normas de producto e instalación relativas a la seguridad en caso de emergencias EN 60849:1998 y actualmente con EN50849:2017 y las normas relativas a los sistemas de protección de alarma por voz en caso de incendios EN54-16:2008 y TS54-32:2015, los sistemas de megafonía y evacuación por voz incorporan la comprobación de la integridad de la línea de altavoces.

Cuando se trata de sistemas de emergencias el sistema permanece en reposo hasta que se requiere para emitir avisos de evacuación fundamentales para preservar la vida de las personas. El sistema puede no usarse durante largos periodos de tiempo, por lo que saber que será eficaz cuando se necesite es vital. Parte crítica de estos sistemas son los altavoces y las líneas de cable que los conectan hasta los amplificadores de potencia.

En una instalación permanente como es la de un sistema de evacuación, estas líneas pueden sufrir alteraciones accidentales durante su vida útil debido a reformas en el recinto, tanto constructivas como decorativas, así como a labores de instalación o mantenimiento de otros sistemas que discurren cercanos a las líneas y a los altavoces.

La periodicidad de la comprobación de la integridad de líneas debido a las exigencias normativas debe realizarse de modo que, ante un fallo provocado por un cortocircuito, circuito abierto, o derivación a tierra de la línea de altavoces, se avise antes de 100 segundos.

Por las líneas de cable se transmiten señales de potencia (normalmente de tensión constante 70/100 V) en la banda de voz (entre los 20 Hz y los 20 KHz). Los altavoces responden a esa señal de potencia en la misma banda, de modo que la monitorización debe realizarse de forma que estas señales no sean interrumpidas o modificadas, introduciendo distorsión a la señal que contiene el mensaje a emitir.

1. Medición de impedancia: Tanto ONE como la serie NEO disponen de la funcionalidad de medición de línea de altavoces. Consiste en la medida de la parte real de la impedancia compleja del conjunto línea más altavoces, de forma que se detecta cualquier fallo que se origine en cualquiera de las partes. Dado que las líneas pueden estar en uso, se inyecta un tono de 19KHz (no audible) de amplitud calibrada, que permite calcular tanto la tensión como la corriente que circula por la línea calculando así la impedancia y comparándola con una impedancia nominal configurada previamente. Esta medida tiene una tolerancia del 15 % y tiene como límite superior para la detección de circuito o línea abierta 500 Ω @19 KHz. Para configurar la impedancia nominal de la línea instalada a 19 KHz, los equipos disponen de función de calibración automática.

Ejemplo: En una línea de 83 Ω @19 KHz la medida no será fiable si la desviación respecto de la impedancia nominal es inferior a 13 Ω @19 KHz. Del mismo modo, en cualquier línea con carga superior a 500 Ω @19 KHz, no se detectará si la línea está en circuito abierto.

Para evitar estos límites se recomienda complementar el método de medición de impedancia de línea con los métodos de carga filtrada y/o terminador de línea.

2. Carga filtrada: Este método es complementario al método de medición de impedancia. Consiste en introducir en la línea una carga resistiva selectiva en frecuencia, es decir, solo consumirá potencia en una banda muy concreta de la señal que circula por la línea, que en el caso de LDA se sintoniza a 19 KHz en consonancia con la señal de medida que se emplea en el método de medición de línea. De este modo aquellas líneas que tengan poca carga de altavoces pueden compensarse con esta carga selectiva en frecuencia.

Ejemplo: Una línea cargada con 550 Ω @19 KHz estaría en el límite inferior de detección de circuito abierto con el método de medición de impedancia. Al añadir una carga filtrada (TFL-2), en la frecuencia de medición 19 KHz, sumaría en paralelo 200 Ω resultando una carga equivalente de 146 Ω @19 KHz, que está dentro del rango de medida.

3. Terminador de línea: La serie NEO incorpora la funcionalidad para complementar los métodos anteriores con terminadores de línea (TFL-1). El terminador de línea es un detector del tono de 19 KHz que, instalado al final de la línea de altavoces, retorna al sistema una señal de confirmación de detección. Así si la señal se detecta, el estado de la línea será correcto, en caso contrario se indicará que existe un fallo de línea. Este método está recomendado para aquellas líneas cuya impedancia compleja provoque falsas indicaciones de fallos que no pueden ser subsanadas por los métodos anteriores.

NOTA: Toda mención a valor de impedancia en este documento está referida a la frecuencia de medición empleada en los sistemas LDA (19 KHz). La impedancia nominal de un altavoz suele estar referida a 1 KHz y puede diferir ampliamente de su valor a 19 KHz. De ahí que cualquier cálculo teórico sobre el adecuado funcionamiento de este método debe contemplar la respuesta en frecuencia de la impedancia del altavoz.

Enlaces con información de referencia:

• EN 54-16: Norma de equpos de evacuación por voz
• EN 54-24: Norma de altavoces para evacuación por voz
• TS 54-32: Recomendaciones de instalación de sistemas de evacuación por voz
• Norma UNE-EN 60849
• Cómo medir la impedancia de una línea de altavoces
• Cuándo y cómo se realiza el mantenimiento de los sistemas de evacuación por voz en España
• Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales (RSCIEI) RD 2267/2004
• Reglamento de instalaciones de protección contra incendios (RIPCI) RD 513/2017