L'installazione mista di sistemi a corrente forte e debole rappresenta i vasi sanguigni e i nervi degli edifici moderni, e la qualità della costruzione determina direttamente la sicurezza e il livello di intelligenza degli edifici.
Nell'ingegneria elettrica degli edifici, la costruzione standardizzata di sistemi a corrente forte e debole è come la precisa collaborazione del "sistema di circolazione del sangue" e del "sistema nervoso" del corpo umano. I cavi a corrente forte trasportano alta tensione e alta corrente di 220V e oltree sono responsabili dell'alimentazione di apparecchiature come l'illuminazione e il condizionamento dell'aria; mentre i cavi a corrente debole trasmettono segnali vocali, dati e di controllo al di sotto del livello di guardia. 36V, costruendo canali informativi per case intelligenti e sistemi di sicurezza.
Una volta che le due cose si confondono o si incrociano durante la costruzione, ciò causerà come minimo l'interruzione della rete e l'innevamento del televisore e, nel peggiore dei casi, incidenti dovuti a scosse elettriche o rischi di incendio. Secondo i dati delle specifiche elettriche nazionali, quasi 40% di incidenti elettrici sono causati dall'installazione mista di corrente forte e debole o da una costruzione non standard.
Questo articolo analizzerà a fondo i punti tecnici dell'intero processo dei cavi a corrente forte e debole, dalla selezione del materiale all'accettazione, e fornirà una soluzione sistematica per la sicurezza elettrica degli edifici.
1. Concetto e caratteristiche: la differenza essenziale tra trasmissione di energia e vettore di informazioni
La differenza fondamentale tra elettricità forte e debole non risiede solo nel valore della tensione, ma anche nella caratteristiche fisiche e posizionamento funzionale. Il sistema di alimentazione forte è principalmente a 220V/380V in corrente alternata, con una frequenza fissa di 50Hz, e la sua funzione centrale è trasmissione di energia elettrica. La struttura del cavo si concentra sulla resistenza all'isolamento e sulla capacità di trasporto della corrente e i modelli più comuni includono la linea BV, il cavo YJV, ecc.
Il sistema a corrente debole copre la banda larga, il telefono, i segnali di sicurezza, ecc. La tensione è solitamente inferiore a Tensione di sicurezza 36Vma la frequenza può raggiungere il livello di MHz. Per esempio, il cavo di rete CAT6, il cavo coassiale, ecc. fedeltà del segnale e anti-interferenza.
A livello fisico, il forte campo magnetico generato dall'elevata corrente del cavo di alimentazione forte formerà interferenze elettromagnetiche (EMI) al segnale di potenza debole. Lo standard nazionale GB50303 stabilisce chiaramente che: È severamente vietato posare cavi di potenza forte e debole nello stesso tubo, la distanza parallela deve essere ≥300 mm e l'angolo deve essere ≥60° quando si incrociano per ridurre le interferenze di accoppiamento.
2. Selezione del materiale: progettazione mirata della resistenza dell'isolamento e dell'efficacia della schermatura.
Selezione dei cavi ad alta tensione L'obiettivo principale è capacità di trasporto di corrente sicura e grado di isolamento. Nella distribuzione dell'energia domestica, i circuiti di illuminazione devono utilizzare fili con anima in rame da 1,5 mm², mentre le apparecchiature ad alta potenza, come i condizionatori d'aria, devono essere dotate di fili dedicati indipendenti da 4 mm² per garantire che lo strato isolante non si surriscaldi e si guasti a pieno carico.
La norma IEC 60811-606 sottolinea: Se la deviazione della densità dello strato isolante supera 5%sarà giudicato non qualificato, perché la diminuzione della densità porterà a una diminuzione della rigidità dielettrica e aumenterà il rischio di rottura.
Cavi a bassa tensione devono corrispondere struttura di schermatura e prestazioni di trasmissione. È possibile selezionare tre schemi di schermatura in base all'ambiente di interferenza:
- Schermatura in foglio di alluminio: Adatto ad ambienti con interferenze ad alta frequenza (come le apparecchiature di conversione di frequenza adiacenti), la copertura del 100% è ottenuta tramite un nastro composito in alluminio-plastica.
- Schermatura tessuta: La rete metallica in rame stagnato è utilizzata per fornire un tasso di schermatura e una resistenza alla flessione ≥90%, adatta agli scenari di cablaggio mobile.
- Schermatura composita: Doppia schermatura in foglio di alluminio + rete di rame, utilizzata in aree altamente sensibili come i centri dati.
3. Isolamento del cablaggio: la separazione spaziale è la prima linea di difesa contro le interferenze.
Isolamento spaziale standardizzato è la pietra miliare della coesistenza di elettricità forte e debole. Durante la costruzione è necessario seguire il principio dell'isolamento a tre livelli:
- Isolamento gerarchico: Quando i cavi di alimentazione forti e deboli sono stratificati verticalmente, la distanza è ≥300 mm; quando sono posati sullo stesso strato, la distanza è estesa a 500 mm.
- Protezione trasversale: In corrispondenza dell'inevitabile intersezione, il cavo di alimentazione debole deve essere avvolto con nastro di schermatura in carta stagnolae la lunghezza di copertura supera i 200 mm su entrambi i lati del tubo di alimentazione forte.
- Spaziatura dei terminali: Sul pannello delle prese, la distanza orizzontale tra le prese di corrente forti e deboli è ≥500 mm per evitare l'accoppiamento dei segnali delle apparecchiature terminali (come il router e la presa dell'aria condizionata).
Le misurazioni effettive di un progetto di smart home mostrano che quando la distanza parallela tra il cavo di rete e il cavo di alimentazione aumenta da 100 mm a 300 mm, il tasso di errore di bit della rete diminuisce di 90%dimostrando l'efficacia dell'isolamento spaziale.
4. Tecnologia di schermatura: sistema di difesa elettromagnetica del sistema di alimentazione debole
Scarsa efficacia della schermatura di potenza determina direttamente la qualità del segnale. Il caso dell'elettrotecnica navale mostra che la tensione indotta del cavo di controllo non schermato in prossimità della forte potenza può raggiungere 5Vmentre scende a meno di 0,3 V dopo la schermatura con rete di rame.
Le principali misure di schermatura includono:
- Trattamento di messa a terra: Lo strato di schermatura deve essere messo a terra in un unico punto per evitare di formare un anello di messa a terra; la messa a terra del nucleo di riserva può ridurre la tensione di interferenza di oltre 40%
- Pianificazione del percorso: La linea di corrente debole deve essere mantenuta a ≥1m di distanza da forti fonti di interferenza come inverter e UPS. Se non è possibile evitarlo, è necessario proteggerlo con tubi di acciaio zincato.
- Isolamento della partizione: I loop di segnali di livello alto/basso (come gli allarmi antincendio e la musica di sottofondo) sono separati da cavi indipendenti per evitare la diafonia.
Il nuovo strato di schermatura a treccia in lega di alluminio e magnesio (come la serie 3M™) è flessibile e ha un'elevata permeabilità magnetica, in grado di attenuare le interferenze ad alta frequenza di 60dB.
5. Tubi e posa: Implementazione standardizzata della protezione meccanica
Sistema di tubi metallici è il "giubbotto antiproiettile" del cavo. Il tubo a filo aperto deve essere fissato con una fascetta per tubi aperta, e la distanza è graduata in base al diametro del tubo: 1,0 m per il tubo φ20 e 1,5 m per il tubo φ40. I morsetti per tubi vengono aggiunti alle curve, a ≤150 mm dal punto centrale del gomito.
Processo di filettatura dei tubi deve attenersi rigorosamente a tre principi:
- Controllo della capacità: L'area totale della sezione trasversale dei fili in un singolo tubo è ≤ 40% dell'area trasversale del tubo (ad esempio, un tubo in PVC da 20 mm può contenere fino a 4 fili da 2,5 mm²).
- Standard per il filo vivo: Quando la lunghezza del tubo rettilineo supera i 30 m o ci sono due curve consecutive, è necessario installare una cassetta per i fili per garantire la possibilità di estrarre e sostituire i fili.
- Raggio di curvatura: Il raggio di curvatura del tubo nascosto è ≥ 6 volte il diametro del tubo (ad esempio, un tubo φ25 richiede un gomito R150 mm) per evitare che il cavo si attorcigli all'interno.
All'intersezione tra elettricità forte e debole, i tubi a corrente debole dovrebbero utilizzare tubi in acciaio zincato e la terra ad entrambe le estremità per formare un effetto di schermatura a gabbia di Faraday. I tubi in PVC ignifugo possono essere utilizzati per le sezioni convenzionali, ma l'indice di ossigeno deve essere ＞32% (standard di prova GB/T2408).
6. Sicurezza e accettazione: dalla protezione della messa a terra alla diagnosi intelligente
Il nucleo di sicurezza del sistema energetico forte è protezione della messa a terra. Il filo di protezione in PE nella scatola di distribuzione deve utilizzare un filo bicolore giallo-verde e il valore del test di resistenza deve essere ≤0,5MΩ. La distanza parallela tra i tubi elettrici e i tubi del gas è ≥100 mm e ≥50 mm in caso di incrocio.
Sistema di corrente debole si concentra su verifica del segnale:
- Test on-off: La rete utilizza un tester FLUKE per eseguire il rilevamento dell'attenuazione end-to-end.
- Etichetta di identificazione: Le etichette della serie 3M SDR sono apposte su entrambe le estremità di ciascun cavo, indicando "tipo di corrente debole-camera-numero di serie" (ad esempio TV-Living-01).
- Continuità dello schermo: Misurare con un multimetro la resistenza dello strato di schermatura per garantire la piena conduzione.
Test di carico passo-passo nella fase di accettazione: la linea a corrente forte funziona con il carico nominale 80%/100%/115% per 2 ore ciascuna e monitora l'aumento della temperatura; la linea a corrente debole viene testata per verificare il tasso di perdita dei pacchetti per 72 ore a piena larghezza di banda.
Spaziatura insufficiente tra corrente forte e debole è ancora la violazione più frequente in loco (che rappresenta 35% degli ordini di rettifica), e la mancanza di messa a terra dello strato di schermatura porta a un aumento di 70% del tasso di guasto della corrente debole. La costruzione standardizzata dell'isolamento dell'elettricità forte e debole riduce il tasso di falso funzionamento dei sistemi domestici intelligenti di 90%e riduce il rischio di incendi elettrici grazie a 50%.
L'essenza della coesistenza di elettricità forte e debole è l'armoniosa coesistenza di energia e informazioneDai "doppi standard di isolamento e schermatura" nella selezione dei materiali, alla "priorità di separazione degli spazi" nel cablaggio, alla "doppia verifica di carico e segnale" nell'accettazione: questo sistema di difesa a tre livelli costruisce il gene della sicurezza elettrica degli edifici moderni. Solo rispettando i limiti delle specifiche è possibile ottenere un'integrazione sicura.