Guia de instalação de cabos fortes vs fracos

1. Conceito e caraterísticas: a diferença essencial entre transmissão de energia e suporte de informação

A diferença fundamental entre eletricidade forte e fraca não reside apenas no valor da tensão, mas também na caraterísticas físicas e posicionamento funcional. O sistema de energia forte é principalmente 220V/380V AC, com uma frequência fixa de 50Hz, e a sua função principal é transmissão de energia eléctrica. A estrutura do cabo centra-se na resistência do isolamento e na capacidade de transporte de corrente, e os modelos comuns incluem a linha BV, o cabo YJV, etc.

O sistema de corrente fraca abrange os sinais de banda larga, telefone, segurança, etc. A tensão é geralmente inferior a Tensão de segurança de 36Vmas a frequência pode atingir o nível de MHz. Por exemplo, cabo de rede CAT6, cabo coaxial, etc., o foco do projeto é fidelidade do sinal e anti-interferência.

A nível físico, o forte campo magnético gerado pela corrente elevada do cabo de alimentação forte formará interferência electromagnética (EMI) ao sinal de potência fraca. O padrão nacional GB50303 estipula claramente: É estritamente proibido colocar cabos de energia fortes e fracos no mesmo tubo, o espaçamento paralelo deve ser ≥300mm, e o ângulo deve ser ≥60° ao cruzar para reduzir a interferência de acoplamento.

2. Seleção de materiais: conceção orientada para a resistência do isolamento e a eficácia da blindagem

Seleção de cabos de alta tensão O principal objetivo é capacidade de condução de corrente segura e grau de isolamento. Na distribuição de energia eléctrica doméstica, os circuitos de iluminação devem utilizar fios com núcleo de cobre de 1,5 mm² e os equipamentos de alta potência, como os aparelhos de ar condicionado, devem estar equipados com fios dedicados independentes de 4 mm², para garantir que a camada de isolamento não sobreaqueça e falhe sob carga total.

A norma IEC 60811-606 sublinha: Se o desvio de densidade da camada de isolamento exceder 5%será considerada não qualificada, porque a diminuição da densidade conduzirá a uma diminuição da rigidez dieléctrica e aumentará o risco de rutura.

Cabos de tensão fraca necessidade de corresponder estrutura de blindagem e desempenho de transmissão. Podem ser selecionados três esquemas de blindagem de acordo com o ambiente de interferência:

• Blindagem com folha de alumínio: Adequado para ambientes de interferência de alta frequência (como equipamento de conversão de frequência adjacente), a cobertura do 100% é obtida através de fita composta de alumínio-plástico
• Blindagem tecida: A rede de fios de cobre estanhado é utilizada para fornecer uma taxa de blindagem ≥90% e resistência à flexão, adequada para cenários de cablagem móvel
• Blindagem composta: Blindagem dupla de folha de alumínio + malha de cobre, utilizada em áreas altamente sensíveis, como centros de dados.

3. Isolamento da cablagem: a separação espacial é a primeira linha de defesa contra as interferências

Isolamento espacial normalizado é a pedra angular da coexistência de eletricidade forte e fraca. O princípio do isolamento de três níveis deve ser seguido durante a construção:

• Isolamento hierárquico: Quando as calhas dos cabos de alimentação fortes e fracos são colocadas verticalmente em camadas, o espaçamento é ≥300mm; quando colocadas na mesma camada, o espaçamento é alargado para 500mm
• Proteção cruzada: Na intersecção inevitável, o cabo de alimentação fraco deve ser envolvido com fita de proteção em folha de estanhoe o comprimento de cobertura é superior a 200 mm em ambos os lados do tubo de alimentação forte
• Espaçamento entre terminais: No painel de tomadas, o espaçamento horizontal entre as tomadas de potência forte e fraca é ≥500mm para evitar o acoplamento de sinal do equipamento terminal (como o router e a tomada do ar condicionado).

As medições reais de um projeto de casa inteligente mostram que, quando o espaçamento paralelo entre o cabo de rede e o cabo de alimentação aumenta de 100 mm para 300 mm, a taxa de erro de bits da rede diminui em 90%provando a eficácia do isolamento espacial.

4. Tecnologia de blindagem: sistema de defesa electromagnética do sistema de energia fraca

Eficácia fraca da proteção de energia determina diretamente a qualidade do sinal. O caso da engenharia eléctrica de navios mostra que a tensão induzida do cabo de controlo não blindado perto da potência forte pode atingir 5Venquanto que, após a blindagem com malha de cobre, desce para menos de 0,3 V.

As principais medidas de proteção incluem:

• Tratamento de ligação à terra: A camada de proteção deve ser ligada à terra num único ponto para evitar a formação de um circuito de ligação à terra; a ligação à terra do núcleo sobresselente pode reduzir a tensão de interferência em mais de 40%
• Planeamento da trajetória: A linha de corrente fraca deve ser mantida a ≥1m de distância de fontes de interferência fortes, tais como inversores e UPS. Se não puder ser evitada, deve ser protegida por tubos de aço galvanizado
• Isolamento de partições: Os circuitos de sinal de nível alto/baixo (como os alarmes de incêndio e a música de fundo) são separados por cabos independentes para evitar interferências.

A nova camada de blindagem entrançada em liga de alumínio-magnésio (como a série 3M™) é flexível e tem uma elevada permeabilidade magnética, o que pode atenuar as interferências de alta frequência em 60dB.

5. Tubagens e assentamento: Aplicação normalizada da proteção mecânica

Sistema de tubos de arame é o "colete à prova de bala" do cabo. O tubo de arame aberto deve ser fixado com uma braçadeira de tubo aberto, e o espaçamento é graduado de acordo com o diâmetro do tubo: 1,0 m para o tubo φ20 e 1,5 m para o tubo φ40. As braçadeiras de tubo são adicionadas nas curvas, ≤150mm a partir do ponto médio do cotovelo.

Processo de roscagem de tubos deve respeitar rigorosamente três princípios:

• Controlo da capacidade: A área total da secção transversal dos fios num único tubo de arame é ≤ 40% da área da secção transversal do tubo (por exemplo, um tubo de PVC de φ20 pode passar até 4 fios de 2,5 mm²)
• Norma de fio elétrico: Quando o comprimento do tubo reto for superior a 30 m ou houver duas curvas consecutivas, deve ser instalada uma caixa de fios para garantir a possibilidade de retirar e substituir os fios
• Raio de curvatura: O raio de curvatura do tubo oculto é ≥ 6 vezes o diâmetro do tubo (por exemplo, um tubo φ25 requer um cotovelo R150mm) para evitar que o cabo seja torcido no interior.

Na intersecção da eletricidade forte e fraca, os tubos de corrente fraca devem utilizar tubos de aço galvanizado e terra em ambas as extremidades para formar um efeito de blindagem de gaiola de Faraday. Os tubos de PVC ignífugo podem ser utilizados para secções convencionais, mas o índice de oxigénio deve ser ＞32% (norma de ensaio GB/T2408).

6. Segurança e aceitação: da proteção da ligação à terra ao diagnóstico inteligente

O núcleo de segurança do sistema de energia forte é proteção de ligação à terra. O fio de proteção PE na caixa de distribuição deve usar fio amarelo-verde de duas cores, e o valor do teste de resistência deve ser ≤0,5MΩ. O espaçamento paralelo entre tubos elétricos e tubos de gás é ≥100mm, e ≥50mm ao cruzar.

Sistema atual fraco centra-se em verificação do sinal:

• Teste on-off: A rede utiliza um aparelho de teste FLUKE para efetuar a deteção da atenuação de extremo a extremo
• Identificação da etiqueta: As etiquetas da série 3M SDR são afixadas em ambas as extremidades de cada cabo, indicando "tipo de corrente fraca-número de série da sala" (como TV-Living-01)
• Continuidade da blindagem: Utilize um multímetro para medir a resistência da camada de proteção para garantir uma condução total.

Ensaio de carga passo a passo é utilizada na fase de aceitação: a linha de corrente forte funciona com uma carga nominal de 80%/100%/115% durante 2 horas cada e monitoriza o aumento da temperatura; a linha de corrente fraca é testada quanto à taxa de perda de pacotes durante 72 horas com largura de banda total.

Espaçamento insuficiente entre corrente forte e fraca continua a ser a violação mais frequente no local (responsável por 35% das ordens de retificação), e a falta de ligação à terra da camada de blindagem leva a um aumento de 70% na taxa de falha de corrente fraca. A construção normalizada do isolamento de eletricidade forte e fraca reduz a taxa de funcionamento falso dos sistemas domésticos inteligentes em 90%e reduz o risco de incêndios eléctricos ao 50%.

A essência da coexistência de eletricidade forte e fraca é a coexistência harmoniosa de energia e informação. Desde os "padrões duplos de isolamento e blindagem" na seleção de materiais, à "prioridade de separação de espaços" na cablagem, à "dupla verificação de carga e sinal" na aceitação - este sistema de defesa de três níveis constrói o gene de segurança eléctrica dos edifícios modernos. Só respeitando os limites das especificações é que se consegue uma integração segura.