Электропроводка

Электрические символы для проводки

Электропроводка — это электрическая установка кабелей и связанных с ними устройств, таких как выключатели, распределительные щиты, розетки и осветительные приборы в конструкции.

Электропроводка соответствует стандартам безопасности при проектировании и установке. Допустимые типы и размеры проводов и кабелей указаны в соответствии с рабочим напряжением цепи и допустимым электрическим током с дополнительными ограничениями по условиям окружающей среды, таким как диапазон температуры окружающей среды, уровень влажности, воздействие солнечного света и химических веществ.

Связанные устройства защиты, управления и распределения цепей в системе электропроводки здания зависят от напряжения, тока и функциональных характеристик. Коды безопасности электропроводки различаются в зависимости от местности, страны или региона. Международная электротехническая комиссия (МЭК) пытается согласовать стандарты проводки между странами-членами, но все еще существуют значительные различия в требованиях к конструкции и установке.

Электромонтажные нормы и правила

Нормы и правила установки электропроводки предназначены для защиты людей и имущества от поражения электрическим током и пожара. Обычно они основаны на типовом коде (с местными поправками или без них), разработанном национальной или международной организацией по стандартизации, такой как IEC .

Австралия и Новая Зеландия

В Австралии и Новой Зеландии стандарт AS/NZS 3000, широко известный как «правила электромонтажа», определяет требования к выбору и установке электрооборудования, а также к проектированию и тестированию таких установок. Стандарт является обязательным как в Новой Зеландии, так и в Австралии; поэтому все электромонтажные работы, подпадающие под действие стандарта, должны соответствовать требованиям.

Европа

В европейских странах была предпринята попытка гармонизировать национальные стандарты электропроводки в стандарте IEC IEC 60364 « Электрические установки для зданий» . Следовательно, национальные стандарты следуют идентичной системе разделов и глав. Однако этот стандарт написан не таким языком, чтобы его можно было легко принять в качестве национальных правил электропроводки. Он также не предназначен для использования в полевых условиях торговцами электрооборудованием и инспекторами для проверки соответствия национальным стандартам электропроводки. Напротив, национальные нормы, такие как NEC или CSA C22.1, обычно иллюстрируют общие цели IEC 60364, но содержат конкретные правила в форме, позволяющей руководствоваться теми, кто устанавливает и проверяет электрические системы.

Германия

Немецкая комиссия по электротехническим, электронным и информационным технологиям DIN и VDE (DKE) (Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik в DIN и VDE ) является организацией, ответственной за обнародование электрических стандартов и требований безопасности. DIN VDE 0100 — это немецкий документ по электромонтажу, согласованный с IEC 60364.

Северная Америка

Первые электрические правила в Соединенных Штатах возникли в Нью-Йорке в 1881 году для регулирования установок электрического освещения. С 1897 года Национальная ассоциация противопожарной защиты США , частная некоммерческая ассоциация, созданная страховыми компаниями, публикует Национальный электротехнический кодекс (NEC). Штаты, округа или города часто включают NEC в свои местные строительные нормы и правила в качестве ссылки наряду с местными различиями. NEC обновляется каждые три года. Это согласованный кодекс, учитывающий предложения заинтересованных сторон. Предложения изучаются комитетами инженеров , продавцов , представителей производителей, пожарных и других приглашенных.

С 1927 года Канадская ассоциация по стандартизации (CSA) разработала Канадский стандарт безопасности для электрических установок , который является основой для провинциальных электрических норм и правил. CSA также выпускает Канадский электротехнический кодекс , издание 2006 г., в котором содержится ссылка на IEC 60364 ( Электрические установки для зданий ) и говорится, что кодекс касается основных принципов электрической защиты в разделе 131. Канадский кодекс перепечатывает главу 13 IEC 60364, но в этой главе нет численных критериев для оценки адекватности любой электроустановки.

Хотя национальные стандарты США и Канады имеют дело с одними и теми же физическими явлениями и в целом схожими целями, они иногда различаются в технических деталях. В рамках программы Североамериканского соглашения о свободной торговле (НАФТА) стандарты США и Канады постепенно сближаются друг с другом в процессе, известном как гармонизация.

Соединенное Королевство

В Соединенном Королевстве электроустановки регулируются Институтом инженерных и технологических требований к электрическим установкам: Правила проводки IEE, BS 7671 : 2008, которые согласованы с IEC 60364. 17-е издание (выпущенное в январе 2008 г.) включает новые разделы для микрогенерация и солнечные фотоэлектрические системы. Первое издание было опубликовано в 1882 году. В 2018 году было выпущено 18-е издание правил электропроводки BS7671: 2018, которое вступило в силу в январе 2019 года, а поправка 1 BS7671: 2018 была выпущена в феврале 2020 года. электротехническая промышленность придерживается, и соблюдение BS 7671 теперь требуется по закону в соответствии с Правилами электроснабжения, безопасности, качества и непрерывности 2002 г. {Правила электроснабжения, безопасности, качества и непрерывности 2002 г.}

Цветовая маркировка проводки по регионам

В типичном электрическом коде обязательна цветовая маркировка проводов. Для каждой страны, штата или региона существует множество местных правил и исключений. ^[1] Старые установки различаются по цветовой маркировке, и цвета могут выцветать под воздействием тепла, света и старения изоляции.

Европа

По состоянию на март 2011 года Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC) требует использования кабелей зеленого/желтого цвета в качестве защитных проводников, синего цвета в качестве нейтральных проводников и коричневого цвета в качестве однофазных проводников. ^[2]

Соединенные Штаты

Национальный электротехнический кодекс США требует наличия защитного проводника с изоляцией из неизолированной меди, зеленого или зелено-желтого цвета, белого или серого нейтрального провода с любым другим цветом, используемым для однофазного соединения. NEC также требует, чтобы провод высокого плеча системы треугольника высокого плеча имел оранжевую изоляцию или был идентифицирован другими подходящими средствами, такими как маркировка. До принятия оранжевого цвета в качестве предлагаемого цвета для высоких ног в NEC 1971 года в некоторых регионах было обычной практикой использовать для этой цели красный цвет. ^{[ нужна ссылка ]}

Во введении NEC четко указано, что он не предназначен для использования в качестве руководства по проектированию, и поэтому создание цветового кода для незаземленных или «горячих» проводников выходит за рамки и цели NEC. Однако распространено заблуждение, что Кодекс требует «горячей» цветовой маркировки проводников.

В Соединенных Штатах цветовая маркировка проводников трехфазной системы соответствует стандарту де-факто, в котором черный, красный и синий используются для трехфазных систем на 120/208 вольт, а коричневый, оранжевый или фиолетовый и желтый используются. используется в системах 277/480 вольт. (Фиолетовый цвет позволяет избежать конфликта с правилом NEC о высоких ветвях треугольника.) В зданиях с системами с несколькими напряжениями заземленные проводники (нейтрали) обеих систем должны быть идентифицированы отдельно и сделаны различимыми, чтобы избежать соединений между системами. Чаще всего в системах на 120/208 вольт используется белая изоляция, а в системах на 277/480 вольт используется серая изоляция, хотя этот конкретный цветовой код в настоящее время не является явным требованием NEC. ^[3] Однако в некоторых местных юрисдикциях требуется цветовая кодировка в местных строительных нормах и правилах.

Соединенное Королевство

Соединенное Королевство требует использования провода, покрытого зелено-желтой полосатой изоляцией, для безопасного заземления. ^[4] Этот растущий международный стандарт был принят из-за его отличительного внешнего вида, чтобы уменьшить вероятность опасной путаницы проводов защитного заземления (заземления) с другими электрическими функциями, особенно лицами, страдающими красно-зеленой цветовой слепотой .

В Великобритании фазы можно было определить как находящиеся под напряжением с помощью цветных индикаторов: красного, желтого и синего. Новые цвета кабеля — коричневый, черный и серый — не подходят для цветных индикаторов. По этой причине в трехфазных панелях управления часто используются световые индикаторы старых цветов. ^[5]

Цвета, фиксированный и гибкий кабель

Методы подключения

Материалы для проводки внутренних электрических систем в зданиях различаются в зависимости от:

• Предполагаемое использование и количество потребляемой мощности в цепи
• Тип размещения и размер здания
• Национальные и местные правила
• Среда, в которой должна работать проводка.

Например, системы электропроводки в доме на одну семью или в дуплексе просты, требуют относительно низкой мощности, нечастых изменений конструкции и планировки здания, обычно в сухих условиях, при умеренной температуре и в неагрессивных условиях окружающей среды. В небольших коммерческих помещениях можно ожидать более частых замен проводки, установки крупного оборудования и особых условий тепла или влажности. В тяжелой промышленности предъявляются более строгие требования к проводке, такие как очень большие токи и более высокие напряжения, частые изменения компоновки оборудования, коррозионная, влажная или взрывоопасная среда. На предприятиях, работающих с легковоспламеняющимися газами или жидкостями, могут применяться специальные правила по установке и подключению электрооборудования во взрывоопасных зонах .

Провода и кабели классифицируются по напряжению цепи, температуре и условиям окружающей среды (влага, солнечный свет, масло, химические вещества), в которых они могут использоваться. Провод или кабель имеет номинальное напряжение (относительно нейтрали) и максимальную номинальную температуру поверхности проводника. Величина тока, которую может безопасно нести кабель или провод, зависит от условий установки.

Международные стандартные размеры проводов приведены в стандарте IEC 60228 Международной электротехнической комиссии . В Северной Америке используется стандарт American Wire Gauge для размеров проволоки.

Кабели

Современные электромонтажные материалы.

Современные кабели с неметаллической оболочкой, такие как (США и Канада) типов NMB и NMC, состоят из двух-четырех проводов, покрытых термопластичной изоляцией, плюс провод для защитного заземления/заземления, окруженный гибкой пластиковой оболочкой. В Северной Америке и Великобритании этот проводник обычно представляет собой неизолированный провод, но в Великобритании требуется, чтобы этот неизолированный проводник с защитным заземлением (PE) был покрыт зелено-желтой изоляционной трубкой там, где оболочка кабеля была удалена. Большинство других юрисдикций теперь требуют, чтобы провод защитного заземления был изолирован в соответствии с тем же стандартом, что и токоведущие проводники с зелено-желтой изоляцией.

В некоторых кабелях отдельные жилы заворачиваются в бумагу до того, как будет наложена пластиковая оболочка.

Специальные версии кабелей с неметаллической оболочкой, такие как US Type UF, предназначены для прямой прокладки под землей (часто с отдельной механической защитой) или для использования вне помещений, где возможно воздействие ультрафиолетового излучения (УФ). Эти кабели отличаются влагостойкой конструкцией, отсутствием бумаги или других абсорбирующих наполнителей и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.

Резиноподобная изоляция из синтетического полимера используется в промышленных кабелях и силовых кабелях, проложенных под землей, из-за ее превосходной влагостойкости.

Изолированные кабели оцениваются по их допустимому рабочему напряжению и максимальной рабочей температуре на поверхности проводника. Кабель может иметь несколько рейтингов использования для приложений, например, один рейтинг для сухой установки, а другой — при воздействии влаги или масла.

Как правило, одножильный провод малых размеров представляет собой одножильный провод, поскольку проводка не должна быть очень гибкой. Жилы строительных проводов сечением более 10 AWG (или около 5 мм ² ) скручены для обеспечения гибкости при установке, но недостаточно гибки для использования в качестве шнура для электроприборов.

Кабели для промышленных, коммерческих и многоквартирных домов могут содержать много изолированных проводников в общей оболочке со спиральной ленточной стальной или алюминиевой броней или броней из стальной проволоки, а также, возможно, с общей оболочкой из ПВХ или свинца для защиты от влаги и физических повреждений. Кабели, предназначенные для очень гибкого использования или для морского применения, могут быть защищены плетеной бронзовой проволокой. Силовые или коммуникационные кабели (например, компьютерные сети), которые прокладываются в или через помещения для кондиционирования воздуха (пленумы) офисных зданий, в соответствии с типовыми строительными нормами должны быть заключены в металлический кабелепровод или рассчитаны на слабое пламя и образование дыма.

Для некоторых промышленных применений на сталелитейных заводах и в подобных жарких условиях ни один органический материал не дает удовлетворительных результатов. Иногда используются кабели, изолированные чешуйками прессованной слюды . Еще одним видом высокотемпературного кабеля является кабель с минеральной изоляцией , в котором отдельные жилы помещены в медную трубку, а пространство заполнено порошком оксида магния . Вся сборка растягивается до меньших размеров, тем самым сжимая порошок. Такие кабели имеют сертифицированный рейтинг огнестойкости и стоят дороже, чем кабели без огнестойкости. Они обладают небольшой гибкостью и ведут себя скорее как жесткие каналы, чем как гибкие кабели.

Окружающая среда установленных проводов определяет, какой ток разрешено нести по кабелю. Поскольку несколько проводников, связанных кабелем, не могут рассеивать тепло так же легко, как одиночные изолированные проводники, эти цепи всегда рассчитаны на меньшую допустимую нагрузку . В таблицах норм электробезопасности указан максимально допустимый ток в зависимости от размера проводника, потенциала напряжения, типа и толщины изоляции, а также номинальной температуры самого кабеля. Допустимый ток также будет разным для влажных или сухих мест, для горячих (чердак) или прохладных (под землей) мест. При прокладке кабеля через несколько участков часть с наименьшим рейтингом становится рейтингом всего участка.

Кабели обычно закрепляются специальными фитингами в местах входа в электрические аппараты; это может быть простой винтовой зажим для кабелей в оболочке в сухом месте или кабельный соединитель с полимерной прокладкой, который механически захватывает броню армированного кабеля и обеспечивает водонепроницаемое соединение. Для предотвращения проникновения взрывоопасных газов внутрь кабелей с оболочкой, где кабель проходит через зоны, где присутствуют легковоспламеняющиеся газы, могут применяться специальные кабельные фитинги. Для предотвращения ослабления соединений отдельных жил кабеля кабели должны быть закреплены вблизи их ввода в устройства и через равные промежутки времени по ходу их прохождения. В высотных зданиях требуются специальные конструкции для поддержки проводников вертикальных трасс кабеля. Как правило, допускается только один кабель на фитинг,

Для кабелей, проложенных на судах, требуются специальные кабельные конструкции и методы заделки. Такие сборки подвергаются экстремальным воздействиям окружающей среды и механическим воздействиям. Следовательно, помимо соображений электрической и пожарной безопасности, от таких кабелей также может потребоваться устойчивость к давлению в тех местах, где они проходят через переборки судна. Они также должны противостоять коррозии , вызванной соленой водой или солевыми брызгами , что достигается за счет использования более толстых, специально сконструированных оболочек и лужения отдельных проволочных стоек.

В Северной Америке воздушный кабель от трансформатора на опоре электропередач до жилой электросети обычно состоит из трех скрученных (тройных) проводников, один из которых является неизолированным нейтральным проводником, а два других являются изолированными проводниками для обоих проводов. два нормально питаемых линейных напряжения 120 В, смещенных на 180 градусов по фазе. ^[10] Нейтральный проводник часто представляет собой поддерживающую стальную проволоку «мессенджер», которая используется для поддержки изолированных линейных проводников.

Медные жилы

В электрических устройствах часто используют медные проводники из-за их свойств, в том числе высокой электропроводности , прочности на растяжение , пластичности , сопротивления ползучести , коррозионной стойкости , теплопроводности , коэффициента теплового расширения , способности к пайке , устойчивости к электрическим перегрузкам , совместимости с электрическими изоляторами и легкости . установки. Медь используется во многих типах электропроводки. ^{[11] [12]}

Алюминиевые проводники

Алюминиевый провод был распространен в жилых домах Северной Америки с конца 1960-х до середины 1970-х годов из-за роста стоимости меди. Из-за большего удельного сопротивления алюминиевая проводка требует более крупных проводников, чем медная. Например, вместо медного провода 14 AWG ( американский калибр проводов) алюминиевая проводка должна быть 12 AWG в типичной цепи освещения на 15 ампер, хотя местные строительные нормы и правила различаются.

Сплошные алюминиевые проводники были первоначально изготовлены в 1960-х годах из алюминиевого сплава бытового назначения, который имел нежелательные свойства для строительной проволоки, и использовались с электроустановочными устройствами, предназначенными для медных проводников. ^{[13] [14]} Было обнаружено, что эти методы приводят к дефектным соединениям и потенциальной опасности возгорания. В начале 1970-х годов был введен новый алюминиевый провод, изготовленный из одного из нескольких специальных сплавов, и все устройства - выключатели, выключатели, розетки, соединители , гайки для проводов.и т. д. — были специально разработаны для этой цели. Эти новые алюминиевые провода и специальные конструкции решают проблемы с соединениями между разнородными металлами, окислением металлических поверхностей и механическими эффектами, возникающими, когда разные металлы расширяются с разной скоростью при повышении температуры. ^{[ нужна ссылка ]}

В отличие от меди, алюминий имеет тенденцию к ползучести или текучести под давлением, поэтому старые резьбовые соединения из простой стали со временем могут ослабнуть. Новые электрические устройства, разработанные для алюминиевых проводников, имеют функции, призванные компенсировать этот эффект. В отличие от меди алюминий образует на поверхности изолирующий оксидный слой. Иногда это решается путем покрытия алюминиевых проводников пастой-антиоксидантом (содержащей цинковую пыль в полибутеновой основе с низким остатком ^[15] ) в местах соединений или путем применения механического соединения, предназначенного для прорыва оксидного слоя во время монтажа.

Некоторые концевые заделки на электроустановочных устройствах, предназначенных только для медных проводов, могут перегреваться при большой токовой нагрузке и вызывать возгорание при использовании с алюминиевыми проводниками. Для решения этих проблем были разработаны пересмотренные стандарты на материалы проводов и электромонтажные устройства (например, обозначение CO/ALR «медь-алюминий-пересмотренное»). В то время как большие размеры все еще используются для подачи питания на электрические панели и большие устройства, алюминиевая проводка для бытового использования приобрела плохую репутацию и потеряла популярность.

Алюминиевые проводники по-прежнему широко используются для передачи больших объемов электроэнергии , распределения электроэнергии и больших фидерных цепей с большой токовой нагрузкой из-за различных преимуществ, которые они предлагают по сравнению с медной проводкой. Алюминиевые проводники стоят и весят меньше, чем медные проводники, поэтому можно использовать гораздо большую площадь поперечного сечения при том же весе и цене. Это может компенсировать более высокое сопротивление и более низкую механическую прочность алюминия, а это означает, что требуется большая площадь поперечного сечения для достижения сопоставимой допустимой нагрузки по току и других характеристик. Алюминиевые проводники должны быть установлены с совместимыми разъемами, и необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы контактная поверхность не окислялась.

Канатные дороги и кабельные трассы

Изолированные провода могут быть проложены между электрическими устройствами в одной из нескольких форм. Это может быть специальная гибкая труба, называемая кабелепроводом , или одна из нескольких разновидностей металлических (жесткая сталь или алюминий) или неметаллических ( ПВХ или ПЭВП ) трубок. Если требуется много цепей, можно использовать желоба для проводов из металла или ПВХ прямоугольного сечения (Северная Америка) или желоба (Великобритания). Провода, проложенные под землей, могут быть проложены в пластиковых трубах, залитых бетоном, но при сильном натяжении можно использовать металлические колена. Проводка на открытых участках, например, на заводских этажах, может быть проложена в кабельных лотках или прямоугольных желобах с крышками.

Там, где проводка или кабельные каналы, в которых проходит проводка, должны проходить через огнестойкие стены и полы, в соответствии с местными строительными нормами и правилами требуется, чтобы отверстия были защищены от огня . В тех случаях, когда критически важная для безопасности проводка должна оставаться в рабочем состоянии во время случайного пожара, должна применяться противопожарная защита для поддержания целостности цепи в соответствии с сертификационным списком продукта . Характер и толщина любых материалов пассивной противопожарной защиты , используемых в сочетании с проводкой и кабельными каналами, оказывает количественное влияние на снижение допустимой нагрузки, поскольку теплоизоляционные свойства, необходимые для огнестойкости, также препятствуют воздушному охлаждению силовых проводников.

Кабельные лотки используются в промышленных зонах, где проложено много изолированных кабелей. Отдельные кабели могут выходить из лотка в любой точке, что упрощает монтаж проводки и снижает трудозатраты на установку новых кабелей. Силовые кабели могут иметь фитинги в лотке для сохранения зазора между проводниками, но небольшая управляющая проводка часто устанавливается без какого-либо преднамеренного расстояния между кабелями.

Местные электротехнические нормы могут ограничивать или предъявлять особые требования к смешению уровней напряжения в пределах одного кабельного лотка. Надлежащая практика проектирования может отделять, например, низкоуровневые измерительные или сигнальные кабели от лотков, несущих ответвленные цепи высокой мощности, чтобы предотвратить наведение помех в чувствительных цепях.

Поскольку провода, проложенные в кабелепроводах или под землей, не могут рассеивать тепло так же легко, как на открытом воздухе, и поскольку соседние цепи вносят вклад в наведенные токи, правила электропроводки устанавливают правила для определения допустимой нагрузки по току (амперной силы).

Для проводки, проложенной во взрывоопасных средах, используются специальные герметичные фитинги.

Шинопроводы, шинопровод, кабельная шина

Для очень больших токов в электрических аппаратах и ​​для больших токов, распределяемых по зданию, можно использовать шины. (Термин «автобус» является сокращением от латинского omnibus , что означает «для всех».) Каждый токоведущий проводник такой системы представляет собой жесткий кусок меди или алюминия, обычно в виде плоских стержней (но иногда в виде трубок или других форм). . Открытые шины никогда не используются в общедоступных местах, хотя они используются на производственных предприятиях и распределительных станциях энергетических компаний, чтобы получить преимущество воздушного охлаждения. Вариантом является использование тяжелых кабелей, особенно там, где желательно транспонировать или «свернуть» фазы.

В промышленных применениях токопроводящие стержни часто предварительно собраны с изоляторами в заземленных корпусах. Этот узел, известный как шинопровод или шинопровод, может использоваться для подключения к крупному распределительному устройству или для подачи основного питания в здание. Форма шинопровода, известная как «вставная шина», используется для распределения электроэнергии по длине здания; он сконструирован так, чтобы можно было устанавливать отводные выключатели или контроллеры двигателей в специально отведенных местах на шине. Большим преимуществом этой схемы является возможность убрать или добавить ответвленную цепь, не снимая напряжение со всего воздуховода.

Шинопроводы могут иметь все фазные проводники в одном корпусе (неизолированная шина) или могут иметь каждый проводник, отделенный заземляющим барьером от соседних фаз (раздельная шина). Для проведения больших токов между устройствами используется кабельная шина. ^{[ требуются дополнительные пояснения ]}

Для очень больших токов на генерирующих станциях или подстанциях, где сложно обеспечить защиту цепи, применяют шину с изолированными фазами . Каждая фаза цепи находится в отдельном заземленном металлическом корпусе. Единственная возможная неисправность — это замыкание фазы на землю, поскольку корпуса разделены. Этот тип шины может быть рассчитан на ток до 50 000 ампер и до сотен киловольт (при нормальной эксплуатации, а не только при неисправностях), но не используется для прокладки проводки в общепринятом понимании.

Электрические панели

Электрические панели представляют собой легкодоступные распределительные коробки, используемые для перенаправления и переключения электрических цепей . Этот термин часто используется для обозначения панелей автоматических выключателей или блоков предохранителей. Местные нормы могут указывать физическое расстояние вокруг панелей. ^{[ нужна ссылка ]}

Разложение вредителями

Белки , крысы и другие грызуны могут грызть незащищенную проводку, что может привести к возгоранию и поражению электрическим током. ^{[16] [17]} Особенно это касается телефонных и компьютерных сетевых кабелей с изоляцией из ПВХ. Для отпугивания этих вредителей было разработано несколько методов, в том числе изоляция, наполненная перцовой пылью. ^{[ нужна ссылка ]}

Ранние методы проводки

В первых системах внутренней электропроводки использовались оголенные или покрытые тканью проводники, которые крепились скобами к каркасу здания или на подножках. Там, где проводники проходили сквозь стены, их защищали матерчатой ​​лентой. Соединения были сделаны аналогично телеграфным соединениям и припаяны для безопасности. Подземные проводники изолировали обмотками из матерчатой ​​ленты, пропитанной смолой, и укладывали в деревянные корыта, которые затем закапывали. Такие системы электропроводки были неудовлетворительны из-за опасности поражения электрическим током и пожара, а также высокой стоимости труда для таких установок. Первые электрические кодывозникла в 1880-х годах с коммерческим внедрением электроэнергии; однако существовало много противоречащих друг другу стандартов для выбора размеров проводов и других правил проектирования электроустановок, и было сочтено необходимым ввести единообразие по соображениям безопасности.

Ручка и трубка (США)

Самым ранним стандартизированным методом электропроводки в зданиях, широко использовавшимся в Северной Америке примерно с 1880 по 1930-е годы, была проводка с ручкой и трубкой (K&T): отдельные проводники проходили через полости между структурными элементами в стенах и потолках с образованием керамических трубок. защитные каналы через балки и керамические ручки, прикрепленные к элементам конструкции, для обеспечения воздуха между проволокой и пиломатериалом и для поддержки проволоки. Поскольку воздух мог свободно циркулировать по проводам, в кабелях можно было использовать проводники меньшего размера, чем требуется. За счет размещения проводов на противоположных сторонах строительных конструкций была обеспечена некоторая защита от коротких замыканий, которые могут быть вызваны одновременным забиванием гвоздя в оба проводника.

К 1940-м годам трудозатраты на установку двух проводников, а не одного кабеля, привели к сокращению количества новых установок с ручкой и трубкой. Тем не менее, правила США по-прежнему разрешают установку новой электропроводки K&T в особых ситуациях (некоторые сельские и промышленные объекты).

Провода в металлической оболочке

В Соединенном Королевстве ранняя форма изолированного кабеля ^[18] , представленная в 1896 году, состояла из двух проводников с пропитанной бумажной изоляцией в общей свинцовой оболочке. Стыки были пропаяны, а для патронов и выключателей использовалась специальная фурнитура. Эти кабели были похожи на подземные телеграфные и телефонные кабели того времени. Кабели с бумажной изоляцией оказались непригодными для прокладки внутренней проводки, поскольку требовалось очень тщательное выполнение свинцовых оболочек, чтобы влага не влияла на изоляцию.

В системе, изобретенной позже в Великобритании в 1908 году, использовался провод с изоляцией из вулканизированной резины, заключенный в полосовую металлическую оболочку. Металлическая оболочка была прикреплена к каждому металлическому проводному устройству для обеспечения непрерывности заземления.

В системе, разработанной в Германии под названием «провод Кухло», использовались один, два или три провода с резиновой изоляцией в латунной или покрытой свинцом железной листовой трубе с гофрированным швом. Корпус также можно использовать в качестве обратного проводника. Проволока Kuhlo может быть проложена по поверхности и окрашена или заделана в штукатурку. Для ламп и выключателей были изготовлены специальные розетки и распределительные коробки из фарфора или листовой стали. Гофрированный шов не считался таким водонепроницаемым, как используемый в Англии провод Станнос , имевший паяную оболочку. ^[19]

Примерно похожая система, называемая «концентрической проводкой», была введена в Соединенных Штатах примерно в 1905 году. В этой системе изолированный электрический провод был обмотан медной лентой, которая затем была припаяна, образуя заземленный (обратный) проводник системы проводки. Голая металлическая оболочка с потенциалом земли считалась безопасной для прикосновения. Хотя такие компании, как General Electric , производили фитинги для этой системы, и несколько зданий были подключены к ней, она так и не была принята в Национальный электротехнический кодекс США. Недостатки системы заключались в том, что требовались специальные фитинги и что любой дефект в соединении оболочки приводил к тому, что оболочка попадала под напряжение. ^[20]

Другие исторические методы проводки

Бронированные кабели с двумя жилами с резиновой изоляцией в гибкой металлической оболочке использовались еще в 1906 году и считались в то время лучшим методом, чем открытая проводка с ручкой и трубкой, хотя и намного более дорогой.

Первые кабели с резиновой изоляцией для электропроводки зданий в США были представлены в 1922 году с патентом США 1458803 , Берли, Гарри и Руни, Генри, «Изолированный электрический провод», выданным 12 июня 1923 года, переданным Boston Insulated Wire and Cable  . Это были два или более сплошных медных электрических провода с резиновой изоляцией, плюс тканая хлопчатобумажная ткань поверх каждой жилы для защиты изоляции, с общей тканой оболочкой, обычно пропитанной смолой для защиты от влаги. В качестве наполнителя и разделителя использовалась вощеная бумага.

Со временем кабели с резиновой изоляцией становятся хрупкими из-за воздействия кислорода воздуха, поэтому с ними нужно обращаться осторожно, и их обычно заменяют во время ремонта. При замене выключателей, розеток или осветительных приборов простое затягивание соединений может привести к отслаиванию затвердевшей изоляции с проводников. Резиновая изоляция внутри кабеля часто находится в лучшем состоянии, чем изоляция, открытая в местах соединений, из-за меньшего воздействия кислорода.

Сера в изоляции из вулканизированной резины воздействовала на оголенный медный провод, поэтому проводники были залудены, чтобы предотвратить это. Проводники снова стали оголенными, когда перестали использовать резину.

Примерно в 1950 году были введены изоляция и оболочки из ПВХ , особенно для проводки в жилых помещениях. Примерно в то же время стали обычными одиночные проводники с более тонкой изоляцией из ПВХ и тонкой нейлоновой оболочкой (например, US Type THN, THHN и т. д.). ^{[ нужна ссылка ]}

Простейшая форма кабеля состоит из двух изолированных проводников, скрученных вместе, образующих единое целое. Такие кабели без оболочки с двумя (или более) проводниками используются только для передачи сигналов сверхнизкого напряжения и приложений управления, таких как проводка дверного звонка.

К другим устаревшим методам крепления проводки относятся:

• Повторное использование существующих газовых труб при переводе установок газового освещения на электрическое. Через трубы, которые раньше питали газовые фонари, были протянуты изолированные проводники. Хотя этот метод использовался время от времени, он рисковал повредить изоляцию из-за острых краев внутри трубы на каждом стыке.
• Деревянные молдинги с прорезанными канавками для одножильных проводов, закрытые деревянной накладкой. К 1928 году они были запрещены электрическими нормами Северной Америки. Деревянная лепнина также в некоторой степени использовалась в Великобритании, но никогда не разрешалась немецкими и австрийскими правилами. ^[21]
• Система гибких двойных шнуров, поддерживаемых стеклянными или фарфоровыми пуговицами, использовалась на рубеже 20-го века в Европе, но вскоре была заменена другими методами. ^[22]
• В первые годы 20-го века для защиты проводки использовались различные запатентованные формы системы проводки, такие как трубки Бергмана и Пешеля; в них использовались очень тонкие волокнистые трубки или металлические трубки, которые также использовались в качестве обратных проводников. ^[23]
• В Австрии провода скрывали, вставляя резиновую трубку в паз в стене, оштукатуривая ее, затем удаляя трубку и протягивая провода через полость. ^[24]

Металлические молдинги с уплощенным овальным сечением, состоящим из базовой полосы и защелкивающегося канала крышки, были более дорогими, чем открытая проводка или деревянный молдинг, но их можно было легко использовать на стеновых поверхностях. Подобные системы проводки для кабелепроводов с поверхностным монтажом доступны и сегодня.

Смотрите также

• 10603 - часто используемый провод, соответствующий требованиям MIL-SPEC .
• Шинопровод
• Система ввода кабеля
• Кабельный ввод
• Управление кабелями
• Кабельный лоток
• Бытовые вилки и розетки переменного тока
• Распределение электроэнергии
• Электрический провод
• Электрическая комната
• Электропроводка в Северной Америке
• Электропроводка в Соединенном Королевстве
• Заземление
• Земля и нейтраль
• Домашняя проводка
• Промышленные и многофазные вилки и розетки
• MIL-DTL-13486 — провод, соответствующий требованиям MIL-SPEC
• Бескислородная медь
• Портативный шнур
• Шнур питания
• Директива об ограничении использования опасных веществ (RoHS)
• Однофазная электроэнергия
• Структурированная кабельная система
• Трехфазная электроэнергия

использованная литература

Библиография

• Крофт, Террел (1915) Электропроводка готовых зданий , Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.

дальнейшее чтение

• Национальный электротехнический кодекс — основа большинства электротехнических кодексов США. Выберите NFPA 70 (общего назначения) или NFPA 70A (одно- и двухквартирные дома). Требуется бесплатная регистрация.
• Национальный электротехнический кодекс 2011 г. (изд. 2011 г.), Куинси, Массачусетс: Национальная ассоциация противопожарной защиты, 2010 г. - периодически переиздается каждые 3 года.
• Сравнение NEMA IEC 60364 с NEC США
• Колдуэлл, Рекс (2002). Электропроводка дома (для профессионалов от профессионалов) . Ньютаун, Коннектикут, США: Taunton Press. ISBN 1-56158-527-0.
• Херст, Э. Электроэнергетика и электроэнергетика
• Личфилд, Майкл; Макалистер, Майкл (2008). Проводка Тонтона завершена: советы экспертов от начала до конца (отредактированная ред.). Ньютаун, Коннектикут, США: Taunton Press. ISBN 978-1-60085-256-5.

внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с электропроводкой .

• Часто задаваемые вопросы по электропроводке (ориентированы на практику США и Канады)