Электрический кабелепровод — это трубка, используемая для защиты и прокладки электропроводки в здании или сооружении. Электропроводка может быть изготовлена из металла, пластика , волокна или обожженной глины . Большинство кабелепроводов являются жесткими, но для некоторых целей используются гибкие кабелепроводы.
Кабелепровод обычно устанавливается электриками на месте установки электрооборудования. Его использование, форма и детали установки часто определяются правилами электромонтажа, такими как Национальный электротехнический кодекс США (NEC) и другие строительные нормы и правила .
Электрический кабелепровод обеспечивает очень хорошую защиту закрытых проводников от ударов, влаги и химических паров. В кабелепровод можно протянуть проводники различного количества, размеров и типов, что упрощает проектирование и конструкцию по сравнению с несколькими прокладками кабелей или затратами на индивидуальный композитный кабель. Системы электропроводки в зданиях могут подвергаться частым изменениям. Частая замена проводки становится проще и безопаснее за счет использования электрического кабелепровода, поскольку существующие проводники можно отсоединить и установить новые проводники с небольшими нарушениями на пути прохождения кабелепровода.
Система трубопроводов может быть водонепроницаемой или погружной. Металлический кабелепровод можно использовать для защиты чувствительных цепей от электромагнитных помех , а также для предотвращения излучения таких помех от закрытых силовых кабелей. Неметаллические кабелепроводы устойчивы к коррозии и имеют небольшой вес, что снижает трудозатраты на монтаж.
При установке с использованием соответствующих уплотнительных фитингов кабелепровод не пропускает поток горючих газов и паров, что обеспечивает защиту от пожара и взрыва в зонах, работающих с летучими веществами.
Некоторые типы трубопроводов одобрены для непосредственной заливки в бетон. Обычно он используется в коммерческих зданиях, чтобы обеспечить возможность установки электрических и коммуникационных розеток посреди больших открытых площадей. Например, в витринах розничной торговли и открытых офисах используются напольные распределительные коробки для подключения силовых и коммуникационных кабелей.
Как металлические, так и пластиковые кабелепроводы можно согнуть на месте работы, чтобы обеспечить аккуратную установку без чрезмерного количества изготовленных фитингов. Это особенно выгодно при использовании неправильных или изогнутых профилей зданий. Специальное оборудование для гибки труб используется для сгибания трубопровода без перегибов и вмятин.
Стоимость установки кабелепровода выше, чем при других методах прокладки проводки, из-за стоимости материалов и рабочей силы. В таких случаях, как жилищное строительство, высокая степень защиты от физических повреждений может не потребоваться, поэтому затраты на кабелепровод не оправданы. Проводники, установленные внутри кабелепровода, не могут рассеивать тепло так же легко, как проводники, установленные в открытой проводке, поэтому токовая мощность каждого проводника должна быть уменьшена (уменьшена), если несколько проводников установлены в одном кабелепроводе. Непрактично и запрещено правилами электромонтажа иметь изгибы на участке кабелепровода более чем на 360 градусов, поэтому необходимо предусмотреть специальные выпускные фитинги, позволяющие устанавливать проводники без повреждений на таких участках.
Некоторые типы металлических кабелепроводов также могут служить полезным проводником для заземления (заземления), но правила электромонтажа также могут диктовать стандарты качества изготовления или дополнительные средства заземления для определенных типов. Хотя иногда в качестве заземляющего проводника можно использовать металлический кабелепровод , длина цепи ограничена. Например, длинный отрезок кабелепровода в качестве заземляющего проводника может иметь слишком высокое электрическое сопротивление и не обеспечивать правильную работу устройств максимального тока при повреждении.
Системы кабелепроводов классифицируются по толщине стенок, механической жесткости и материалу, из которого изготовлены трубки. Материалы могут быть выбраны с учетом механической защиты, коррозионной стойкости и общей стоимости установки (труд плюс стоимость материалов). Правила электромонтажа электрооборудования во взрывоопасных зонах могут требовать использования определенных типов кабелепроводов для обеспечения утвержденной установки.
Жесткий металлический кабелепровод ( RMC ) представляет собой толстостенную трубку с резьбой, обычно изготовленную из стали с покрытием, нержавеющей стали или алюминия.
Жесткий оцинкованный кабелепровод ( GRC ) представляет собой трубу из оцинкованной стали со стенкой, достаточно толстой, чтобы можно было нарезать в ней резьбу. Его обычное применение - в коммерческом и промышленном строительстве. [1] Он предназначен для защиты проводов и разъемов.
Промежуточный металлический кабелепровод ( IMC ) представляет собой стальную трубку, тяжелее, чем EMT, но легче, чем RMC. Он может быть резьбовым.
Электрические металлические трубы ( ЕМТ ), иногда называемые тонкостенными, обычно используются вместо жестких оцинкованных кабелепроводов (GRC), поскольку они дешевле и легче, чем GRC. Сам ЕМТ не имеет резьбы, но его можно использовать с резьбовыми фитингами, которые крепятся к нему. Отрезки кабелепровода соединяются друг с другом и с оборудованием с помощью зажимных фитингов. Как и GRC, EMT чаще встречается в коммерческих и промышленных зданиях, чем в жилых домах. ЕМТ обычно изготавливается из стали с покрытием, хотя может быть и из алюминия.
ЕМТ доступен в торговых размерах от 1/2 дюйма до 4 дюймов, а также длиной 10 футов и 20 футов.
Некоторые производители также производят EMT в различных цветах для облегчения идентификации системы.
Алюминиевый кабелепровод , аналогичный кабелепроводу из оцинкованной стали, представляет собой жесткую трубку, обычно используемую в коммерческих и промышленных целях, где требуется более высокая устойчивость к коррозии. К таким местам относятся предприятия пищевой промышленности , где большое количество воды и чистящих химикатов сделает оцинкованные трубы непригодными. Алюминий нельзя непосредственно заливать в бетон , так как металл вступает в реакцию со щелочами цемента. На трубопровод может быть нанесено покрытие для предотвращения коррозии при случайном контакте с бетоном. Алюминиевый кабелепровод, как правило, дешевле, чем стальной, а также требует меньших трудозатрат на установку, поскольку длина алюминиевого кабелепровода будет составлять примерно одну треть веса жесткого стального кабелепровода такого же размера. [2]
Кабелепроводы из ПВХ долгое время считались самыми легкими по весу по сравнению со стальными трубами и обычно дешевле, чем другие виды кабелепроводов. [3] В электротехнической практике Северной Америки он доступен с тремя вариантами толщины стенок: тонкостенный вариант подходит только для встроенного использования в бетоне, а более тяжелые сорта подходят для прямых работ в земле и открытых работ. Большинство различных фитингов для металлических кабелепроводов также доступны в исполнении из ПВХ. Пластиковый материал устойчив к влаге [4] и многим агрессивным веществам, но, поскольку трубки не проводят ток, в каждый кабелепровод необходимо протянуть дополнительный соединительный (заземляющий) проводник. Трубопровод из ПВХ можно нагревать и сгибать в полевых условиях с помощью специальных нагревательных инструментов, предназначенных для этой цели.
Соединения фитингов выполняются с помощью накладных соединений, сваренных растворителем , которые быстро затвердевают после сборки и достигают полной прочности примерно за один день. Поскольку секции со скользящей посадкой не нужно поворачивать во время сборки, специальные соединительные фитинги, используемые с резьбовыми кабелепроводами (например, Ericson), не требуются. Поскольку кабелепровод из ПВХ имеет более высокий коэффициент теплового расширения, чем другие типы, его необходимо монтировать так, чтобы обеспечить возможность расширения и сжатия каждого участка. Следует соблюдать осторожность при прокладке ПВХ под землей в конфигурации с несколькими или параллельными трассами из-за взаимного нагревания плотно уложенных кабелей, поскольку кабелепровод деформируется при нагревании.
Трубопровод из армированной термореактивной смолы ( RTRC ) или трубопровод из стекловолокна [5] имеет небольшой вес по сравнению с металлическими кабелепроводами, что способствует снижению трудозатрат. Его иногда называют FRE, что означает «эпоксидная смола, армированная стекловолокном», однако этот термин является юридически зарегистрированным товарным знаком FRE Composites. [6] Это также может обеспечить более низкую стоимость материалов. Кабелепровод RTRC можно использовать в различных помещениях и на открытом воздухе. [3] Кабелепроводы из стекловолокна доступны с различной толщиной стенок для различных применений и имеют расстояние между опорами, очень похожее на стальное. Версии с высокой температурой, низким дымом, отсутствием пламени, классифицированной зоной (класс I, раздел 2) и без галогенов также производятся для специальных применений, таких как туннели и станции метро, и в США могут соответствовать требованиям NFPA 130. [7] Как и в случае с другими неметаллическими кабелепроводами, для заземления может потребоваться соединительный проводник. Соединения проклеены эпоксидной смолой, что требует некоторых монтажных работ и времени для схватывания соединений. Кабелепровод RTRC нельзя сгибать в полевых условиях, для изменения направления необходимо использовать соответствующие фитинги. Кабелепровод RTRC не одобрен для поддержки светильников.
Жесткий неметаллический трубопровод ( ЖНК ) представляет собой неметаллическую гладкостенную трубу без резьбы.
Электрические неметаллические трубки ( ЛОР ) представляют собой тонкостенные гофрированные трубки, влагостойкие и огнестойкие. Он настолько податлив, что его можно согнуть вручную, и часто бывает гибким, хотя фитинги - нет. Из-за своей гофрированной формы он не имеет резьбы, хотя некоторые фитинги могут быть.
Гибкие кабелепроводы используются для подключения к двигателям или другим устройствам, где необходима изоляция от вибрации или где для использования жестких соединений потребуется чрезмерное количество фитингов. Электрические нормы и правила могут ограничивать длину некоторых типов гибких кабелепроводов.
Гибкий металлический кабелепровод ( FMC , неофициально называемый «зеленое поле» или «гибкий ») изготавливается путем спиральной намотки самоблокирующейся ребристой полосы из алюминия или стали, образующей полую трубку, через которую можно протягивать провода. FMC используется в основном в сухих зонах, где было бы непрактично прокладывать ЕМТ или другие негибкие кабелепроводы, но где все еще требуется металлическая прочность для защиты проводников. Гибкая трубка не имеет постоянного изгиба и может свободно сгибаться.
FMC может использоваться в качестве заземляющего проводника оборудования, если соблюдаются особые требования относительно размера и длины используемого FMC, в зависимости от силы тока цепей, содержащихся в кабелепроводе. Как правило, через FMC необходимо протянуть заземляющий проводник оборудования с током, подходящим для выдерживания тока повреждения, который может возникнуть в самой большой цепи, содержащейся в FMC.
Герметичный гибкий металлический кабелепровод ( LFMC ) представляет собой металлический гибкий кабелепровод, покрытый водонепроницаемым пластиковым покрытием. Интерьер похож на FMC.
Гибкая металлическая трубка ( FMT ; Северная Америка ) — это не то же самое, что гибкий металлический кабелепровод (FMC), который описан в статье 348 Национального электротехнического кодекса США (NEC). FMT — это кабельный канал, но не кабелепровод, и он описан в отдельном NEC. Статья 360. Он поставляется только в торговых размерах 1/2 дюйма и 3/4 дюйма, тогда как FMC имеет торговые размеры 1/2 дюйма ~ 4 дюйма. NEC 360.2 описывает это как: «Канал качения круглого сечения, гибкий, металлический и герметичный, без неметаллической оболочки».
Герметичный гибкий неметаллический кабелепровод ( LFNC ) относится к нескольким типам огнестойких неметаллических трубок. Внутренние поверхности могут быть гладкими или рифлеными. Внутри стенки трубопровода может быть встроенное армирование. Он также известен как FNMC.
Кабелепровод может быть проложен под землей между зданиями, сооружениями или устройствами для прокладки силовых и коммуникационных кабелей. Совокупность этих трубопроводов, часто называемая группой воздуховодов, может быть либо непосредственно закопана в землю, либо заключена в бетон (иногда с армирующей арматурой , чтобы противостоять силам сдвига ). Альтернативно, группа воздуховодов может быть установлена в инженерном туннеле . Группа воздуховодов позволит заменить поврежденные кабели между зданиями или добавить дополнительные цепи электропитания и связи без затрат на повторную рытье траншеи . Хотя для захоронения иногда используются металлические трубопроводы, сейчас обычно используются пластики из ПВХ , полиэтилена или полистирола из-за более низкой стоимости, простоты установки и лучшей устойчивости к коррозии .
Раньше для некоторых подземных сооружений использовалось прессованное асбестовое волокно, смешанное с цементом (например, транзитом ). Телефонные и коммуникационные сети обычно устанавливались в трубах из обожженной глины.
Точные соотношения трудозатрат на установку, веса и стоимости материалов варьируются в зависимости от размера кабелепровода, но репрезентативными являются значения для торгового размера 3/4 дюйма (21 метрический показатель) ( Северная Америка ). [8]
Несмотря на сходство с трубами, используемыми в сантехнике , для соединения трубопроводов используются специально разработанные электрические фитинги.
Соединители коробки соединяют кабелепровод с распределительной коробкой или другой электрической коробкой. Типичный соединитель коробки вставляется в выбивку в распределительной коробке, при этом конец с резьбой закрепляется изнутри коробки с помощью кольца (называемого стопорной гайкой ), как болт закрепляется гайкой. Другой конец фитинга обычно имеет винт или компрессионное кольцо, которое затягивается на вставленном кабелепроводе. Фитинги для кабелепроводов без резьбы закрепляются либо установочными винтами, либо стяжной гайкой, охватывающей кабелепровод. Фитинги общего назначения с металлическими кабелепроводами могут быть изготовлены из цинкового литья под давлением, но если необходимы более прочные фитинги, они изготавливаются из алюминия или чугуна, не содержащего меди.
Муфты соединяют две части трубопровода вместе.
Иногда фитинги считаются достаточно проводящими, чтобы соединить (электрически соединить) металлический кабелепровод с металлической распределительной коробкой (таким образом, используя общее заземляющее соединение коробки); в других случаях используются заземляющие втулки с соединительными перемычками между втулкой и заземляющим винтом на коробке. [9]
В отличие от водопровода, если трубопровод должен быть водонепроницаемым, идея состоит в том, чтобы не допускать попадания воды внутрь , а не внутрь. В этом случае используются прокладки со специальными фитингами, такими как насадка, идущая от воздушной сети электропитания к электросчетчику .
В гибком металлическом кабелепроводе обычно используются фитинги с зажимом на внешней стороне коробки, как и в голых кабелях.
Корпус кабелепровода можно использовать для обеспечения доступа для протягивания участка кабелепровода, для обеспечения возможности выполнения большего количества изгибов на определенном участке трубопровода, для экономии места там, где полноразмерный радиус изгиба непрактичен или невозможен, или для разделения трубопровода. путь в несколько направлений. Проводники нельзя сращивать внутри корпуса кабелепровода, если только это не указано специально для такого использования.
Корпуса кабелепроводов отличаются от распределительных коробок тем, что им не требуется индивидуальная опора, что может сделать их очень полезными в некоторых практических применениях. Корпуса кабелепроводов обычно называют кабелепроводами — термин, зарегистрированный торговой маркой компании Cooper Crouse-Hinds, подразделения Cooper Industries .
Корпуса кабелепроводов бывают различных типов, классов влажности и материалов, включая оцинкованную сталь, алюминий и ПВХ. В зависимости от материала используются разные механические методы крепления кабелепровода. Среди типов:
Этот тип «декоративного» кабелепровода предназначен для обеспечения эстетически приемлемого прохода для проводов, не скрывая его внутри или за стеной. Он используется там, где требуется дополнительная проводка, но проход через стену затруднен или требует реконструкции . Кабелепровод имеет открытую грань со съемной крышкой, закрепленной на поверхности, внутри которой размещается провод. Пластиковые желоба часто используются для телекоммуникационной проводки, например, сетевых кабелей в старых конструкциях, где нецелесообразно просверливать бетонные блоки .
Термин «канал» используется в Соединенном Королевстве для обозначения электрических проводов, обычно прямоугольного сечения со съемными крышками.
Мини-транкинг — это термин, используемый в Великобритании для обозначения проводов из ПВХ небольшого форм-фактора (обычно от 6 до 25 мм с квадратным или прямоугольным сечением). В Индии этот короб доступен с самофиксирующейся лентой для облегчения установки. [10]
В некоторых странах, включая Иран, термин «магистральный канал» означает канал, позволяющий устанавливать выключатели и розетки.
В практике Северной Америки термины «проволочный желоб » и «проложенный кабельный канал» используются для обозначения аналогичных продуктов. Канал настенного воздуховода [11] [12] [13] [14] — это термин, обозначающий тип, который можно заключить в стену.
Внутренние каналы — это субканалы, которые можно устанавливать в существующие подземные системы трубопроводов для обеспечения чистых, непрерывных путей с низким коэффициентом трения для прокладки оптических кабелей , которые имеют относительно низкие пределы натяжения. Они обеспечивают возможность разделения обычного кабелепровода, который изначально был разработан для одиночных металлических кабелей большого диаметра, на несколько каналов для оптических кабелей меньшего размера.
Внутренние воздуховоды обычно представляют собой полугибкие субдукты небольшого диаметра. Согласно Telcordia GR-356, существует три основных типа внутреннего канала: гладкостенный, гофрированный и ребристый. [15] Эти различные конструкции основаны на профиле внутреннего и наружного диаметров внутреннего канала. Необходимость конкретной характеристики или комбинации характеристик, таких как прочность на растяжение, гибкость или самый низкий коэффициент трения, определяет тип требуемого внутреннего трубопровода.
Помимо базовых профилей или контуров (гладких, гофрированных или ребристых), внутренние воздуховоды также доступны во все большем разнообразии многоканальных конструкций. Мультидукт может представлять собой либо составной блок, состоящий из четырех или шести отдельных внутренних воздуховодов, скрепленных вместе какими-либо механическими средствами, либо единый экструдированный продукт, имеющий несколько каналов, через которые можно протянуть несколько кабелей. В любом случае многоканальный трубопровод является свертываемым и может быть протянут в существующий трубопровод аналогично тому, как это делается в обычном внутреннем трубопроводе.
Кабелепроводы важны как для противопожарной защиты , где они становятся проникающими веществами , так и для противопожарной защиты , когда меры обеспечения целостности цепи могут быть применены снаружи, чтобы сохранить работоспособность внутренних кабелей во время случайного пожара . Британский стандарт BS 476 также учитывает внутренние пожары, при этом противопожарная защита должна защищать окружающую среду от возгорания кабелей. Любая внешняя обработка должна учитывать влияние на снижение номинальной токовой нагрузки из-за внутреннего перегрева.
