Кабели для умного дома

Беспроводные технологии, такие как Bluetooth-датчики, Wi-Fi лампочки и голосовые помощники, часто связаны с устройствами умного дома. Это создает впечатление, что все происходит «по воздуху». Тем не менее, кабельная инфраструктура вашего умного дома находится за кадром, в стенах и под полом.

Прокладка правильных кабелей обеспечивает стабильную, безопасную и масштабируемую систему. Хотя беспроводные устройства удобны для небольших задач, проводные соединения обеспечивают надежную передачу данных для видеокамер наблюдения, умных розеток, систем мультирума и многого другого без помех или обрыва связи.

Даже если вы не делаете все своими руками, понимание типов кабелей и принципов их разводки полезно. Это поможет вам правильно спланировать ремонт, проконсультироваться со специалистами и построить действительно умный дом, который будет работать бесперебойно долгие годы, а не превратится в набор конфликтующих устройств.

Кабели освещения в Умном Доме

Группы света — это несколько ламп или других осветительных приборов, которые включаются одновременно с одной клавишей выключателя. Двухрожковая люстра — это две группы света, а две бра на стене — одна.

Можно придумать промежуточные щиты, такие как этажные, но я обычно не рекомендую их, потому что экономия на кабеле не превышает расходы на дополнительный щит. На все группы света, управляемые системой Умный Дом, каждый кабель разводится по системе «звезда» — на каждую группу света отдельный кабель.

Кабель 3х1.5, обычно ВВГнг(А)-LS 3х1.5, обычно используется для освещения. Это позволяет подключать большую группу света, подключать светильники с заземлением или использовать третью жилу кабеля, чтобы разделить группу света на две части. По вашему желанию вы можете использовать более удобный гибкий кабель (например, КГВВнг(А)-LS 3×0.75 или МКШнг(А)-LS 3×0.75), важно только, чтобы он подходил для стационарной прокладки (ни в коем случае не ПВС и не ШВВП, про эти кабели вообще забудьте, они только для временного электроснабжения и удлинителей).

Реле в щите подаёт или снимает напряжение с группы освещения. Это может быть 230 вольт или другое напряжение.

Два варианта управления светодиодной лентой:

• Блок питания у ленты. В этом случае реле подаёт 230 вольт на блок питания, который включает ленту. Кабель минимум 2х0.75 для блока без клеммы заземления (в пластиковом корпусе) или минимум 3х0.75 для блока с клеммой заземления (в металлическом корпусе). Если блок питания мощнее 100 ватт, рекомендуется использовать кабель сечением 1.5мм², так как большой пусковой ток блока может выбивать автомат номиналом менее 10 ампер, а на кабель сечением 0.75 нужен автомат номиналом не более 6 ампер.
• Блок питания около щита. В этом случае реле коммутирует не 230 вольт, а 12 или 24 на ленту. Но надо следить за тем, чтобы расстояние от блока до ленты не привело к падению напряжения в кабеле (его надо считать). В зависимости от тока, который пойдёт по кабелю от блока до ленты, и от его длины может требоваться кабель сечением от 0.75 до 4 мм2^.

В этом разделе представлены различные варианты размещения блоков питания.

Если вы хотите управлять светодиодной лентой RGB (три цвета + белый) или кабельными жилами RGBW, вам потребуется больше жил. Сечение определяется током, протекающим по кабелю.

RGB лента — 4 жилы (3 цвета и общий плюc).

RGBW лента состоит из пяти жил: четыре цвета и общий выбор.

Мультибелая (CCT) лента состоит из трех жил, каждая из которых содержит два цвета и общий плюс.

Диммирование света в Умном Доме

Эти методы могут использоваться для деммирования группы света, что означает управление яркостью:

• Урезанием синусоиды (TRIAC). Таким образом диммируются лампы накаливания и галогеновые лампы, а также некоторые светодиодные (на которых написано, что они диммируемые). В этом случае в щите ставится вместо реле диммер. Кабель такой же, как и на недиммируемый свет.
• Управляющим напряжением 0-10 вольт (или 1-10 вольт). В этом случае на группу света надо подавать постоянное напряжение питания 230 вольт + дополнительный кабель FTP 5 категории либо экранированный 4х0.22 вдоль силового кабеля, по нему передаётся управляющее напряжение с модуля аналогового вывода контроллера. 230 вольт в этом случае можно разводить последовательно одной линией на все группы света, но для надёжности рекомендуется использовать такую же схему «звезда» (на случай замены светильников на недиммируемые или с другим способом управления). Так диммируются светодиодные лампы со специальными драйверами.
• DALI. Это протокол управления светом, для его использования светильники должны оснащаться драйверами DALI. До всех светильников тянем питания (фаза, ноль, земля) и две жилы шины DALI. Шина DALI необязательно должна идти по витой паре, можно для света монтировать кабель 5х0.75 или толще (три жилы питание, две жилы шина). Можно тянуть отдельно силовой кабель, отдельно витую пару или 4х0.22. Кабель шины DALI может звездой идти на все светильники (отдельный кабель от щита на каждый), а может проходить все шлейфом. Такой способ оправдывает себя при наличии очень большого (больше 40-50) групп освещения, но подключение шлейфом является не универсальным из-за того, что впоследствии не будет возможности отказа от управления по DALI.
• Для диммирования светодиодной ленты используются специальные ШИМ-диммеры, устанавливаемые в щите. Кабель от диммера до ленты такой же, как и для недиммируемой ленты.

Выключатели в Умном Доме

Для центральной системы автоматики лучше использовать обычных выключателей, а не специализированных. Выключатель должен просто замыкать два контакта. Рекомендуется использовать выключатели импульсного типа, не имеющие фиксации, потому что они удобнее в использовании и позволяют настроить что-то на двойное или длительное нажатие. Однако систему можно настроить без проблем, работая с классическими выключателями.

Кабели UTP 5 категории подключаются к каждому выключателю по схеме «звезда» от щита. Иногда монтируется FTP, но это обычно не требуется, если соблюдаются правила прокладки слаботочных кабелей. Один кабель теоретически может работать с количеством клавиш до семи, что означает, что одна жила общая, а семь клавиш. Однако запасы всегда необходимы. Внезапно одна жила обломится во время соединения или где-то в кабеле повредится? Когда-нибудь нужно будет подключить дополнительный датчик к блоку выключателей? В проектах я обычно подключаю не более пяти клавиш на один кабель. Кладем второй кабель UTP, если в блоке клавиш больше.

Есть два способа убрать диммирующую группу света с выключателей:

• С двух клавиш. Одна клавиша уменьшает яркость свечения на некий шаг (например, 10%), вторая увеличивает.
• С одной клавиши. Короткое нажатие — включение/выключение. Диммирование — длинное нажатие. Чаще всего делают так.

Выключатели Buspro в шинных системах KNX или HDL подключаются шлейфом либо одним кабелем FTP, либо специальным шинным кабелем типа витой пары. То есть кабель идет от щита к первому выключателю, затем к второму, а затем к третьему и так далее. Есть выключатели, работающие по протколу Modbus RS485, которые также можно использовать в проектах; однако следует иметь в виду, что при использовании простых выключателей, замыкающих контакт, надёжность работы системы управления светом будет выше.

Для тех, кто не любит витую пару или хочет в будущем перейти на обычную схему управления светом с замыканием выключателем 230 вольт, рекомендуется монтировать сигнальный кабель типа МКШнг, КГВВнг, КГВВнг с сечением 0.75 мм2 и количеством жил по количеству клавиш + 1. Витая пара не может передавать 230 вольт, и она не рассчитана для этого.

Вообще говоря, аббревиатура кабелей очень путаница; я видел, что на разных сайтах разные буквы расшифровываются по-разному. В связи с этим я хотел бы рассказать вам о следующих кабелях:

МКШ — многопроволочный монтажный кабель в ПВХ изоляции, пригодный для стационарного монтажа и имеет напряжение до 500 вольт.

Для силовых кабелей экран не нужен, но МКЭШ лучше, если мы хотим защитить передаваемый сигнал от наводок.

КГВВ — гибкий кабель контроля в ПВХ изоляции, многопроволочный и подходит для стационарного монтажа и высоких напряжений.

КВВГ — моножильный контрольный кaбель в ПВХ изоляции. Он также подходит для стационарного монтажа и высоких напряжений.

Когда дело доходит до наших задач, я не вижу существенной разницы между этими кабелями — кому удобнее использовать один из них. Для подключения многопроволочных кабелей следует использовать наконечники-гильзы (НШВИ). Это очень важно, потому что многопроволочные кабели более гибкие и удобны в монтаже. Когда вы покупаете кабель, обратитесь к конкретному производителю, чтобы узнать срок службы кабеля, особенно когда он используется для

Кабели для умных домов — это больше, чем просто провода. Они обеспечивают надежную работу всей системы. Высококачественная проводка необходима из-за того, что она обеспечивает питание, передает данные без задержек и снижает риск сбоев, даже если многие устройства поддерживают Wi-Fi или Bluetooth. Правильно выбранные кабели, например, для датчиков, интернета или питания, помогут избежать проблем в будущем и сделают дом по-настоящему «умным», а не просто модным устройством.

Розетки и электроприборы

Установленные в щите силовые реле и контакторы подают и отключают питание групп розеток и других электроприборов в зависимости от мощности нагрузки. От щита до нагрузки проходит соответствующий силовой кабель ВВГнг(А)-LS без дополнительных кабелей.

Если необходимо, чтобы отдельная розетка была управляема отдельным контроллером, на эту розетку будет подключен отдельный кабель с таким же сечением кабеля, как и на остальные розетки.

В случае, если вы планируете подключать в розетку что-то конкретное и слабое, например, торшер, может быть соблазн смонтировать на неё кабель 3х0.75 с защитой автоматом 6 ампер. Но подумайте, если через десять лет вы сделаете перестановку и будете подключать утюг в эту розетку? Если вы уверены, что не будете, тогда прокладывайте удобный вам кабель. Кроме того, кабель 3х2,5 является универсал

Датчики параметров воздуха

Датчики параметров воздуха в системах Wirenboard, KNX или Larnitech подключаются к шине. В Wirenboard-шине Modbus RS485 используются шины KNX и Larnitech-шины CAN.

Один кабель, обычно FTP или специальный шинный кабель, идет от контроллера к щите один за другим.

Датчики движения, настенные панели и другие модули могут быть включены в шину помимо датчиков воздуха.

Датчики могут отображать различные параметры, включая температуру, движения, влажность, освещённость и углекислый газ. Они могут быть подключены как к шине, так и к датчикам температуры пола. Последние могут быть подключены к выключателям.

Вот универсальный датчик параметров воздуха Wirenboard WB-MSW v.3, в нём могут быть все вышеперечисленные сенсоры, плюс ещё микрофон и ИК-передатчик. Микрофон не для прослушивания, а для передачи информации о громкости звука.

И аналогичный датчик CW-CO2 от Larnitech.

Оба датчика имеют встроенные сенсоры движения, которые хорошо видны на фотографиях. Вы можете установить их на стену или на потолок, что позволит им лучше определять движение внутри помещения.

Эта статья описывает, как разместить датчики Wirenboard.

Эта статья описывает детали установки датчиков Larnitech.

В обоих системах устанавливается специальный модуль для подключения 1-wire датчика, если мы хотим измерить темперaтуру пола. Он устанавливается на уровне пола, обычно на высоте розеток, и гладкая трубка для датчика 1-wire прокладывается от него в пол.

Шина Modbus RS485

По своим спецификациям эта шина последовательная. Это означает, что кабель идет от контроллера, или мастера, до первого устройства на шине, а затем от первого устройства к второму и так далее.

Но на практике допyстимы ответвления от шины. При скорости работы шины до 115200 бит в секунду ответвления длиной до 50 метров обычно не приводят к проблемам в работе. В квартирах или небольших домах можно подключать отдельные устройства к контроллеру отдельными кабелями. Это займет не больше пары секунд, если устройство не требует высокой скорости работы, такой как кондиционеры, вентиляторы, шторы или датчики параметров воздуха.

Для устройств, таких как датчики движения, выключатели, реле и диммеры, лучше настроить скорость работы 115200 бит в секунду и использовать прямую шину без ответвлений.

Для шины Modbus RS485 доступны следующие кабели:

• Экранированная витая пара FTP 5E. Для надёжности настоятельно рекомендую, в отличие от кабеля для компьютерной сети, использовать многопроволочный кабель, в названии у него присутствует слово Patch. Пример — Cabeus 7203c. Для подключения такого кабеля обязательно используются наконечники-гильзы НШВИ. Подключение проходных устройств через двойные наконечники как раз и обеспечивает надёжность подключения.
• Кабель 2х2х0,35 вроде КДВЭВГ. Экран и две пары перевитых жил сечением 0.35мм2 — больше, чем в витой паре. Многопроволочный.
• Кабель 2х2х0,35 КДВВГ, например, WB-Cable, продаваемый Wirenboard. Продаётся по метрам, цвета такие же, как на всём оборудовании Wirenboard, то есть, не запутаться. Но без экрана, так что не желателен для крупных инсталляций.
• Специализированнный кабель для шины RS485. Многопроволочный, с экраном. Стоимость обычно не менее 200 рублей за метр. Такой кабель может быть оправданно использован в больших инсталляциях для ответственных мест, например, между щитами.

Датчики сигнализации в Умном Доме

До датчиков движения монтируется четырехжильный неэкранированный кабель CQR 4х0,22мм. Две жилы кабеля передают питание 12 или 24 вольта, а две жилы — сигнал срабатывания датчика (замкнуты в нормальном состоянии, разомкнуты в случае тревоги). Датчики движения могут использоваться для функций охранной сигнализации и управления светом.

В этом типе кабелей жилы не перевиты между собой, поэтому передача данных по протоколам Modbus, KNX или CAN невозможна.

Датчики движения обычно устанавливаются в углу помещения, чтобы охватить наибольшую площадь. Средняя дальность обнаружения датчика составляет 8–12 метров, а угол обнаружения составляет 90–120 градусов.

Датчики находятся в центре помещения и имеют угол обнаружения 360 градусов и дальность 8-12 метров.

Датчики движения типа «штоп» устанавливаются на окнах со стороны помещения или над дверьми и контролируют область строго под собой.

Датчики движения коридорного типа имеют дальность обнаружения до 25 метров, а ширина коридора примерно 2 метра.

Герконы, также называемые датчиками открывания двери/окна, подключаются к тому же кабелю и не требуют питания; они просто размыкают шлейф при срабатывании.

Датчики газа подключаются таким же образом. Для датчиков с напряжением питания 230 вольт необходимо предусмотреть дополнительный кабель питания МКШ 2х0,75 или аналогичный, а для датчиков газа с комбинированными сенсорами (например, природным газом и угарный газом) необходимо предусмотреть дополнительный кабель питания (2 жилы) плюс по 2 жилы на каждый релейный выходной сигнал датчика.

Датчики природного (магистрального) газа и метана должны быть установлены на расстоянии от пяти до пятнадцати сантиметров от потолка и не дальше двух метров от источника газа.

Датчик сжиженного газа (пропан или бутан — газ в баллонах) должен быть установлен на расстоянии от 15 до 25 см от пола и не дальше двух метров от источника газа.

Источник угарного газа — дровяной камин; датчик устанавливается на расстоянии 1,5 метра от пола и не дальше 1,85 метра от него.

Можно подключать все датчики одного типа в один шлейф, чтобы сэкономить кабель, но панель не будет знать, какой датчик сработал.

Если не требуется согласование пожарной сигнализации в какой-либо инстанции, датчики дыма могут быть подключены таким же кабелем CQR 4×0.22 мм. Для коммерческих помещений необходимо согласовать использование огнестойкого кабеля FRLS в соответствии с проектом пожарной сигнализации.

Контроль протечки воды

Для датчиков протечки воды используется кабель CQR 4×0.22 мм. Если датчики объединяются в шлейф, панель не может определить, работает ли датчик одного шлейфа.

Для кранов для перекрывания воды используется кабель МКШ 5х0.75 или аналогичный. Хотя можно подключить один кабель к нескольким кранам, они будут открываться и закрываться только одновременно. Таким образом, если в квартире возникает протечка, можно использовать один 5-жильный кабель для горячей и холодной воды одновременно.

Есть два типа кранов, различающихся управлением. Например, у кранов Нептун (Neptun) управление такое: подали питание на один контакт — краны открываются, подали на другой — закрываются. То есть, нужно 4 жилы: заземление, ноль, открывание, закрывание. Для кранов Гидролок (Gidrolock) нужно постоянно подавать питание на кран, а провод управления либо замыкать с нулём, либо нет. Тоже 4 жилы: заземление, питание, ноль, управление. Почему тянем 5-жильный кабель? Потому что, во первых, модель крана может потребовать и 5 жил (точно не больше, но 5 может быть), во-вторых, 5-жильный кабель у нас уже используется на шторы, не стоит искать и покупать отдельно 4-жильный. Но если в кране, который будет использоваться, вы уверены, а 4-жильный кабель уже в наличии, то можно использовать его. Но дополнительная жила никогда не бывает лишней.

В этом случае у нас будут краны на 230 вoльт, 12 или 24.

Прочие дискретные и аналоговые датчики

Датчик уровня освещенности устанавливается на улице на той стороне дома, где он должен отслеживать уровень освещенности кабеля FTP 5 категории ASY.

Датчик температуры и влажности воздуха на улице устанавливается в тени (под козырьком), чтобы он не перегревался от солнца или близлежащих предметов.

Кабели управления отоплением

Парафиновые термоприводы с посадочным местом М30х1,5 (стандартный размер) устанавливаются на коллектор радиаторов, водяные теплые полы или сами радиаторы. К каждому приводу тянется кабель МКШ 2х0,75 от щита АСУ до дискретного вывода контроллера.

Приводы радиаторов, а не коллекторов, могут быть подключены к радиаторам одним кабелем. Это делает их ненужным подключением друг от друга.

Электрические тёплые полы и электроприборы подключаются к щиту АСY силовым кабелем сечением 1,5 или 2,5.

При отсутствии необходимости установки датчика температуры воздуха (например, в санузах или прихожих, где нет радиаторов) датчик температуры пoла устанавливается с помощью платы-переходника, устанавливаемой на уровне розеток.

Управляемые шторы

Многие методы могут быть использованы для удаления штор:

• Самый удобный — управление шторой по RS485 Modbus. Постоянно подаём напряжение 230 вольт на все приводы штор. В этом случае питание ведём силовым кабелем 3х0.75 (любого типа) + кабель FTP для управления. FTP можно взять 4-жильный (2х2х0.5). Силовой кабель можно пускать шлейфом между несколькими приводами, но нерекомендуется подключать на один автомат шторы нескольких помещений. Привод шторы нужно выбирать такой, чтобы в используемой вами системе Умного Дома был драйвер для этого приводы. У Wirenboard, Larnitech или EasyHome есть перечни совместимых приводов.

• На блок управления приводом постоянно подаётся напряжение 230 вольт. Сигнал «сухой контакт» обеспечивает управление. В этом сценарии питание передается через силовой кабель 3х0.75 любого типа, а также через кабель FTP для управления. FTP может быть 4-миллиметровым (2х2х0.5). Если карниз состоит из привода для тюля и привода для шторы, можно использовать один FTP 4x2x0.5 с 3 жилами на каждый привод. Все приводы могут подключать силовой кабель через шлейф.

• Фазное управление: до шторы идёт кабель 4х0.75, который включает ноль, заземление карниза, фазу открытия и фазу закрытия.

• Управление полярностью: кабель 24 вольта 2х0,75 подключается к приводу. Когда он подключен в одну полярность, он едет в одну сторону. Когда вы меняете +, он едет в другую сторону. Это может быть полезно для моторов рулонных штор, которые имеют тубулярное подключение.

Вывод: перед монтажом кабеля необходимо ознакомиться с моделью привода управления шторами.

Идеальный вариант включает в себя FTP 5E и кабель 5х0.75 на каждый канал. Это не так универсально, как 3х0.75 на приводы одного помещения плюс шлейф FTP.

Управление кондиционерами

Чтобы управлять кондиционерами, от контроллера в щите монтируется кабель FTP 5 категории до всех внутренних блоков кондиционеров. Чтобы кондиционеры могли управлять по протоколу RS485/Modbus TCP, обычно требуются дополнительные модули связи для кондиционера, такие как шлюзы Onokom.

Понимание! Не рекомендуется укладывать слаботочный кабель ближе 100 миллиметров от силового кабеля. В результате все кабели FTP и CQR должны быть изолированы от силовых линий, чтобы исключить наводки, которые могут изменить сигнал. Возможность пересечения под углом 90 градусов.

Маркировка кабеля

Кроме того, не забудьте про кабельные бирки!

На каждом кабеле вешаем бирку и пишем номер линии по проекту несмывающимся маркером (маркером для CD). Это должно быть сделано как в щите, так и в точках вывода.

Подводя итог, кабели — это основа, на которой вы строите свой умный дом. Это скрытая от глаз структура, которая обеспечивает стабильность и качество работы всех ваших устройств. Уделяя время планированию и выбору качественных материалов на этапе ремонта, вы избавляете себя от многих проблем и ограничений в будущем.

Главный совет — не экономьте на кабелях; хороший кабель прослужит десятилетия. Разделите кабели по функциям, например, силовые кабели для розеток, витую пару для сети, коаксиальный кабель для антенны и специальные шины для систем автоматизации. Это поможет вам построить продуманную и легко масштабируемую систему.

Составьте схему и добавьте больше каналов, чем кажется нужным в настоящее время; с развитием технологий запасные линии, выведенные в правильные места, будут полезны при подключении нового оборудования. В конце концов, надежная кабельная сеть — это инвестиция в долговечность и удобство вашего умного дома.