Электропроводка — это электромонтаж кабелей и связанных с ними устройств, таких как выключатели, распределительные щиты, розетки и осветительные приборы в конструкции.
Электропроводка должна соответствовать стандартам безопасности при проектировании и монтаже. Допустимые типы и размеры проводов и кабелей указаны в зависимости от рабочего напряжения цепи и допустимого электрического тока с дополнительными ограничениями по условиям окружающей среды, таким как диапазон температур окружающей среды, уровень влажности, а также воздействие солнечного света и химикатов.
Соответствующие устройства защиты, управления и распределения в электропроводке здания зависят от напряжения, тока и функциональных характеристик. Правила техники безопасности при проводке различаются в зависимости от местности, страны или региона. Международная электротехническая комиссия (МЭК) пытается гармонизировать стандарты проводки среди стран-членов, но все еще существуют значительные различия в требованиях к проектированию и установке.
Нормы и правила по монтажу 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 .
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, предусмотренные стандартом, должны соответствовать требованиям.
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 не написан на таком языке, чтобы его можно было легко принять в качестве национальных правил электромонтажа. Он также не предназначен для использования в полевых условиях специалистами по электротехнике и инспекторами для проверки соответствия национальным стандартам электропроводки. Напротив, национальные нормы, такие как NEC или CSA C22.1, обычно отражают общие цели IEC 60364, но содержат конкретные правила в форме, позволяющей руководить теми, кто устанавливает и проверяет электрические системы.
Немецкая комиссия по электротехническим, электронным и информационным технологиям DIN и VDE (DKE) (Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE ) является организацией, ответственной за распространение электрических стандартов и спецификаций безопасности. DIN VDE 0100 — это немецкий документ, регулирующий электромонтажные работы, согласованный со стандартом IEC 60364.
В Соединенном Королевстве монтаж электропроводки регулируется Институтом инженерных и технологических требований к электроустановкам: Правила проводки IEE, BS 7671 : 2008 , которые гармонизированы со стандартом IEC 60364. 17-е издание (выпущенное в январе 2008 г.) включало новые разделы для микрогенерация и солнечные фотоэлектрические системы . Первое издание было опубликовано в 1882 году. В 2018 году было выпущено 18-е издание правил электромонтажа BS7671: 2018, которое вступило в силу в январе 2019 года, а в марте 2022 года была выпущена поправка 2 BS7671: 2018. BS 7671 является стандартом, которому соответствует Великобритания. электротехническая промышленность соблюдает его, и соответствие BS 7671 теперь требуется по закону в соответствии с Положениями об электричестве, безопасности, качестве и непрерывности 2002 года.
Первые электрические нормы и правила в Соединенных Штатах возникли в Нью-Йорке в 1881 году и регулировали установку электрического освещения. С 1897 года Национальная ассоциация противопожарной защиты США , частная некоммерческая ассоциация, созданная страховыми компаниями, опубликовала Национальный электротехнический кодекс (NEC). Штаты, округа или города часто включают NEC в свои местные строительные нормы и правила наряду с местными различиями. NEC модифицируется каждые три года. Это консенсусный кодекс, учитывающий предложения заинтересованных сторон. Предложения изучаются комитетами, состоящими из инженеров , мастеров , представителей производителей, пожарных и других приглашенных.
С 1927 года Канадская ассоциация по стандартизации (CSA) разрабатывает Канадский стандарт безопасности для электроустановок , который является основой провинциальных электротехнических норм и правил. CSA также выпускает Канадский электротехнический кодекс , издание 2006 года, в котором ссылается на IEC 60364 ( Электрические установки для зданий ) и утверждает, что этот кодекс рассматривает фундаментальные принципы электрозащиты в разделе 131. Канадский кодекс перепечатывает главу 13 IEC 60364, но в этой главе не перечислены числовые критерии для оценки соответствия любой электроустановки.
Хотя национальные стандарты США и Канады касаются одних и тех же физических явлений и во многом схожих целей, 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.
В типовых электротехнических правилах обязательна цветовая маркировка проводов. В каждой стране, штате или регионе существует множество местных правил и исключений. [1] Более старые установки имеют разные цветовые коды, и цвета могут потускнеть под воздействием тепла, света и старения изоляции.
С марта 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]
В Швеции IEC 60364 реализуется посредством национального стандарта SS-436 40 000. Примечательным является исключение для синего цвета, где, хотя цвет обычно используется для нейтрального цвета, его можно использовать в качестве соединительного провода между выключателями, между выключателем и светильником, а также фазный провод в двухфазной цепи, и все это при условии, что в конкретной цепи не используется нейтральный провод. [3] [4]
В Соединенном Королевстве требуется использовать провод, покрытый изоляцией с зелено-желтыми полосами, для безопасного заземления (заземления). [5] Этот растущий международный стандарт был принят из-за его отличительного внешнего вида, чтобы уменьшить вероятность опасной путаницы проводов защитного заземления с другими электрическими функциями, особенно лицами, страдающими красно-зеленой цветовой слепотой .
В 2004 году Великобритания приняла стандарт Европейского Союза для фазовых цветов коричневого, черного и серого, а также нейтрального синего цвета. Однако старые фазовые цвета — красный, желтый и синий с нейтральным черным — все еще встречаются в старых установках. Однофазная проводка должна быть строго коричневого цвета (красного в старой системе), независимо от того, от какой фазы она исходит, но для двусторонних выключателей освещения общепринятой практикой является использование трехжильного кабеля трехфазных цветов. Общепринятой практикой является снабдить концы жил коричневыми или синими гильзами в зависимости от ситуации. [6]
Национальный электротехнический кодекс США требует наличия голого медного, зеленого или зелено-желтого изолированного защитного проводника, белой или серой нейтрали, а также любого другого цвета, используемого для однофазной фазы. NEC также требует, чтобы верхний проводник системы треугольника с высокой ветвью имел оранжевую изоляцию или был идентифицирован другими подходящими средствами, такими как маркировка. До того, как оранжевый цвет был принят в качестве предлагаемого цвета для высоких ног на NEC 1971 года, в некоторых регионах было обычной практикой использовать для этой цели красный цвет. [7]
Во введении NEC четко указано, что оно не предназначено 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 цветовой маркировки «горячих» жил.
В Соединенных Штатах цветовая маркировка проводников трехфазной системы соответствует стандарту де-факто, при котором черный, красный и синий используются для трехфазных систем на 120/208 В, а коричневый, оранжевый или фиолетовый и желтый — для трехфазных систем. используется в системах 277/480 В. (Фиолетовый цвет позволяет избежать конфликта с правилом высокого напряжения NEC.) В зданиях с несколькими системами напряжения заземленные проводники (нейтрали) обеих систем должны быть идентифицированы отдельно и сделаны различимыми, чтобы избежать межсистемных соединений. Чаще всего в системах на 120/208 В используется белая изоляция, а в системах на 277/480 В используется серая изоляция, хотя этот конкретный цветовой код в настоящее время не является явным требованием NEC. [8] Однако некоторые местные юрисдикции указывают требуемую цветовую кодировку в своих местных строительных нормах и правилах.
Материалы для разводки внутренних электросистем в зданиях различаются в зависимости от:
Например, системы электропроводки в доме на одну семью или дуплексе просты, с относительно низкими требованиями к мощности, нечастыми изменениями в конструкции и планировке здания, обычно с сухими, умеренными температурами и неагрессивными условиями окружающей среды. В небольших коммерческих помещениях можно ожидать более частой замены проводки, установки большого оборудования и особых условий жары или влажности. Тяжелая промышленность предъявляет более строгие требования к проводке, такие как очень большие токи и более высокие напряжения, частая смена компоновки оборудования, коррозионная, влажная или взрывоопасная атмосфера. На объектах, где работают с легковоспламеняющимися газами или жидкостями, могут применяться специальные правила по установке и подключению электрооборудования во взрывоопасных зонах .
Провода и кабели оцениваются по напряжению сети, номинальной температуре и условиям окружающей среды (влага, солнечный свет, масло, химикаты), в которых они могут использоваться. Провод или кабель имеют номинальное напряжение (по отношению к нейтрали) и максимальную температуру поверхности проводника. Величина тока, который может безопасно пропускать кабель или провод, зависит от условий установки.
Международные стандартные размеры проводов приведены в стандарте IEC 60228 Международной электротехнической комиссии . В Северной Америке используется американский стандарт размеров проводов .
Современные кабели с неметаллической оболочкой, такие как (США и Канада) типов NMB и NMC, состоят из двух-четырех проводов, покрытых термопластической изоляцией , а также провода для защитного заземления (соединения), окруженного гибкой пластиковой оболочкой. В Северной Америке и Великобритании этот проводник обычно представляет собой неизолированный провод, но в Великобритании требуется, чтобы этот оголенный проводник защитного заземления (PE) был покрыт зелено-желтой изолирующей трубкой, где оболочка кабеля была удалена. В большинстве других юрисдикций теперь требуется, чтобы проводник защитного заземления был изолирован по тому же стандарту, что и токоведущие проводники с зелено-желтой изоляцией.
В некоторых кабелях отдельные жилы перед нанесением пластиковой оболочки оборачиваются бумагой.
Специальные версии кабелей с неметаллической оболочкой, такие как UF типа США, предназначены для непосредственной прокладки под землей (часто с отдельной механической защитой) или наружного использования, 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 допустимому рабочему напряжению и максимальной рабочей температуре на поверхности проводника. Кабель может иметь несколько рейтингов использования для различных применений, например, один рейтинг для сухой прокладки, а другой — для воздействия влаги или масла.
Как правило, одножильный строительный провод небольших размеров представляет собой сплошной провод, поскольку проводка не обязана быть очень гибкой. Проводники строительных проводов диаметром более 10 AWG (или около 5 мм 2 ) скручены для обеспечения гибкости во время установки, но они недостаточно гибки для использования в качестве шнура электроприборов.
Кабели для промышленных, коммерческих и жилых зданий могут содержать множество изолированных проводников в общей оболочке со спиральной ленточной стальной или алюминиевой броней или броней из стальной проволоки, а также, возможно, также в общей оболочке 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 обработки воздуха (камеры) офисных зданий, согласно типовым строительным нормам и правилам должны быть либо заключены в металлические кабелепроводы, либо рассчитаны на слабое пламя и дымообразование.
Для некоторых промышленных применений на сталелитейных заводах и в аналогичных жарких условиях ни один органический материал не дает удовлетворительных результатов. Иногда применяют кабели, изолированные спрессованными чешуйками слюды . Другой разновидностью высокотемпературного кабеля является кабель с минеральной изоляцией , отдельные жилы которого помещены внутри медной трубки, а пространство заполнено порошком оксида магния . Вся сборка вытягивается до меньших размеров, тем самым сжимая порошок. Такие кабели имеют сертифицированный класс огнестойкости и стоят дороже, чем кабели без огнестойкости. Они малогибкие и ведут себя скорее как жесткий кабелепровод, чем как гибкие кабели.
Окружающая среда установленных проводов определяет, какой ток может пропускать кабель. Поскольку несколько проводников, объединенных в кабель, не могут рассеивать тепло так же легко, как одиночные изолированные проводники, эти цепи всегда рассчитаны на меньшую точную 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 и сухих помещений, для жарких (чердак) или прохладных (подземных) помещений. При прокладке кабеля через несколько участков часть с наименьшим номиналом становится номиналом всей трассы.
Кабели обычно закрепляются специальными приспособлениями в местах входа в электрооборудование; это может быть простой винтовой зажим для кабелей с оболочкой в сухом месте или кабельный разъем с полимерной прокладкой, который механически зацепляет броню бронированного кабеля и обеспечивает водонепроницаемое соединение. Для предотвращения прохождения взрывоопасных газов внутрь кабелей с оболочкой, где кабель проходит через зоны, где присутствуют горючие газы, могут применяться специальные кабельные фитинги. Для предотвращения ослабления соединений отдельных жил кабеля кабели необходимо подпирать вблизи входа в устройства и через равные промежутки по их трассам. В высотных зданиях необходимы специальные конструкции для поддержки жил вертикальных трасс кабеля. Как правило, допускается использование только одного кабеля на фитинг, за исключением случаев, когда фитинг рассчитан или указан для использования с несколькими кабелями.
Для кабелей, проложенных на судах, требуются специальные конструкции кабелей и методы их заделки. Такие сборки подвергаются экстремальным воздействиям окружающей среды и механическим воздействиям. Поэтому, помимо проблем с электрической и пожарной безопасностью, такие кабели также могут требовать, чтобы они были устойчивыми к давлению в местах проникновения 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 опор проводов.
В североамериканской практике для жилых и легких коммерческих зданий, питаемых по однофазной сети 120/240 , воздушный кабель от трансформатора на опоре электропередачи прокладывается к точке служебного входа. Кабель представляет собой трехжильный витой триплексный кабель с голой нейтралью и двумя изолированными жилами, без общей оболочки кабеля. [13] Нейтральный проводник часто представляет собой опорную стальную проволоку, которая используется для поддержки изолированных линейных проводников.
В электрических устройствах часто используют медные проводники из-за их свойств, в том числе высокой электропроводности , прочности на разрыв , пластичности , сопротивления ползучести , коррозионной стойкости , теплопроводности , коэффициента теплового расширения , паяемости , устойчивости к электрическим перегрузкам , совместимости с электрическими изоляторами , легкости. установки. Медь используется во многих типах электропроводки. [14] [15]
Алюминиевая проволока была распространена в жилой электропроводке Северной Америки с конца 1960-х до середины 1970-х годов из-за роста стоимости меди. Из-за большего удельного сопротивления алюминиевая проводка требует проводников большего диаметра, чем медная. Например, вместо медного провода 14 AWG ( американского калибра проводов ) алюминиевая проводка должна иметь сечение 12 AWG в типичной цепи освещения на 15 ампер, хотя местные строительные нормы и правила различаются.
Сплошные алюминиевые проводники первоначально изготавливались в 1960-х годах из алюминиевого сплава общего назначения, который имел нежелательные свойства для строительного провода, и использовались в электромонтажных устройствах, предназначенных для медных проводников. [16] [17] Было обнаружено, что такая практика приводит к повреждению соединений и опасности возгорания. В начале 1970-х годов был представлен новый алюминиевый провод, изготовленный из одного из нескольких специальных сплавов, и все устройства — выключатели, выключатели, розетки, соединители , гайки проводов и т. д. — были специально разработаны для этой цели. Эти новые алюминиевые проволоки и специальные конструкции решают проблемы соединений между разнородными металлами, окисления на металлических поверхностях и механических эффектов, которые возникают, когда разные металлы расширяются с разной скоростью при повышении температуры. [ нужна цитата ]
В отличие от меди, алюминий имеет тенденцию к ползучести или хладотекучести под давлением, поэтому старые простые стальные винтовые соединения со временем могут ослабнуть. Новые электрические устройства, предназначенные для алюминиевых проводников, имеют функции, предназначенные для компенсации этого эффекта. В отличие от меди, алюминий образует на поверхности изолирующий оксидный слой. Иногда эту проблему решают путем покрытия алюминиевых проводников антиоксидантной пастой (содержащей цинковую пыль на полибутеновой основе с низким содержанием остатков [18] ) в местах соединений или применением механического оконцевания, предназначенного для прорыва оксидного слоя во время установки.
Некоторые клеммы электроустановочных устройств, предназначенные только для медных проводов, могут перегреваться при большой токовой нагрузке и вызывать пожары при использовании с алюминиевыми проводниками. Пересмотренные стандарты на материалы проводов и электроустановочные устройства (такие как обозначение CO/ALR «пересмотренный медь-алюминий») были разработаны для уменьшения этих проблем. Хотя большие размеры по-прежнему используются для подачи питания на электрические панели и крупные устройства, алюминиевая проводка для жилых помещений приобрела плохую репутацию и вышла из моды.
Алюминиевые проводники по-прежнему широко используются для передачи большой мощности , распределения энергии и больших фидерных цепей с большими токовыми нагрузками 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 для достижения сопоставимой токовой мощности и других характеристик необходима большая площадь поперечного сечения. Алюминиевые проводники необходимо устанавливать с совместимыми разъемами, при этом необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить окисления контактной поверхности.
Изолированные провода могут прокладываться между электрическими устройствами в одном из нескольких вариантов. 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 короб (Великобритания). Провода, проходящие под землей, можно прокладывать в пластиковых трубках, залитых бетоном, но при сильном натяжении можно использовать металлические колена. Электропроводка в открытых зонах, например, в заводских цехах, может прокладываться в кабельных лотках или прямоугольных желобах с крышками.
Если проводка или каналы, по которым она удерживается, должны пересекать стены и полы, имеющие класс огнестойкости , в соответствии с местными строительными нормами и правилами требуется, чтобы отверстия были закрыты противопожарной защитой . В случаях, когда критическая с точки зрения безопасности проводка должна сохранять работоспособность во время случайного пожара, необходимо применить противопожарную защиту для поддержания целостности цепи в соответствии с перечнем сертификации продукта . Характер и толщина любых материалов пассивной противопожарной защиты , используемых в сочетании с проводкой и кабельными каналами, оказывает количественное влияние на снижение номинальной токовой нагрузки, поскольку теплоизоляционные свойства , необходимые для огнестойкости, также препятствуют воздушному охлаждению силовых проводников.
Кабельные лотки используются в промышленных зонах, где вместе проложено множество изолированных кабелей. Отдельные кабели могут выходить из лотка в любой точке, что упрощает прокладку 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 прокладывается без какого-либо преднамеренного расстояния между кабелями.
Местные электротехнические правила могут ограничивать или устанавливать особые требования к смешиванию уровней напряжения в одном кабельном лотке. В соответствии с хорошей практикой проектирования можно, например, отделить кабели измерения низкого уровня или сигнальные кабели от лотков, несущих ответвленные цепи высокой мощности, чтобы предотвратить наведение шума 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 создают наведенные токи, правила электромонтажа содержат правила для определения допустимой токовой нагрузки (токовой нагрузки).
Для проводки, проходящей через потенциально взрывоопасные среды, используются специальные герметичные фитинги.
Для очень высоких токов в электрооборудовании, а также для больших токов, распространяющихся по зданию, можно использовать шины. (Термин «шина» является сокращением латинского omnibus , что означает «для всех».) Каждый токопроводящий 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 для получения преимуществ воздушного охлаждения. Вариантом является использование тяжелых кабелей, особенно там, где желательно переставить или «перевернуть» фазы.
В промышленности токопроводящие шины часто предварительно собираются с изоляторами в заземленных корпусах. Эта сборка, известная как шинопровод или шинопровод, может использоваться для подключения к крупному распределительному устройству или для подачи основного питания в здание. Форма шинопровода, известная как «подключаемая шина», используется для распределения электроэнергии по длине здания; его конструкция позволяет устанавливать отводные выключатели или контроллеры двигателей в специально отведенных местах на шине. Большим преимуществом этой схемы является возможность удалить или добавить ответвление без снятия напряжения со всего воздуховода.
Шинопроводы могут иметь все фазные проводники в одном корпусе (неизолированная шина) или могут иметь каждый проводник, отделенный заземленным барьером от соседних фаз (отдельная шина). Для проведения больших токов между устройствами используется кабельная шина. [ нужны дальнейшие объяснения ]
При очень больших токах на генерирующих станциях или подстанциях, где сложно обеспечить защиту цепи, применяют изолированно-фазную шину . Каждая фаза цепи размещена в отдельном заземленном металлическом корпусе. Единственной возможной неисправностью является 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 построения электропроводки в общепринятом понимании.
Электрические панели представляют собой легкодоступные распределительные коробки, используемые для изменения маршрута и переключения электрических сетей . Этот термин часто используется для обозначения панелей автоматических выключателей или блоков предохранителей. Местные нормы могут указывать физический зазор вокруг панелей. [ нужна цитата ]
Белки , крысы и другие грызуны могут грызть незащищенную проводку, вызывая опасность возгорания и поражения электрическим током. [19] [20] Особенно это касается телефонных и компьютерных сетевых кабелей с ПВХ-изоляцией. Для борьбы с этими вредителями было разработано несколько методов, включая изоляцию, наполненную перцовой пылью. [ нужна цитата ]
В первых системах внутренней электропроводки использовались голые или покрытые тканью проводники, которые крепились скобами к каркасу здания или на подножках. Там, где проводники проходили сквозь стены, их защищали тканевой лентой. Соединения выполнялись аналогично телеграфным соединениям и для безопасности паялись. Подземные проводники изолировали тканевой лентой, пропитанной смолой, и укладывали в деревянные корыта, которые затем закапывали. Такие системы электропроводки были неудовлетворительными из-за опасности поражения электрическим током и пожара, а также из-за высоких затрат на рабочую силу для таких установок. Первые электрические кодексы возникли в 1880-х годах с коммерческим внедрением электроэнергии; однако существовало множество противоречивых стандартов по выбору размеров проводов и другим правилам проектирования электроустановок, и была замечена необходимость введения единообразия по соображениям безопасности.
Самым ранним стандартизированным методом электропроводки в зданиях, который широко использовался в Северной Америке примерно с 1880 по 1930-е годы, была проводка с ручками и трубками (K&T): отдельные проводники пропускались через полости между элементами конструкции в стенах и потолках с образованием керамических трубок. защитные каналы через балки и керамические ручки, прикрепленные к элементам конструкции, для подачи воздуха между проволокой и пиломатериалами и для поддержки проволок. Поскольку воздух мог свободно циркулировать по проводам, можно было использовать проводники меньшего размера, чем требуется в кабелях. Расположение проводов на противоположных сторонах конструктивных элементов здания позволило обеспечить некоторую защиту от короткого замыкания, которое может быть вызвано одновременным забиванием гвоздя в оба проводника.
К 1940-м годам стоимость рабочей силы при установке двух проводников вместо одного кабеля привела к сокращению количества новых установок с ручками и трубками. Тем не менее, кодекс США по-прежнему допускает установку новой проводки K&T в особых ситуациях (некоторые сельские и промышленные применения).
В Соединенном Королевстве ранняя форма изолированного кабеля [21] , представленная в 1896 году, состояла из двух проводников с изоляцией из пропитанной бумаги в общей свинцовой оболочке. Соединения были пропаяны, а для патронов ламп и выключателей использована специальная арматура. Эти кабели были похожи на подземные телеграфные и телефонные кабели того времени. Кабели с бумажной изоляцией оказались непригодными для прокладки внутренней проводки, поскольку требовалась очень тщательная обработка 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.
Разработанная в Германии система под названием «Провод Кухло» использовала один, два или три провода с резиновой изоляцией в латунной или покрытой свинцом трубке из листового железа с гофрированным швом. Корпус также можно использовать в качестве обратного проводника. Проволоку Кухло можно было проложить по поверхности и покрасить, или заделать в штукатурку. Для ламп и выключателей изготавливались специальные розетки и распределительные коробки из фарфора или листовой стали. Обжатый шов не считался таким водонепроницаемым, как используемый в Англии провод Станнос , имевший припаянную оболочку. [22]
Несколько похожая система, называемая «концентрической проводкой», была введена в Соединенных Штатах примерно в 1905 году. В этой системе изолированный электрический провод обматывался медной лентой, которая затем припаивалась, образуя заземленный (обратный) проводник системы проводки. Голая металлическая оболочка, находящаяся под потенциалом земли, считалась безопасной для прикосновения. Хотя такие компании, как General Electric, производили арматуру для этой системы и несколько зданий были подключены к ней, она так и не была принята в Национальный электротехнический кодекс США. Недостатками системы было то, что требовались специальные фитинги и что любой дефект в соединении оболочки мог привести к попаданию напряжения в оболочку. [23]
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 дорогими.
Первые кабели с резиновой изоляцией для проводки зданий в США были представлены в 1922 году благодаря патенту США 1458803, Берли, Гарри и Руни, Генри, «Изолированный электрический провод», выданному 12 июня 1923 года, переданному компании Boston Insulated Wire and Cable . Это были два или более сплошных медных электрических провода с резиновой изоляцией, плюс тканая хлопчатобумажная ткань поверх каждого проводника 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 необходимо обращаться осторожно, и их обычно заменяют во время ремонта. При замене выключателей, розеток или осветительных приборов само затягивание соединений может привести к отслаиванию затвердевшей изоляции с проводников. Резиновая изоляция внутри кабеля часто находится в лучшем состоянии, чем изоляция, открытая на соединениях, из-за меньшего воздействия кислорода.
Сера в изоляции из вулканизированной резины разъедает оголенный медный провод, поэтому, чтобы предотвратить это, проводники лужили. Когда резину перестали использовать, проводники снова стали голыми.
Примерно в 1950 году были введены изоляция и оболочки из ПВХ , особенно для жилой проводки. Примерно в то же время стали распространены одиночные проводники с более тонкой изоляцией из ПВХ и тонкой нейлоновой оболочкой (например, американские типы THN, THHN и т. д.). [ нужна цитата ]
Самый простой вид кабеля состоит из двух изолированных жил, скрученных вместе в одно целое. Такие кабели без оболочки с двумя (или более) проводниками используются только для передачи сигналов и управления сверхнизким напряжением, например, для проводки дверных звонков.
Другие методы защиты проводки, которые сейчас устарели, включают:
Металлические карнизные системы с уплощенным овальным сечением, состоящим из базовой полосы и защелкивающегося заглушечного канала, были дороже, чем открытая проводка или деревянный карниз, но их можно было легко прокладывать на поверхностях стен. Подобные системы проводки с кабельными каналами для поверхностного монтажа доступны и сегодня.
