選び方ガイド・2021-01-13

【弱電工事】命に関わる危険も！弱電と強電の違いを正しく理解しよう

業界トレンド

AVシステム工事の大部分は「弱電工事」に分類されますが、実際の導入事例では電源設備の配線も欠かせません。強電と弱電の違いをご存知でしょうか。

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また、どのような作業手順や工法を採用すれば、施工時の労働災害を減らし、さらにはトラブルシューティング時の調査・修理時間を大幅に短縮できるか、注目されたことはありますか？

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強電と弱電の違いは何ですか？

強電の特徴は高電圧、大電流、大電力、低周波数であり、主に考慮すべき課題は損失を減らし、効率を高めることです

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一般的には商用電源システムや照明システムなどの受配電システムを指し、空調線、照明線、コンセント線、動力線、高圧線などが含まれます。

弱電の特徴は、低電圧、小電流、小電力、高周波であり、主に情報伝達の忠実度、速度、広さ、信頼性といった伝達効果が重視されます。一般的に2種類に分類されます。1つは国が定める安全電圧レベルや制御電圧などの低電圧電力で、交流と直流があり、24V直流制御電源や非常灯のバックアップ電源などが該当します。もう1つは音声、画像、データなどを運ぶ情報源で、オーディオ・ビデオ回線、ネットワーク回線、電話回線などがあり、直流電圧は通常36V以内です。家電製品における電話、パソコン、テレビの信号入力（ケーブルテレビ回線）、音響機器（出力側回線）、放送システム、ビルオートメーション（入退室管理やセキュリティなど）といった機器は、すべて弱電設備に分類されます。

強電と弱電には主に次のような違いがあります：(1) 交流周波数の違い

強電の周波数は一般的に50Hz（ヘルツ）で、「商用周波数」（工業用電力の周波数）と呼ばれます。一方、弱電の周波数は高周波や超高周波であることが多く、KHz（キロヘルツ）やMHz（メガヘルツ）を単位とします。

(2) 伝送方式の違い

強電は送電システムの回線で伝送され、弱電の伝送は有線と無線に分かれます。無線は電磁波によって伝送されます。

(3) 電力、電圧、および電流の大きさの違い

強電の電力はKW（キロワット）、MW（メガワット）、電圧はV（ボルト）、KV（キロボルト）、電流はA（アンペア）、kA（キロアンペア）で計測されます。一方、弱電の電力はW（ワット）、mW（ミリワット）、電圧はV（ボルト）、mV（ミリボルト）、電流はmA（ミリアンペア）、uA（マイクロアンペア）で計測されるため、その回路はプリント基板や集積回路で構成することができます。

AV関連の強電設備にも高周波（数百KHz）や中周波の機器が存在しますが、これらは電圧が高く電流も大きくなります。現代技術の発展に伴い、パワーエレクトロニクス素子や無線リモコンのように弱電技術が強電分野にも浸透していますが、これらはあくまで強電における弱電制御部分に過ぎず、制御対象である強電そのものとは異なります。

弱電は信号を伝送し、強電は電力を伝送するという基本原則に基づけば、強電と弱電を簡単に区別することができます。例えば、電気シェーバーや懐中電灯などの電源は単なる乾電池2本（3V）ですが、使用する電圧や電流が小さいからといって弱電に分類することはできません。伝送しているのは信号ではなく電力であるため、これらは強電に属することになります。

上記の説明から、4つの要素の関係性は次のようにまとめられます：

高圧には必ず強電が含まれますが、強電が必ずしも高圧に属するとは限りません。

低圧には必ず弱電が含まれ、弱電は必ず低圧に属します。

低圧が必ずしも強電とは限らず、強電が必ずしも低圧とは限りません。

(上記は毎日頭條『強電知識大全』より引用)

https://kknews.cc/zh-tw/home/4qzaeq.html )

強電と弱電に関する知識を数多くご紹介してきましたが、多くの現場工事においては、依然として施工規範や弱電施工計画書に違反するケースにしばしば遭遇します。

の配線手法は、少し時間をかければ簡単に修正できる場合もありますが、非常に厄介なケースも少なくありません。システム配線が乱雑であるだけでなく、深刻な手抜き工事やその場しのぎの処置が行われていることもあり、施工後に表面上から欠陥を見つけることは困難です。テストや実際の運用を経て初めて発覚し、さらには機器の破損を招く恐れもあります。こうした追加の調査・修理作業と時間は、弱電エンジニアが

施工時にもう少し配慮することで、電気使用時の安全上の懸念を回避できます。

北部地域のある中学校におけるBXB ICP-5100 IPマルチメディアAV放送システムの導入事例をご紹介します。

ICP-5100は、全校の日常的な定時チャイム放送、無音テキスト放送の配信、映像・音声メッセージの配信、および各部署の通常業務における音声放送機能を担うほか、遠隔ネットワーク接続によって各教室のAVディスプレイ機器（テレビ）を制御します。ICP-5131においては、1チャンネルがデジタルテレビの生放送、3チャンネルがDVD映像コンテンツのライブ配信（英語リスニング放送用）、そして3つのライブ配信ステーションチャンネル（現場の映像・音声情報のLive配信）として構成されています。このような多様なプログラムソースの組み合わせに対応できる点が高く評価され、BXB Electronicsが同校にとって最適なソリューションとして選ばれました。

本案件では計19室の教室と19台の液晶テレビがあり、AV信号をテレビへ伝送するだけでなく表示機器の制御も行う必要がありました。そのため施工では、ICP-5111デコーダーとICP-TV1テレビ電源制御ボックスをテレビ用ブラケットに取り付けました。このような要件のもと、機器へ給電するためにAC 110V電源を新たに配線する必要が生じました。また、ICP-5111デコーダーにはClass-Dアンプボードが内蔵されており、8Ωスピーカーに直接接続して音声出力が可能です。AC 110V電源ケーブルとスピーカーケーブルが同時に必要となったことで、施工時にエンジニアが配線計画において軽視してしまった注意点がいくつかありました。以下にそのポイントを簡潔にまとめます。

1. 強電と弱電の使用ケーブルの区別が不明確（両方に平行ビニールコードが使用されており、色分けによる配線がされていない）。

2. 強電と弱電が分離されておらず、同じフレキシブル管内に隣接して配線されている（隔離および別ルート設計が行われていない）。

3.強電と弱電のケーブルの両端に明確なラベル表示がない（2本の線が同じ外観で判別できない）。

図：現場での実際の配線状況。スピーカーケーブルと電源ケーブルの両方に平行ビニールコードが使用されているため、回線トラブルを引き起こしています。

上記の3項目において、19教室すべてで施工方法が統一されていましたが、最終的な通電テスト前の再確認が行われず、施工基準が遵守されなかったため、誤ってAC 110V電源線がデコーダーのスピーカー出力ポートに接続されました。その結果、AC 110V電圧がデコーダー内のClass-D基板に直接流れ込み、2台のデコーダーのICチップが焼損・貫通する事態となりました。

上記の施工不備や配線問題に対し、現場の施工スタッフへ推奨する配線方法を提案しました：

1. 異なるケーブルを使用した色分け配置：

スピーカーケーブルに1種類、電源ケーブルに1種類という方式を採用し、区別することで混同しにくくなります。

2. 適切なラベリング・マーキング：

配線したケーブルの両端にそれぞれマーカータイなどで明確にラベル付けし、施工スタッフがはっきりと判別できるようにします。

3. 回線の分離または分岐：

強電と弱電はそれぞれ独立したルートで配線し、同一の配管を共用しないこと。

まとめ：施工スタッフの皆様や施工品質の向上に実質的な助けとなり、安全意識の啓発につながることを願っています。電気の取り扱いは施工中によく直面する項目の一つであるため、各プロセスをより詳しく理解しておくべきです。まさに「予防は治療に勝る」のです。

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