Смешанная установка систем сильного и слабого тока - это кровеносные сосуды и нервы современных зданий, а качество строительства напрямую определяет безопасность и интеллектуальный уровень зданий.
В строительной электротехнике стандартизированное построение систем сильного и слабого тока подобно точному взаимодействию "системы кровообращения" и "нервной системы" человеческого организма. Кабели сильного тока передают высокое напряжение и большой ток 220 В и вышеОни отвечают за работу силового оборудования, такого как освещение и кондиционирование воздуха, а слаботочные кабели передают голос, данные и управляющие сигналы под землей. 36VСоздание информационных каналов для умных домов и систем безопасности.
Если во время строительства произойдет путаница или перекрестное вмешательство, это приведет как минимум к перебоям в работе сети и телевизионному снегу, а как максимум - к несчастным случаям, связанным с поражением электрическим током или пожаром. В соответствии с данными национальной электрической спецификации, Почти 40% несчастных случаев, связанных с электричеством вызваны смешанной установкой сильного и слабого тока или нестандартной конструкцией.
В этой статье будет проведен глубокий анализ технических аспектов всего процесса прокладки кабелей сильного и слабого тока от выбора материала до приемки, а также предложено систематическое решение для обеспечения электробезопасности зданий.
1. Понятие и характеристики: существенное различие между передачей энергии и носителем информации
Принципиальное различие между сильным и слабым электричеством заключается не только в величине напряжения, но и в физические характеристики и функциональное позиционирование. Силовая система в основном 220В/380В переменного тока, с фиксированной частотой 50Гц, и ее основной функцией является передача электрической энергии. В структуре кабеля основное внимание уделяется прочности изоляции и токопроводящей способности, а распространенные модели включают линию BV, кабель YJV и т.д.
Слаботочные системы охватывают широкополосные, телефонные, охранные сигналы и т.д. Напряжение обычно ниже, чем Напряжение безопасности 36 ВНо частота может достигать уровня МГц. Например, сетевой кабель CAT6, коаксиальный кабель и т.д., дизайн фокусируется на точность передачи сигнала и защита от помех.
На физическом уровне сильное магнитное поле, создаваемое сильным током силового кабеля, будет формировать электромагнитные помехи (EMI) на слабый сигнал питания. В национальном стандарте GB50303 четко прописано: Категорически запрещается прокладывать сильные и слабые силовые кабели в одной трубе, расстояние между параллельными кабелями должно составлять ≥300 мм, а угол при пересечении должен быть ≥60°, чтобы уменьшить помехи при соединении.
2. Выбор материала: целенаправленный расчет прочности изоляции и эффективности экранирования
Выбор высоковольтного кабеля Основное внимание уделяется безопасная допустимая сила тока и класс изоляции. При распределении электроэнергии в доме в цепях освещения должны использоваться провода с медными жилами сечением 1,5 мм², а мощное оборудование, такое как кондиционеры, должно быть оснащено независимыми выделенными проводами сечением 4 мм², чтобы изоляционный слой не перегревался и не выходил из строя при полной нагрузке.
Стандарт IEC 60811-606 подчеркивает: Если отклонение плотности изоляционного слоя превышает 5%Он будет признан некачественным, поскольку уменьшение плотности приведет к снижению диэлектрической прочности и увеличит риск пробоя.
Слаботочные кабели соответствовать экранирующая структура и характеристики передачи. Три схемы экранирования могут быть выбраны в зависимости от помеховой обстановки:
- Экранирование алюминиевой фольгой: Подходит для условий высокочастотных помех (таких как оборудование для преобразования соседних частот), покрытие 100% достигается за счет алюминиево-пластиковой композитной ленты
- Плетеный экран: Луженая медная проволока используется для обеспечения ≥90% скорость экранирования и сопротивление изгибу, подходит для мобильных сценариев проводки
- Композитное экранирование: Алюминиевая фольга + медная сетка с двойным экранированием, используется в высокочувствительных зонах, таких как центры обработки данных.
3. Изоляция проводов: пространственное разделение является первой линией защиты от помех
Стандартизированная пространственная изоляция является краеугольным камнем сосуществования сильного и слабого электричества. При строительстве следует придерживаться принципа трехуровневой изоляции:
- Иерархическая изоляция: При вертикальной укладке сильных и слабых кабельных лотков расстояние между ними составляет ≥300 мм; при укладке в один слой расстояние увеличивается до 500 мм.
- Перекрестная защита: На неизбежном перекрестке слабый силовой кабель должен быть обернут экранирующая лента из оловянной фольгии длина охвата превышает 200 мм с обеих сторон мощной силовой трубы.
- Расстояние между клеммами: На панели розеток расстояние по горизонтали между сильными и слабыми розетками должно составлять ≥500 мм, чтобы избежать соединения сигналов оконечного оборудования (например, маршрутизатора и розетки кондиционера).
Фактические измерения в рамках проекта "умного дома" показали, что при увеличении параллельного расстояния между сетевым кабелем и кабелем питания со 100 мм до 300 мм коэффициент битовых ошибок в сети снижается на 90%что доказывает эффективность пространственной изоляции.
4. Технология экранирования: электромагнитная система защиты слабой энергосистемы
Слабая эффективность силовой защиты напрямую определяет качество сигнала. На примере судовой электротехники видно, что наведенное напряжение на неэкранированном кабеле управления вблизи сильного напряжения может достигать 5Vв то время как после экранирования медной сеткой он снижается до менее 0,3 В.
Основные меры по защите включают:
- Обработка заземления: Экранирующий слой должен быть заземлен в одной точке, чтобы избежать образования контура заземления; заземление запасного сердечника может снизить напряжение помех более чем на 40%
- Планирование пути: Слаботочная линия должна находиться на расстоянии ≥1 м от источников сильных помех, таких как инверторы и ИБП. Если этого нельзя избежать, то его следует защитить стальными оцинкованными трубами
- Изоляция разделов: Шлейфы сигналов высокого и низкого уровня (например, пожарной сигнализации и фоновой музыки) разделены независимыми кабелями, чтобы избежать перекрестных помех.
Новый экранирующий слой с оплеткой из алюминиево-магниевого сплава (например, серии 3M™) отличается гибкостью и высокой магнитной проницаемостью, что позволяет ослаблять высокочастотные помехи за счет 60 дБ.
5. Трубы и прокладка: Стандартизированная реализация механической защиты
Система проволочных труб является "бронежилетом" кабеля. Открытая проволочная труба должна быть закреплена открытым трубным хомутом, расстояние между которыми зависит от диаметра трубы: 1,0 м для трубы φ20 и 1,5 м для трубы φ40. Трубные хомуты добавляются на поворотах, на расстоянии ≤150 мм от середины колена.
Процесс нарезания трубной резьбы должны строго придерживаться трех принципов:
- Контроль производительности: Общая площадь поперечного сечения проводов в одной трубке составляет ≤ 40% от площади поперечного сечения трубки (например, в трубку из ПВХ φ20 можно продеть до 4 проводов сечением 2,5 мм²).
- Стандарт на провода под напряжением: Если длина прямой трубы превышает 30 м или имеются два последовательных изгиба, необходимо установить коробку для проводов, чтобы обеспечить возможность извлечения и замены проводов
- Радиус кривизны: Радиус изгиба скрытой трубки в ≥ 6 раз превышает диаметр трубки (например, для трубки φ25 требуется колено R150 мм), чтобы предотвратить перекручивание кабеля внутри.
На пересечении сильного и слабого электричестваДля слаботочных ламп следует использовать гальванизированные стальные трубы и заземление на обоих концах для создания эффекта экранирования клетки Фарадея. Для обычных секций можно использовать огнестойкие ПВХ-трубки, но кислородный индекс должен быть ＞32% (стандарт испытаний GB/T2408).
6. Безопасность и приемка: от защиты заземления до интеллектуальной диагностики
Ядро безопасности сильной энергетической системы это защита от заземления. Защитный провод PE в распределительной коробке должен использовать желто-зеленый двухцветный провод, а тестовое значение сопротивления должно быть ≤0,5MΩ. Параллельное расстояние между электрическими и газовыми трубами составляет ≥100 мм, а при пересечении - ≥50 мм.
Слабая система тока фокусируется на проверка сигнала:
- Тест на отключение: В сети используется тестер FLUKE для определения сквозного затухания
- Идентификация по этикетке: На оба конца каждого кабеля наклеиваются этикетки серии 3M SDR с указанием "тип слабого тока-комната-серийный номер" (например, TV-Living-01).
- Непрерывность экрана: С помощью мультиметра измерьте сопротивление слоя экрана, чтобы обеспечить полную проводимость.
Поэтапное испытание на нагрузку используется на этапе приемки: линия сильного тока работает при номинальной нагрузке 80%/100%/115% в течение 2 часов каждая и отслеживает повышение температуры; линия слабого тока тестируется на скорость потери пакетов в течение 72 часов при полной пропускной способности.
Недостаточное расстояние между сильным и слабым током по-прежнему является наиболее частым нарушением на объекте (на него приходится 35% заказов на устранение неисправностей), а отсутствие заземления экранирующего слоя приводит к увеличению частоты отказов по слабому току на 70%. Стандартизированная конструкция изоляции сильного и слабого электричества снижает частоту ложных срабатываний систем умного дома на 90%и снижает риск возникновения электрических пожаров благодаря 50%.
Суть сосуществования сильного и слабого электричества заключается в гармоничном сосуществовании энергия и информация. От "двойных стандартов изоляции и экранирования" при выборе материалов, "приоритета разделения пространства" при прокладке проводов до "двойной проверки нагрузки и сигнала" при приемке - эта трехуровневая система защиты формирует ген электробезопасности современных зданий. Только соблюдая границы спецификаций, можно добиться безопасной интеграции.