Затворено окабеляване и неговото използване

История на пръстеновото окабеляване

Оцеляла след Втората световна война, Великобритания започна масирана програма за преструктуриране на жилища, тъй като много къщи бяха просто разрушени в резултат на войната.

Остър дефицит на меден принудителен материал трябва да бъде спасен и инженерите трябваше да изградят схема на окабеляване, която да позволи използването на наличната мед по най-оптималния икономически ефективен начин. Нещо повече, за нормална работа е необходимо да се получи окабеляване с 13 амперни гнезда, оборудвани с предпазители.

BS1363 гнезда и тапи с предпазител с правоъгълни контакти тогава бяха популярно унифицирано решение и за тях е разработена схема за свързване от 1942 до 1947 година.

Така е разработено пръстеново окабеляване, което позволява свързването на двойка електрически нагреватели с мощност 3 kW всеки на всяко от двете места в къщата и ви позволява да захранвате устройства с ниска мощност, а консумацията на мед е минимална.

Окабеляването на пръстените се е превърнало в най-честото решение във Великобритания, освен това може лесно да се преобразува в радиал с 20 ампера само чрез разчупване на пръстените наполовина и подаване на половинките чрез отделни машини. В допълнение, беше възможно да се прибегне до радиална схема, ако някой от клоните на пръстена беше повреден и отне време за ремонт. Подмяната на окабеляването отново беше много проста.

Друго предимство на окабеляването на пръстените е по-ниските инсталационни сили. Достатъчно беше вече съществуващи, радиално свързани гнезда, включени в 30 ампер пръстен с жица, и след това добавете още гнезда, ако е необходимо. Пръстенът се оказа необичайно свързан с мрежата - чрез чифт предпазители от 15 ампера, но работеше добре.

Какво е окабеляване на пръстени

Проектиран и използван във Великобритания, пръстеновото окабеляване включва използването на независими двойки проводници за неутрални, фазови и заземяващи на всеки изход. Този подход позволява използването на два пъти по-тънък проводник в сравнение с конвенционалните радиални проводници за ток с подобна величина.

В идеалния случай пръстенът работи като два успоредни радиални токово-разклоняващи се клона на жицата, обърнати в обратна посока, а в действителност точката на разделяне на клоните варира в зависимост от това кои точки на пръстена са свързани към момента на потребителите.

Когато натоварването се разпредели равномерно по дължината на пръстена, токът от всяка страна ще има половината от общата сума. Следователно напречното сечение на проводника може да се използва наполовина. Но всъщност натоварването в никакъв случай не е навсякъде и не винаги се оказва разпределено симетрично, така че в действителност жицата се приема по-дебела от изчислената.

Как да инсталирате окабеляване на пръстени

Началото на пръстена е от разпределителното табло на апартамента. Проводникът се води последователно до всеки изход, след което се връща обратно към щита. При трифазна система един пръстен се подава през един еднополюсен прекъсвач в разпределителното табло. Обикновено за 13-амперно окабеляване на пръстен те вземат напречно сечение от 2,5 квадратни мм (за британския стандарт), а машината е настроена на 32 ампера.

Ако окабеляването излезе дълго или топлоизолацията намали характеристиките на кабела, тогава за намаляване на падането и загубите на напрежение се използва проводник с напречно сечение от 4 кв. М в PVC изолация. Или ако кабелът е с минерална изолация и в медна обвивка, тогава те вземат напречно сечение на сърцевината, равно на 1,5 квадратни мм за същите 13 ампера, тъй като такъв кабел може да издържи по-лесно нагряване, но тогава окабеляването трябва да се изчислява с висока точност, като се вземат предвид спада на напрежението за дълги площи.

Съгласно европейските правила за окабеляване на проводниците, напречното сечение на кабела се взема въз основа на ток от поне 2/3 от номиналната стойност на защитното устройство. По този начин вероятността от продължително претоварване на сърцевината е сведена до минимум. Почти често машината е малко по-далеч от предложеното съотношение.

Според правилата на BS 7671 е позволено да се инсталира произволен брой стандартни изводи на верига с пръстени, ако площта на стаята е не повече от 100 квадрата, но в практически не много големи къщи правят по един окабелен пръстен на етаж. Ако къщата е голяма - правят се няколко пръстена, в крайна сметка самият дизайнер решава въз основа на собствения си опит. Често се прави отделен пръстен за кухнята или за това място в дома, където са монтирани мощни потребители.

Ако клонът от пръстена е направен с кабел със същата дебелина като кабела на пръстена, тогава предпазителите не могат да бъдат инсталирани, а незабавно да свържете единичен или двоен изход. Клоните са свързани към пръстена с помощта на разклонителни кутии. Ако изходът е троен или още по-сложен, тогава той се нуждае от предпазител (обикновено той вече е вграден).

Не трябва да има повече кранове от изходите. Смята се, че правенето на допълнителни завои е лоша практика. Ако изходът изисква няколко контакта за потребители с ниска мощност, веднага се използва разпределително устройство, оборудвано със собствен предпазител или дори с превключвател (за няколко стационарни блока).

Когато се предполага, че в сграда е монтирано устройство с мощност над 3 kW, например мощен котел или нагревател, тоест устройство, което ще работи дълго време и ще консумира повече енергия, не се препоръчва да свързвате такова устройство директно към пръстена. По-добре да му сложите отделен клон.

Недостатъци на окабеляването на пръстените

Някои недостатъци на окабеляването на пръстените го правят не особено популярен извън Обединеното кралство. Основният недостатък е неочевидността на аварийния режим.

Ако пръстенът (фазен, неутрален или заземен) е прекъснат по някаква причина и натоварването продължава да се захранва, човекът не забелязва неизправност и кабелът е претоварен - токът вече може да е по-висок от номиналния и кабелът бързо се разпада. В най-лошия случай съществува опасност от пожар.

Конвенционалното радиално окабеляване просто ще престане да провежда ток или работа RCD, Твърде много завои или ако са твърде дълги, също повишават възможността за прегряване, за надеждност е необходима адекватна защита на всеки клон.

Изпитването на окабеляването на пръстена изисква 5 пъти повече работа от тестването на традиционните радиални вериги и не всеки електротехник може да тества верига на пръстен.

Стандартът BS 7671 предписва правилото, че никой от секциите на пръстена не трябва да изпитва текущо претоварване (токът не трябва да протича по едно парче кабел) и това е трудно изискване и често се игнорира. Например пералнята и съдомиялната машина не са инсталирани близо до центъра на пръстена и това е всичко, изискването вече е нарушено.

Пръстеновото окабеляване е източник на нежелано магнитно поле. В традиционната схема токът тече през два проводника, лежащи един до друг, а магнитните полета от двата проводника се неутрализират един друг, не се образува голям токов контур, не се образува индуктор - източник на магнитно поле.

Но веригата на пръстена, в случай на неравенство на токовете от двете страни на пръстена във фазовите и неутралните проводници, ще създаде редуващо се магнитно поле вътре в пръстена, а тази електромагнитна интерференция, която ще пречи на други устройства, в частност звук, ще доведе до ненормални аларми, което ще накара EMF да заземени проводници пречат на работата на медицински жизненоважни устройства и др.

И накрая, как да осигурим пръстеновото окабеляване с адекватна защита срещу претоварвания, особено с неявни повреди? Необходими са допълнителни предпазители и по-добре - към всеки контакт или щепсел.

Разбира се, индивидуалните предпазители са отлично решение, тъй като повредено устройство веднага ще се идентифицира, а други устройства ще продължат да работят.

Но в крайна сметка има много спънки, особено за онези страни, където не е обичайно във Великобритания да се използват тапи с индивидуални предпазители. Така че играта струва ли свещта?