Guía de instalación de cables fuertes y débiles

1. Concepto y características: la diferencia esencial entre transmisión de energía y soporte de información

La diferencia fundamental entre la electricidad fuerte y la débil radica no sólo en el valor de la tensión, sino también en el características físicas y posicionamiento funcional. El sistema de alimentación fuerte es principalmente de 220V/380V CA, con una frecuencia fija de 50Hz, y su función principal es transmisión de energía eléctrica. Su estructura de cable se centra en la resistencia del aislamiento y la capacidad de transporte de corriente, y los modelos comunes incluyen la línea BV, el cable YJV, etc.

El sistema de corriente débil abarca la banda ancha, el teléfono, las señales de seguridad, etc. La tensión suele ser inferior a Tensión de seguridad de 36 Vpero la frecuencia puede alcanzar el nivel de MHz. Por ejemplo, cable de red CAT6, cable coaxial, etc., el enfoque del diseño es fidelidad de la señal y antiinterferencias.

A nivel físico, el fuerte campo magnético generado por la alta corriente del cable de alimentación fuerte formará interferencias electromagnéticas (IEM) a la señal de potencia débil. La norma nacional GB50303 estipula claramente: Está estrictamente prohibido tender cables de potencia fuerte y débil en la misma tubería, la separación paralela debe ser ≥300mm, y el ángulo debe ser ≥60° al cruzarse para reducir las interferencias de acoplamiento.

2. Selección de materiales: diseño orientado a la resistencia del aislamiento y la eficacia del apantallamiento.

Selección de cables de alta tensión El objetivo principal es capacidad de transporte de corriente segura y grado de aislamiento. En la distribución de energía doméstica, los circuitos de iluminación deben utilizar cables con núcleo de cobre de 1,5 mm², y los equipos de alta potencia, como los aires acondicionados, deben estar equipados con cables independientes dedicados de 4 mm² para garantizar que la capa aislante no se sobrecaliente y falle a plena carga.

La norma IEC 60811-606 subraya: Si la desviación de la densidad de la capa aislante es superior a 5%se considerará no apta, ya que la disminución de la densidad conllevará una disminución de la rigidez dieléctrica y aumentará el riesgo de avería.

Cables de baja tensión deben coincidir estructura de apantallamiento y prestaciones de transmisión. Se pueden seleccionar tres esquemas de apantallamiento en función del entorno de interferencia:

• Blindaje de papel de aluminio: Adecuado para entornos con interferencias de alta frecuencia (como equipos de conversión de frecuencia adyacentes), la cobertura 100% se consigue mediante una cinta compuesta de aluminio y plástico.
• Blindaje tejido: Malla de alambre de cobre estañado se utiliza para proporcionar ≥90% tasa de blindaje y resistencia a la flexión, adecuado para escenarios de cableado móvil.
• Blindaje compuesto: Doble apantallamiento de papel de aluminio + malla de cobre, utilizado en zonas altamente sensibles como centros de datos.

3. Aislamiento del cableado: la separación espacial es la primera línea de defensa contra las interferencias.

Aislamiento espacial normalizado es la piedra angular de la coexistencia de electricidad fuerte y débil. Durante la construcción debe seguirse el principio de aislamiento en tres niveles:

• Aislamiento jerárquico: Cuando las canaletas de cables de alimentación fuertes y débiles se colocan en capas verticales, la separación es ≥300 mm; cuando se colocan en la misma capa, la separación se amplía a 500 mm.
• Protección cruzada: En la intersección inevitable, el cable de alimentación débil debe envolverse con cinta de blindaje de papel de aluminioy la longitud de cobertura supera los 200 mm a ambos lados de la tubería de alimentación fuerte.
• Distancia entre bornes: En el panel de tomas de corriente, la separación horizontal entre las tomas de corriente fuertes y débiles es ≥500mm para evitar el acoplamiento de señales de los equipos terminales (como el router y la toma de aire acondicionado).

Las mediciones reales de un proyecto de hogar inteligente muestran que cuando la separación paralela entre el cable de red y el cable de alimentación aumenta de 100 mm a 300 mm, la tasa de error de bits de la red disminuye un 90%lo que demuestra la eficacia del aislamiento espacial.

4. Tecnología de blindaje: sistema de defensa electromagnética del sistema de potencia débil

Escasa eficacia del blindaje de energía determina directamente la calidad de la señal. El caso de la electrotecnia naval muestra que la tensión inducida del cable de control sin apantallar cerca de la potencia fuerte puede llegar a... 5Vmientras que desciende por debajo de 0,3 V tras el apantallamiento con malla de cobre.

Entre las principales medidas de blindaje se incluyen:

• Tratamiento de puesta a tierra: La capa de apantallamiento debe conectarse a tierra en un único punto para evitar la formación de un bucle de conexión a tierra; la conexión a tierra del núcleo de repuesto puede reducir la tensión de interferencia en más de 40%
• Planificación de rutas: La línea de corriente débil debe mantenerse a ≥1m de fuentes de interferencia fuertes, como inversores y SAI. Si no puede evitarse, debe protegerse con tubos de acero galvanizado
• Aislamiento de particiones: Los bucles de señal de nivel alto/bajo (como alarmas de incendio y música ambiental) están separados por cables independientes para evitar la diafonía.

La nueva capa de apantallamiento trenzada de aleación de aluminio y magnesio (como la serie 3M™) es flexible y tiene una alta permeabilidad magnética, que puede atenuar las interferencias de alta frecuencia al 60 dB.

5. Tuberías y tendido: Aplicación normalizada de la protección mecánica

Sistema de tubos de alambre es el "chaleco antibalas" del cable. El tubo de cable abierto debe fijarse con una abrazadera de tubo abierta, y la separación se gradúa según el diámetro del tubo: 1,0 m para tubo φ20 y 1,5 m para tubo φ40. Las abrazaderas de tubo se añaden en los codos, ≤150mm desde el punto medio del codo.

Proceso de roscado de tubos debe atenerse estrictamente a tres principios:

• Control de la capacidad: El área total de la sección transversal de los alambres en un tubo de alambre único es ≤ 40% del área de la sección transversal del tubo (por ejemplo, un tubo de PVC φ20 puede enhebrar hasta 4 alambres de 2,5 mm²).
• Norma sobre el cable en tensión: Cuando la longitud del tubo recto supere los 30 m o haya dos curvas consecutivas, deberá instalarse una caja de cables para garantizar la posibilidad de extraer y sustituir los cables.
• Radio de curvatura: El radio de curvatura del tubo oculto es ≥ 6 veces el diámetro del tubo (por ejemplo, un tubo de φ25 requiere un codo de R150 mm) para evitar que el cable se retuerza en su interior.

En la intersección de la electricidad fuerte y la débil, los tubos de corriente débil deben utilizar tubos de acero galvanizado y tierra en ambos extremos para formar un efecto de apantallamiento de jaula de Faraday. Pueden utilizarse tubos de PVC ignífugos para las secciones convencionales, pero el índice de oxígeno debe ser ＞32% (norma de ensayo GB/T2408).

6. Seguridad y aceptación: de la protección de la toma de tierra al diagnóstico inteligente

El núcleo de seguridad de un sistema eléctrico fuerte es protección de puesta a tierra. El cable de protección de PE de la caja de distribución debe utilizar cable bicolor amarillo-verde, y el valor de la prueba de resistencia debe ser ≤0,5MΩ. La distancia paralela entre las tuberías eléctricas y las tuberías de gas es ≥100 mm, y ≥50 mm cuando se cruzan.

Sistema de corriente débil se centra en verificación de señales:

• Prueba On-off: La red utiliza un comprobador FLUKE para realizar la detección de atenuación de extremo a extremo
• Etiqueta de identificación: Las etiquetas de la serie SDR de 3M se colocan en ambos extremos de cada cable, indicando "tipo de corriente débil-sala-número de serie" (como TV-Living-01).
• Continuidad de la pantalla: Utilice un multímetro para medir la resistencia de la capa de apantallamiento y garantizar la plena conducción.

Prueba de carga paso a paso se utiliza en la fase de aceptación: la línea de corriente fuerte funciona a la carga nominal de 80%/100%/115% durante 2 horas cada una, y controla el aumento de temperatura; la línea de corriente débil se somete a pruebas para comprobar la tasa de pérdida de paquetes durante 72 horas a pleno ancho de banda.

Espacio insuficiente entre la corriente fuerte y la débil sigue siendo la infracción más frecuente in situ (representa 35% de las órdenes de rectificación), y la falta de puesta a tierra de la capa de apantallamiento provoca un aumento de 70% en la tasa de fallos por corriente débil. La construcción estandarizada del aislamiento de la electricidad fuerte y débil reduce la tasa de falsos funcionamientos de los sistemas domésticos inteligentes en un 90%y reduce el riesgo de incendios eléctricos 50%.

La esencia de la coexistencia de electricidad fuerte y débil es la coexistencia armoniosa de energía e información. Desde el "doble estándar de aislamiento y apantallamiento" en la selección de materiales, pasando por la "prioridad de separación de espacios" en el cableado, hasta la "doble verificación de carga y señal" en la aceptación: este sistema de defensa de tres niveles construye el gen de seguridad eléctrica de los edificios modernos. Sólo respetando los límites de las especificaciones puede lograrse una integración segura.