Kuvvetli ve zayıf akım sistemlerinin karışık kurulumu modern binaların kan damarları ve sinirleri olup, inşaat kalitesi binaların güvenlik ve zeka seviyesini doğrudan belirler.
Bina elektrik mühendisliğinde, güçlü ve zayıf akım sistemlerinin standartlaştırılmış yapısı, insan vücudunun "kan dolaşım sistemi" ve "sinir sistemi "nin hassas işbirliği gibidir. Kuvvetli akım kabloları yüksek voltaj ve yüksek akım taşır. 220V ve üzerive aydınlatma ve klima gibi güç ekipmanlarının çalıştırılmasından sorumludur; zayıf akım kabloları ise aşağıdaki ses, veri ve kontrol sinyallerini iletir 36Vakıllı evler ve güvenlik sistemleri için bilgi kanalları oluşturmak.
İnşaat sırasında bu ikisi birbirine karıştığında veya çapraz etkileşime girdiğinde, en azından şebeke kesintisine ve TV karına, en kötü ihtimalle de elektrik çarpması kazalarına veya yangın risklerine neden olacaktır. Ulusal elektrik spesifikasyon verilerine göre, elektrik kazalarının yaklaşık 40%'si güçlü ve zayıf akımın karışık kurulumundan veya standart olmayan yapıdan kaynaklanır.
Bu makale, malzeme seçiminden kabule kadar tüm kuvvetli ve zayıf akım kabloları sürecinin teknik noktalarını derinlemesine analiz edecek ve bina elektrik güvenliği için sistematik bir çözüm sağlayacaktır.
1. Kavram ve özellikler: enerji iletimi ile bilgi taşıyıcı arasındaki temel fark
Güçlü ve zayıf elektrik arasındaki temel fark sadece voltaj değerinde değil, aynı zamanda fi̇zi̇ksel özelli̇kler ve fonksi̇yonel konumlandirma. Güçlü güç sistemi esas olarak 220V/380V AC olup, sabit frekansı 50Hz'dir ve temel işlevi elektrik enerjisi iletimi. Kablo yapısı yalıtım gücü ve akım taşıma kapasitesine odaklanır ve yaygın modeller arasında BV hattı, YJV kablosu vb. bulunur.
Zayıf akım sistemi geniş bant, telefon, güvenlik sinyalleri vb. kapsar. Gerilim genellikle aşağıdakilerden daha düşüktür 36V güvenlik gerilimiancak frekans MHz seviyesine ulaşabilir. Örneğin, CAT6 ağ kablosu, koaksiyel kablo vb. tasarım odağı sinyal doğruluğu ve parazit önleme.
Fiziksel düzeyde, güçlü güç kablosunun yüksek akımı tarafından üretilen güçlü manyetik alan elektromanyetik girişim (EMI) zayıf güç sinyaline. Ulusal standart GB50303 açıkça şart koşmaktadır: Güçlü ve zayıf güç kablolarının aynı boruya döşenmesi kesinlikle yasaktır, paralel aralık ≥300 mm olmalıdır ve kuplaj girişimini azaltmak için geçerken açı ≥60 ° olmalıdır.
2. Malzeme seçimi: yalıtım gücü ve ekranlama etkinliğinin hedeflenen tasarımı
Yüksek gerilim kablosu seçimi Birincil odak noktası güvenli akım taşıma kapasitesi ve yalıtım sınıfı. Ev güç dağıtımında, aydınlatma devrelerinde 1,5 mm² bakır özlü teller kullanılmalı ve yalıtım katmanının tam yük altında aşırı ısınmamasını ve arızalanmamasını sağlamak için klimalar gibi yüksek güçlü ekipmanlar bağımsız 4 mm² özel tellerle donatılmalıdır.
IEC 60811-606 standardı vurgulamaktadır: Yalıtım katmanının yoğunluk sapması aşağıdakileri aşarsa 5%yoğunluğundaki azalma dielektrik dayanımında azalmaya yol açacağı ve bozulma riskini artıracağı için niteliksiz olarak değerlendirilecektir.
Zayıf voltajlı kablolar eşleşmesi gerekir ekranlama yapısı ve iletim performansı. Parazit ortamına göre üç ekranlama şeması seçilebilir:
- Alüminyum folyo ekranlama: Yüksek frekanslı parazit ortamları (bitişik frekans dönüştürme ekipmanı gibi) için uygun olan 100% kapsama alanı, alüminyum-plastik kompozit bant aracılığıyla elde edilir
- Dokuma ekranlama: Kalaylı bakır tel örgü, ≥90% ekranlama oranı ve bükülme direnci sağlamak için kullanılır, mobil kablolama senaryoları için uygundur
- Kompozit ekranlama: Alüminyum folyo + bakır örgü çift ekranlama, veri merkezleri gibi son derece hassas alanlarda kullanılır.
3. Kablo izolasyonu: uzamsal ayrım, parazite karşı ilk savunma hattıdır
Standartlaştırılmış mekansal izolasyon güçlü ve zayıf elektriğin bir arada var olmasının temel taşıdır. İnşaat sırasında üç seviyeli izolasyon prensibine uyulmalıdır:
- Hiyerarşik izolasyon: Güçlü ve zayıf güç kablosu olukları dikey olarak katmanlandığında, aralık ≥300 mm'dir; aynı katman üzerine döşendiğinde, aralık 500 mm'ye genişletilir
- Çapraz koruma: Kaçınılmaz kavşakta, zayıf güç kablosu aşağıdakilerle sarılmalıdır kalay folyo koruyucu bantve kapsama uzunluğu güçlü güç borusunun her iki tarafında 200 mm'yi aşar
- Terminal aralığı: Soket panelinde, terminal ekipmanının (yönlendirici ve klima soketi gibi) sinyal kuplajını önlemek için güçlü ve zayıf güç soketleri arasındaki yatay boşluk ≥500 mm'dir.
Bir akıllı ev projesinin gerçek ölçümleri, ağ kablosu ile güç kablosu arasındaki paralel aralık 100 mm'den 300 mm'ye çıktığında, ağ bit hata oranının şu kadar azaldığını göstermektedir 90%Bu da mekânsal izolasyonun etkinliğini kanıtlamaktadır.
4. Ekranlama teknolojisi: zayıf güç sisteminin elektromanyetik savunma sistemi
Zayıf güç kalkanı etkinliği doğrudan sinyal kalitesini belirler. Gemi elektrik mühendisliği örneği, güçlü gücün yakınındaki ekransız kontrol kablosunun indüklenen voltajının aşağıdakilere ulaşabileceğini göstermektedir 5Vbakır örgü ekranlamadan sonra 0,3V'un altına düşer.
Temel koruma önlemleri şunları içerir:
- Topraklama tedavisi: Topraklama döngüsü oluşmasını önlemek için ekranlama katmanı tek bir noktada topraklanmalıdır; yedek çekirdek topraklaması parazit voltajını 40%'den daha fazla azaltabilir
- Yol planlaması: Zayıf akım hattı, invertörler ve UPS gibi güçlü parazit kaynaklarından ≥1 m uzakta tutulmalıdır. Eğer bundan kaçınılamıyorsa, galvanizli çelik borularla korunmalıdır.
- Bölme izolasyonu: Yüksek/düşük seviyeli sinyal döngüleri (yangın alarmları ve arka plan müziği gibi) paraziti önlemek için bağımsız kablolarla ayrılır.
Yeni alüminyum-magnezyum alaşımlı örgülü koruyucu katman (3M™ serisi gibi) esnektir ve yüksek manyetik geçirgenliğe sahiptir, bu da yüksek frekanslı parazitleri şu şekilde zayıflatabilir 60dB.
5. Borular ve döşeme: Mekanik korumanın standartlaştırılmış uygulaması
Tel boru sistemi kablonun "kurşun geçirmez yeleğidir". Açık tel boru, açık bir boru kelepçesi ile sabitlenmelidir ve aralık boru çapına göre derecelendirilir: φ20 boru için 1,0 m ve φ40 boru için 1,5 m. Boru kelepçeleri dirseklere, dirseğin orta noktasından ≤150mm uzaklıkta eklenir.
Boru diş açma işlemi üç ilkeye kesinlikle uymalıdır:
- Kapasite kontrolü: Tek bir tel borudaki tellerin toplam kesit alanı, boru kesit alanının ≤ 40%'si kadardır (örneğin, φ20 PVC boru 4 adet 2,5 mm² tele kadar geçirilebilir)
- Canlı tel standardı: Düz boru uzunluğu 30 m'yi aştığında veya iki ardışık dirsek olduğunda, kabloların çıkarılıp değiştirilebilmesini sağlamak için bir kablo kutusu kurulmalıdır
- Eğrilik yarıçapı: Kablonun içeride bükülmesini önlemek için gizli borunun bükülme yarıçapı boru çapının ≥ 6 katıdır (örneğin, φ25 boru için R150mm dirsek gerekir).
Güçlü ve zayıf elektriğin kesiştiği noktada, zayıf akım tüpleri kullanmalıdır galvanizli çelik borular ve Faraday kafesi ekranlama etkisi oluşturmak için her iki uçta toprak. Geleneksel bölümler için alev geciktirici PVC tüpler kullanılabilir, ancak oksijen indeksi ＞32% olmalıdır (test standardı GB/T2408).
6. Güvenlik ve kabul: topraklama korumasından akıllı teşhise
Güçlü güç sisteminin güvenlik çekirdeği o topraklama koruması. Dağıtım kutusundaki PE koruma teli sarı-yeşil iki renkli tel kullanmalı ve direnç test değeri ≤0,5MΩ olmalıdır. Elektrik boruları ve gaz boruları arasındaki paralel aralık ≥100 mm ve kesişirken ≥50 mm'dir.
Zayıf akım sistemi odaklanır sinyal doğrulama:
- Açma-kapama testi: Ağ, uçtan uca zayıflama tespiti yapmak için bir FLUKE test cihazı kullanır
- Etiket tanımlama: 3M SDR serisi etiketler, her kablonun her iki ucuna "zayıf akım tipi-oda-seri numarası" (TV-Living-01 gibi) belirtilerek yapıştırılır
- Ekran sürekliliği: Tam iletimi sağlamak amacıyla ekran katmanı direncini ölçmek için bir multimetre kullanın.
Adım adım yükleme testi kabul aşamasında kullanılır: güçlü akım hattı her biri 2 saat boyunca 80%/100%/115% nominal yükte çalışır ve sıcaklık artışını izler; zayıf akım hattı tam bant genişliğinde 72 saat boyunca paket kaybı oranı için test edilir.
Güçlü ve zayıf akım arasında yetersiz boşluk hala sahada en sık görülen ihlaldir (düzeltme siparişlerinin 35%'sini oluşturur) ve kalkan tabakası topraklamasının olmaması, zayıf akım arıza oranında 70%'lik bir artışa neden olur. Güçlü ve zayıf elektriğin standartlaştırılmış izolasyon yapısı, akıllı ev sistemlerinin yanlış çalışma oranını şu şekilde azaltır 90%ve elektrik yangınları riskini şu şekilde azaltır 50%.
Güçlü ve zayıf elektriğin bir arada var olmasının özü, aşağıdakilerin uyumlu bir şekilde bir arada var olmasıdır enerji̇ ve bi̇lgi̇. Malzeme seçiminde "yalıtım ve ekranlama çifte standartlarından", kablolamada "alan ayırma önceliğine" ve kabulde "yük ve sinyal çifte doğrulamasına" kadar bu üç seviyeli savunma sistemi modern binaların elektrik güvenliği genini oluşturur. Sadece spesifikasyonların sınırlarına bağlı kalınarak güvenli entegrasyon sağlanabilir.