Күйіштік жүйелерді орнату және монтаждау ережелері

Электр жүргізу: кабельдерді орнату, розеткалар, қосқыштар, қауіпсіздік стандарттары. Құрылыстағы электр жүйесінің ережелері мен талаптары.

18 мин оқу

100%

Дереккөз: Electrical wiring — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Кабельдік электрлік монтаж

ғимарат ішіндегі электр желісі

Электр желісі – бұл кабельдер мен олармен байланысты құрылғылардың, мысалы, коммутаторлардың, тарату тақталарының, розеткалардың және шамдардың құрылғыларының электрлік монтаждалуы. Желіні жобалау және орнату үшін қауіпсіздік стандарттарына сәйкес келу қажет. Рұқсат етілген сымдар мен кабельдердің түрлері мен өлшемдері тізбектің жұмыс кернеуіне және электр тогының жүктемесіне сәйкес анықталады, сондай-ақ қоршаған ортаның температурасы, ылғалдылығы, күн сәулесі мен химиялық заттарға ұшырау сияқты факторларға байланысты қосымша шектеулер қойылады. Ғимараттың электр желісіндегі схемаларды қорғау, басқару және тарату құрылғылары кернеу, ток және функционалдық сипаттамаларға бағынады. Электр қауіпсіздігі ережелері жергілікті жерге, елге немесе аймаққа қарай өзгереді. Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) мүше елдер арасындағы электр желісі стандарттарын үйлестіруге тырысады, бірақ жобалау және орнату талаптарында әлі де маңызды айырмашылықтар бар.

Электр желілерін орнату бойынша іс-әрекет кодексі мен ережелер

Электр желілерін монтаждау нормалары мен ережелері адамдар мен мүлікті электр тогынан соққы алу және өрттен қорғау мақсатында жасалған. Олар көбінесе ұлттық немесе халықаралық стандарттау ұйымдары, мысалы IEC әзірлеген үлгілік нормативтік құжаттарға (жергілікті өзгерістермен немесе оларсыз) негізделген.

Австралия мен Жаңа Зеландия

Австралия мен Жаңа Зеландияда AS/NZS 3000 стандарты, көбінесе «электр монтаждау ережелері» деп аталады, электр жабдықтарын таңдау және орнату, сондай-ақ мұндай орналымдарды жобалау және сынау талаптарын белгілейді. Бұл стандарт Жаңа Зеландияда да, Австралияда да міндетті болғандықтан, стандартқа жататын барлық электр жұмыстары оған сәйкес болуы керек.

Еуропа

Еуропа елдерінде ұлттық электр жүйелерін орнату стандарттарын IEC 60364 Electrical Installations for Buildings стандарты арқылы үйлестіруге талпыныс жасалған. Сондықтан ұлттық стандарттар бөлімдер мен тараулардың бірдей жүйесін қолданады. Дегенмен, бұл стандартты ұлттық электр жүйелерін орнату кодексі ретінде тікелей қабылдау мүмкін емес. Ол сондай-ақ электр мамандары мен инспекторлардың ұлттық стандарттарға сәйкестікті тексеру үшін пайдалануына арналмаған. Керісінше, NEC немесе CSA C22.1 сияқты ұлттық кодекстер IEC 60364 стандартының жалпы мақсаттарын іске асырады, бірақ электр жүйелерін орнатушылар мен инспекторларға бағыт беруге мүмкіндік беретін нақты ережелерді ұсынады.

Германия

VDE электр стандарттары мен қауіпсіздік талаптарын жариялауға жауапты ұйым. DIN VDE 0100 – IEC 60364 стандартымен үйлестірілген неміс сымдау ережелерінің құжаты. Германияда көк түс сондай-ақ фазаны немесе қосылған фазаны білдіруі мүмкін.

Ұлыбритания

Ұлыбританияда электр желілерін орнатуды Инженерлік және технология институтының Электр қондырғыларына қойылатын талаптары реттейді: IEE Wiring Regulations, BS 7671: 2008, олар IEC 60364 стандартына үйлесімді. 17-шы басылымы (2008 жылдың қаңтарында жарық көрген) микрогенерация және күн фотоэлектрлік жүйелеріне арналған жаңа бөлімдерді қамтыды. Алғашқы басылымы 1882 жылы жарық көрді. 2018 жылы BS7671:2018 сымдық ережелерінің 18-ші нұсқасы шығарылып, 2019 жылдың қаңтарында күшіне енді, ал BS7671:2018 түзету 2 2022 жылдың наурызында жарық көрді. BS 7671 – Ұлыбританияның электр өнеркәсібі басшылыққа алатын стандарт, ал BS 7671 талаптарына сәйкес келу қазір 2002 жылғы Электр энергиясы, қауіпсіздік, сапа және үздіксіздік ережелері арқылы заңмен міндетті.

Солтүстік Америка

АҚШ-тағы алғашқы электрлік кодекстер 1881 жылы Нью-Йоркте электр жарығын орнатуды реттеу мақсатымен пайда болды. 1897 жылдан бері сақтандыру компаниялары құрған жеке коммерциялық емес ұйым – АҚШ Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығы Ұлттық электр кодексін (NEC) жариялап келеді. Штаттар, округтер немесе қалалар көбінесе NEC-ті жергілікті құрылыс кодекстеріне сілтеме арқылы енгізеді, сонымен қатар жергілікті ерекшеліктерді де ескереді. NEC әр үш жыл сайын жаңартылады. Бұл – мүдделі тараптардың ұсыныстарын қарастыратын келісімге келген кодекс. Ұсыныстарды инженерлер, шеберлер, өндірушілердің өкілдері, өрт сөндірушілер және басқа шақырылған мамандардан құралған комиссиялар зерделейді. 1927 жылдан бастап Канадалық стандарттау қауымдастығы (CSA) провинциялық электр кодекстерінің негізі болып табылатын Электр орнатуларға арналған Канадалық қауіпсіздік стандартын жасады. CSA сондай-ақ Канаданың электр кодексін шығарады, оның 2006 жылғы басылымы IEC 60364 (Ғимараттардағы электр орнатулары) стандартына сілтеме жасайды және кодекс 131-бөлімінде электрлік қорғаудың негізгі принциптерін қарастырады. Канадалық кодекс IEC 60364 стандартының 13-тарауын қайта жариялайды, бірақ бұл тарауда электр орнатулардың қанағаттану деңгейін бағалау үшін сандық критерийлер келтірілмеген. АҚШ және Канаданың ұлттық стандарттары бірдей физикалық құбылыстармен және шамамен ұқсас мақсаттармен айналысса да, кейде техникалық тұрғыдан өзгешеліктер болады. Солтүстік Америка еркін сауда аймағы (NAFTA) бағдарламасының аясында АҚШ және Канада стандарттары біртіндеп үйлесімділікке қарай ұмтылуда, бұл процеске «үйлестіру» деп аталады.

Өңір бойынша сымдардың түсті коды

Кәдімгі электрлік кодексте сымдардың кейбір түстерімен кодтау міндетті болып табылады. Әр елде, штатта немесе аймақта көптеген жергілікті ережелер мен ерекшеліктер бар. Ескі орналымдарда түстердің кодталуы әртүрлі болуы мүмкін, сондай-ақ түстер оқшаулаудың жылуға, жарыққа және уақыт өтуіне байланысты өңін жоғалтуы мүмкін.

Еуропа

2011 жылдың наурызынан бастап Еуропалық электротехникалық стандарттау комитеті (CENELEC) қорғаныш өткізгіштері үшін жасыл/сары түсті кабельдерді, нейтраль өткізгіштері үшін көк түсті кабельдерді және бір фазалы өткізгіштер үшін қоңыр түсті кабельдерді пайдалануды міндеттейді.

Швеция

Швецияда IEC 60364 ұлттық стандарт SS 436 40 000 арқылы іске асырылады. Көк түске қатысты ерекшелік бар: көк түс әдетте нейтраль үшін қолданылса да, коммутаторлар арасында және коммутатор мен шам арасындағы қосылыс сымы ретінде, сондай-ақ екі фазалы тізбекте фазалық сым ретінде қолданылуы мүмкін, бірақ бұл тек аталған тізбекте нейтраль сымы қолданылмаған жағдайда ғана мүмкін.

Ұлыбритания

Біріккен Корольдік қауіпсіздік үшін жерге қосу (тоқтату) қосылыстары үшін жасыл/сары жолақты оқшаулаумен жабылған сымдарды пайдалануды талап етеді. Бұл өсіп келе жатқан халықаралық стандарт ерекше көзге түсетін түсіне байланысты қабылданды, бұл қауіпсіздік үшін жерге қосу (тоқтату) сымдарын басқа электрлік функциялармен, әсіресе қызыл-жасыл түс соқырлығынан зардап шегетін адамдар шатастыру мүмкіндігін азайтуға бағытталған. 2004 жылы Ұлыбритания қоңыр, қара және сұр түстерді фазалық түстер үшін, ал көк түсті бейтарап үшін Еуропалық Одақтың стандартын қабылдады. Дегенмен, ескі орналымдарда қызыл, сары және көк түсті ескі фазалық түстер, ал қара түс бейтарап ретінде қолданылуы мүмкін. Бір фазалық сымдар міндетті түрде қоңыр (ескі жүйеде қызыл) болуы керек, бірақ екі бағытты жарықтандыру қосқыштары үшін үш фазалық түстерде үш өзекті кабельді пайдалану жиі кездеседі. Қабылданған тәжірибе – өзектің ұштарын қоңыр немесе көк түсті қаптамамен сәйкес жабу.

Америка Құрама Штаттары

Америка Құрама Штаттарының Ұлттық электрлік кодексі таза мыс немесе жасыл немесе жасыл/сары оқшауланған қорғаныш өткізгішін, ақ немесе сұр бейтарап өткізгішін, ал бір фазалы жүйе үшін кез келген басқа түсті талап етеді. NEC сонымен қатар жоғары аяқты дельта жүйесінің жоғары аяқты өткізгішінің қызғылт сары оқшаулаумен жабылғанын немесе таңбалау сияқты басқа да қолайлы тәсілдермен анықталуын талап етеді. 1971 жылғы NEC-те қызғылт сары түсті жоғары аяқ үшін ұсынылған түс ретінде қабылдаудан бұрын, кейбір аймақтарда осы мақсатта қызыл түс қолданылуы кең таралған еді. NEC-тің кіріспе бөлімінде ол жобалау нұсқаулығы емес екені нақты айтылған, сондықтан жерге қосылмаған немесе "фазалық" өткізгіштерге түсті код жасау NEC-тің қолданыс саласынан және мақсатынан тыс. Дегенмен, "фазалық" өткізгіштердің түстерін кодтау Кодекспен талап етіледі деген жалған түсінік кең таралған. АҚШ-та үш фазалы жүйе өткізгіштерінің түстерін кодтау де-факто стандартқа сәйкес келеді, онда 120/208 вольт жүйелері үшін қара, қызыл және көк түстер, ал 277/480 вольт жүйелері үшін қоңыр, қызғылт сары немесе лаванда және сары түстер қолданылады. (Лаванда NEC-тің жоғары аяқты дельта ережесімен қақтығысты болдырмайды.) Бірнеше вольтты жүйелері бар ғимараттарда екі жүйенің де жерге қосылған өткізгіштері (нейтральдері) жүйелер аралық қосылыстарды болдырмау үшін бөлек анықталып, ерекшеленуі тиіс. Көбінесе 120/208 вольт жүйелері ақ оқшаулауды, ал 277/480 вольт жүйелері сұр оқшаулауды пайдаланады, бірақ бұл түсті код қазіргі уақытта NEC-тің нақты талабы емес. Дегенмен, кейбір жергілікті билік органдары жергілікті құрылыс кодексінде талап етілетін түсті кодтауды белгілейді.

Заманауи сым материалдары

Қазіргі заманғы металл емес қаптамалы кабельдер, мысалы (АҚШ және Канада) NMB және NMC типтері, термопластикалық оқшаулаумен қапталған екі-төрт сымнан, сонымен қатар иілгіш пластикалық жамылғымен қоршалған қорғаныш жерге қосу/жерге қосу (байланыс) үшін сымнан тұрады. Солтүстік Америкада және Ұлыбританияда бұл өткізгіш әдетте жалаңаш сым болып табылады, бірақ Ұлыбританияда бұл жалаңаш қорғаныш жер (PE) өткізгіштің сым жабын алынып тасталған жерде жасыл/сары оқшаулағыш құбырмен қапталуы талап етіледі. Басқа юрисдикциялардың көпшілігі қазір Қорғаушы Жер өткізгішін Жасыл/Сары оқшаулаумен ток өткізгіштермен бірдей стандартқа сәйкес оқшаулауды талап етеді. Кейбір кабельдерде жеке өткізгіштер пластикалық жапқышқа жабыспас бұрын қағазға оралады. Металл емес қаптамалы кабельдердің арнайы нұсқалары, мысалы, US Type UF, тікелей жер астына көмуге (көбінесе жеке механикалық қорғаныспен) немесе ультракүлгін сәулесіне (УК) ұшырау мүмкіндігі бар жерде сыртқы пайдалануға арналған. Бұл кабельдердің айырмашылығы ылғалға төзімді конструкция, қағаз немесе басқа сіңіретін толтырғыштар жоқ және УК-қа төзімділік үшін жасалған. Резеңке сияқты синтетикалық полимерлік оқшаулау жер астына орнатылған өнеркәсіптік кабельдер мен қуат кабельдерінде ылғалға төзімділігі жоғары болғандықтан қолданылады. Оқшауланған кабельдер рұқсат етілген жұмыс кернеуі мен өткізгіштің бетіндегі ең жоғары жұмыс температурасына сәйкес бағаланады. Кабельде бірнеше пайдалану рейтингі болуы мүмкін, мысалы, бір рейтинг құрғақ орнатулар үшін, ал екіншісі ылғалға немесе майға ұшыраған кезде. Жалпы, кіші өлшемдегі бір өткізгішті құрылыс сымы қатты сымнан тұрады, өйткені сымдардың өте икемді болуы талап етілмейді. 10 AWG-дан (немесе шамамен 5 мм²) үлкен құрылыс сымдарының өткізгіштері орнату кезінде икемділік үшін жабылады, бірақ құрылғы шнуры ретінде қолдануға жеткілікті икемді емес. Өнеркәсіптік, коммерциялық және тұрғын үй ғимараттарына арналған кабельдерде тұтас жамылғыда көптеген оқшауланған өткізгіштер болуы мүмкін, спиральді таспадан жасалған болат немесе алюминийден жасалған, немесе болат сымнан жасалған броньмен, сонымен қатар ылғалдан және физикалық зақымданудан қорғау үшін жалпы ПВХ немесе қорғасын жамылғысы болуы мүмкін. Қимылға өте икемді қызмет көрсетуге немесе теңізде қолдануға арналған кабельдер тоқылған қола сымдармен қорғалуы мүмкін. Кеңсе ғимараттарының ауамен жұмыс істейтін орындарына (пленум) немесе олардан өтетін қуат немесе байланыс кабельдері (мысалы, компьютерлік желілер) үлгілік ғимарат кодексі бойынша металл түтікшеге оранған немесе аз жалын мен түтін шығаруға арналған болуы қажет. Кейбір өнеркәсіптік мақсаттарда болат зауыттарында және ұқсас ыстық ортада органикалық материалдың ешқайсысы қанағаттанарлық қызмет көрсетпейді. Кейде сығымдалған мика қабыршақтарымен оқшауланған кабельдер қолданылады. Жоғары температуралы кабельдің тағы бір түрі - минералды оқшауланған кабель, жеке өткізгіштер мыс түтікшеге орналастырылады және кеңістік магний оксиді ұнтағымен толтырылады. Бүкіл жиынтықты кішірейтіп, ұнтақты қысылады. Мұндай кабельдердің отқа төзімділігі сертификатталған және өртке төзімді емес кабельдерге қарағанда қымбат. Олардың икемділігі аз және икемді кабельдерге қарағанда қатты құбыр сияқты әрекет етеді. Орнатылған сымдардың ортасы кабельге қанша ток тасымалдауға рұқсат етілетінін анықтайды. Бір кабельге топталған бірнеше өткізгіштер бір оқшауланған өткізгіштер сияқты жылуды оңай тарата алмайтындықтан, бұл контурлар әрқашан төменгі ампацитетпен бағаланады. Электр қауіпсіздігі кодекстерінің кестелерінде өткізгіштің өлшеміне, кернеу потенциалына, оқшаулау түрі мен қалыңдығына және кабельдің өзіндік температурасына байланысты рұқсат етілген ең жоғары ток көрсетіледі. Жарамды ток ылғалды немесе құрғақ орындарда, ыстық (шатыр) немесе салқын (жер астындағы) орындарда да әр түрлі болады. Кейбір аймақтар арқылы өтетін кабельді жүріс кезінде ең төменгі рейтингті бөлік жалпы жүрістің рейтингі болады. Кабельдер әдетте электр аппаратына кіретін арнайы фитингтермен бекітіледі; бұл құрғақ жерде жақтаулы кабельдерге арналған қарапайым бұрандалы тұтқа болуы мүмкін немесе броньды кабельдің броньын механикалық түрде іске қосып, суға төзімді қосылымды қамтамасыз ететін полимерлік тығыздалған кабель қосылысы болуы мүмкін. Жанар газдар бар аймақтардан өткізетін кабельдің ішкі жағына газдардың ағып кіруін болдырмау үшін арнайы кабель фитингтері қолданылуы мүмкін. Кабельдің жеке өткізгіштерінің қосылыстарын босануын болдырмау үшін кабельдер құрылғыларға кіретін жеріне жақын және олардың жүрісі бойында белгілі бір аралықта қолдау көрсетуі керек. Биік ғимараттарда кабельдің тік жүрісіндегі өткізгіштерді қолдау үшін арнайы конструкциялар қажет. Әдетте, бір фитингке бір кабель ғана рұқсат етіледі, егер фитинг бірнеше кабельдерге арналған сертификатталған болмаса. Кемелерге орнатылған кабельдер үшін арнайы кабель конструкциялары мен қосылу техникалары қажет. Мұндай жиналымдар қоршаған орта мен механикалық жағдайлардың қиындығына ұшырайды. Сондықтан, электр және өрт қауіпсіздігіне қатысты мәселелерге қоса, мұндай кабельдер кеменің бөлімдеріне енгенде қысымға төзімді болуы да қажет. Олар сондай-ақ тұзды судың немесе тұзды шашыраудың коррозиясына төзімді болуы керек, бұл қалың, арнайы жасалған жамылғыларды қолдану арқылы және жеке сымдарды қалайлау арқылы қол жеткізіледі. Солтүстік Америка тәжірибесінде тұрғын үйлер мен шағын коммерциялық ғимараттарға бір фазалық бөлінген 120/240 қызмет көрсетумен қуат бағанасындағы трансформатордан келген жоғары кернеулі кабель қызмет кіретін жерге дейін жүргізіледі. Кабель – жалаңаш нейтраль және екі оқшауланған өткізгіштен тұратын үш өткізгішті бұралған "триплекс" кабель, жалпы кабель жамылғысы жоқ. Нейтраль өткізгіші көбінесе оқшауланған сымдарды қолдау үшін қолданылатын "мессенджер" болат сымы болып табылады.

Modern non metallic sheathed cables, such as (US and Canadian) Types NMB and NMC, consist of two to four wires covered with thermoplastic insulation, plus a wire for Protective Earthing/Grounding (bonding), surrounded by a flexible plastic jacket. In North America and the UK this conductor is usually bare wire but in the UK it is required that this bare Protective Earth (PE) conductor be sheathed in Green/Yellow insulating tubing where the Cable Sheathing has been removed. Most other jurisdictions now require the Protective Earth conductor to be insulated to the same standard as the current carrying conductors with Green/Yellow insulation. With some cables the individual conductors are wrapped in paper before the plastic jacket is applied. Special versions of non metallic sheathed cables, such as US Type UF, are designed for direct underground burial (often with separate mechanical protection) or exterior use where exposure to ultraviolet radiation (UV) is a possibility. These cables differ in having a moisture resistant construction, lacking paper or other absorbent fillers, and being formulated for UV resistance. Rubber like synthetic polymer insulation is used in industrial cables and power cables installed underground because of its superior moisture resistance. Insulated cables are rated by their allowable operating voltage and their maximum operating temperature at the conductor surface. A cable may carry multiple usage ratings for applications, for example, one rating for dry installations and another when exposed to moisture or oil. Generally, single conductor building wire in small sizes is solid wire, since the wiring is not required to be very flexible. Building wire conductors larger than 10 AWG (or about 5 mm2) are stranded for flexibility during installation, but are not sufficiently pliable to use as appliance cord. Cables for industrial, commercial and apartment buildings may contain many insulated conductors in an overall jacket, with helical tape steel or aluminium armour, or steel wire armour, and perhaps as well an overall PVC or lead jacket for protection from moisture and physical damage. Cables intended for very flexible service or in marine applications may be protected by woven bronze wires. Power or communications cables (e. g., computer networking) that are routed in or through air handling spaces (plenums) of office buildings are required under the model building code to be either encased in metal conduit, or rated for low flame and smoke production. For some industrial uses in steel mills and similar hot environments, no organic material gives satisfactory service. Cables insulated with compressed mica flakes are sometimes used. Another form of high temperature cable is mineral insulated cable, with individual conductors placed within a copper tube and the space filled with magnesium oxide powder. The whole assembly is drawn down to smaller sizes, thereby compressing the powder. Such cables have a certified fire resistance rating and are more costly than non–fire rated cable. They have little flexibility and behave more like rigid conduit rather than flexible cables. The environment of the installed wires determine how much current a cable is permitted to carry. Because multiple conductors bundled in a cable cannot dissipate heat as easily as single insulated conductors, those circuits are always rated at a lower ampacity. Tables in electrical safety codes give the maximum allowable current based on size of conductor, voltage potential, insulation type and thickness, and the temperature rating of the cable itself. The allowable current will also be different for wet or dry locations, for hot (attic) or cool (underground) locations. In a run of cable through several areas, the part with the lowest rating becomes the rating of the overall run. Cables usually are secured with special fittings where they enter electrical apparatus; this may be a simple screw clamp for jacketed cables in a dry location, or a polymer gasketed cable connector that mechanically engages the armour of an armoured cable and provides a water resistant connection. Special cable fittings may be applied to prevent explosive gases from flowing in the interior of jacketed cables, where the cable passes through areas where flammable gases are present. To prevent loosening of the connections of individual conductors of a cable, cables must be supported near their entrance to devices and at regular intervals along their runs. In tall buildings, special designs are required to support the conductors of vertical runs of cable. Generally, only one cable per fitting is permitted, unless the fitting is rated or listed for multiple cables. Special cable constructions and termination techniques are required for cables installed in ships. Such assemblies are subjected to environmental and mechanical extremes. Therefore, in addition to electrical and fire safety concerns, such cables may also be required to be pressure resistant where they penetrate a vessel's bulkheads. They must also resist corrosion caused by salt water or salt spray, which is accomplished through the use of thicker, specially constructed jackets, and by tinning the individual wire stands. In North American practice, for residential and light commercial buildings fed with a single phase split 120/240 service, an overhead cable from a transformer on a power pole is run to the service entrance point. The cable is a three conductor twisted "triplex" cable with a bare neutral and two insulated conductors, with no overall cable jacket. The neutral conductor is often a supporting "messenger" steel wire, which is used to support the insulated line conductors.

Мыс өткізгіштер

Электр құрылғылары көбінесе мыс өткізгіштерді қолданады, олардың қасиеттеріне байланысты, соның ішінде жоғары электр өткізгіштігі, созылу беріктігі, серпімділігі, иілуге төзімділігі, коррозияға төзімділігі, жылу өткізгіштігі, жылулық кеңею коэффициенті, лездеуге болатындығы, электрлік артық жүктемелерге төзімділігі, электр оқшаулағыштармен үйлесімділігі және орнатудың қарапайымдылығы. Мыс көптеген түрдегі электр сымдарында қолданылады.

Алюминий өткізгіштер

Алюминий сымдары 1960 жылдардың соңынан 1970 жылдардың ортасына дейін Солтүстік Америкадағы тұрғын үйлердің электр жүйесінде мыстың бағасының өсуіне байланысты кеңінен қолданылды. Алюминий сымдарының кедергісі жоғары болғандықтан, мысқа қарағанда олар үшін үлкен өткізгіштер қажет. Мысалы, әдеттегі 15 амперлік жарықтандыру тізбегі үшін 14 AWG (американдық сым өлшемі) мыс сымының орнына алюминий сымы 12 AWG болуы керек, бірақ жергілікті құрылыс нормалары әртүрлі болуы мүмкін. 1960 жылдары қатты алюминий өткізгіштер құрылыс сымдары үшін қолайсыз қасиеттері бар тауарлық алюминий қорытпасынан жасалған және мыс өткізгіштерге арналған монтаждау құрылғыларымен қолданылған. Мұндай тәжірибелер нашар байланыстар мен өрт қаупіне әкелді. 1970 жылдардың басында бірнеше арнайы қорытпалардан жасалған жаңа алюминий сымдары енгізілді, сонымен қатар барлық құрылғылар – автоматтар, қосқыштар, розеткалар, жалғау жалғағыштары, сым қосылғыштары және т.б. – осы мақсатқа арнап әзірленді. Бұл жаңа алюминий сымдары мен арнайы конструкциялар әртүрлі металдар арасындағы қосылыстардағы мәселелерді, металл беттеріндегі тотығуды және температураның өсуімен әртүрлі металдардың кеңеюінен туындайтын механикалық әсерлерді шешеді. Мыстан айырмашылығы, алюминий қысымда өте қатал немесе суық ағып кетуге бейім, сондықтан ескі, қарапайым болат бұрандалы қосылыстар уақыт өте келе босаңсып кетуі мүмкін. Алюминий өткізгіштеріне арналған жаңа электр құрылғыларында осы әсерді өтеуге арналған шаралар қарастырылған. Мыстан айырмашылығы, алюминий бетінде оқшаулағыш оксид қабатын түзеді. Бұл кейде алюминий өткізгіштерін антиоксидантты пастамен (төмен қалдық полибутен негізіндегі мырыш ұнтағы бар) қосылыстарда жағу арқылы немесе орнату кезінде оксид қабатын бұзатын механикалық бекіткіштерді қолдану арқылы шешіледі. Мыс сымдарына ғана арналған монтаждау құрылғыларының кейбір бекіткіштері ауыр ток жүктемесі кезінде қызып, алюминий өткізгіштерімен қолданғанда өртке әкелуі мүмкін. Осы мәселелерді азайту үшін сым материалдары мен монтаждау құрылғылары үшін жаңартылған стандарттар (мысалы, CO/ALR – «мыс-алюминий жаңартылған» белгісі) әзірленді. Электр панельдеріне және үлкен құрылғыларға қуат беру үшін үлкен өлшемдер әлі де қолданылып жүрсе, тұрғын үйлерде қолданылатын алюминий сымдарының жұмыс істемейтініне байланысты олар аз қолданылатын болды. Алюминий өткізгіштері әлі де электр қуатын үлкен көлемде беруге, электр қуатын таратуға және үлкен ток жүктемелері бар қуат беру тізбектеріне кеңінен қолданылады, себебі олар мыс сымдарына қарағанда бірнеше артықшылықтар ұсынады. Алюминий өткізгіштері мыс өткізгіштерінен арзан және жеңіл, сондықтан бірдей салмақ пен баға үшін олардың көлденең қимасы әлдеқайда үлкен болуы мүмкін. Бұл алюминийдің жоғары кедергісі мен төмен механикалық беріктігін өтеуге мүмкіндік береді, яғни салыстырмалы ток өткізу қабілетіне және басқа да сипаттамаларға қол жеткізу үшін үлкен көлденең қима ауданы қажет. Алюминий өткізгіштерін үйлесімді жалғаулармен орнату қажет және байланыс беті тотықпауын қамтамасыз ету үшін ерекше сақтық қажет.

Aluminium wire was common in North American residential wiring from the late 1960s to mid 1970s due to the rising cost of copper. Because of its greater resistivity, aluminium wiring requires larger conductors than copper. For instance, instead of 14 AWG (American wire gauge) copper wire, aluminium wiring would need to be 12 AWG on a typical 15 ampere lighting circuit, though local building codes vary. Solid aluminium conductors were originally made in the 1960s from a utility grade aluminium alloy that had undesirable properties for a building wire, and were used with wiring devices intended for copper conductors. These practices were found to cause defective connections and fire hazards. In the early 1970s new aluminium wire made from one of several special alloys was introduced, and all devices – breakers, switches, receptacles, splice connectors, wire nuts, etc. — were specially designed for the purpose. These newer aluminium wires and special designs address problems with junctions between dissimilar metals, oxidation on metal surfaces, and mechanical effects that occur as different metals expand at different rates with increases in temperature. Unlike copper, aluminium has a tendency to creep or cold flow under pressure, so older plain steel screw clamped connections could become loose over time. Newer electrical devices designed for aluminium conductors have features intended to compensate for this effect. Unlike copper, aluminium forms an insulating oxide layer on the surface. This is sometimes addressed by coating aluminium conductors with an antioxidant paste (containing zinc dust in a low residue polybutene base) at joints, or by applying a mechanical termination designed to break through the oxide layer during installation. Some terminations on wiring devices designed only for copper wire would overheat under heavy current load and cause fires when used with aluminium conductors. Revised standards for wire materials and wiring devices (such as the CO/ALR "copper aluminium revised" designation) were developed to reduce these problems. While larger sizes are still used to feed power to electrical panels and large devices, aluminium wiring for residential use has acquired a poor reputation and has fallen out of favour. Aluminium conductors are still heavily used for bulk power transmission, power distribution, and large feeder circuits with heavy current loads, due to the various advantages they offer over copper wiring. Aluminium conductors both cost and weigh less than copper conductors, so a much larger cross sectional area can be used for the same weight and price. This can compensate for the higher resistance and lower mechanical strength of aluminium, meaning the larger cross sectional area is needed to achieve comparable current capacity and other features. Aluminium conductors must be installed with compatible connectors and special care must be taken to ensure the contact surface does not oxidise.

Трассалар мен кабельдік жолдар

Электр құрылғылары арасында оқшауланған сымдар бірнеше тәсілмен жүргізілуі мүмкін. Бұл арнайы иілгіш құбыр, яғни кондуит, немесе металл (қатты болат немесе алюминий) немесе металл емес (ПВХ немесе HDPE) түтік болуы мүмкін. Көп тізбектер қажет болған жағдайда, тікбұрышты қималы металл немесе ПВХ сым науалары (Солтүстік Америка) немесе кабельдік жинағыштар (Ұлыбритания) қолданылуы мүмкін. Жер астынан өтетін сымдар бетонға қапталған пластикалық түтіктер арқылы жүргізілуі мүмкін, бірақ күшті тартылу жағдайында металл иілімдер қолданылуы мүмкін. Ашық аумақтарда, мысалы, зауыт едендерінде, сымдар кабельдік табақтарда немесе қақпақтары бар тікбұрышты науаларда жүргізілуі мүмкін. Сымдар немесе сымдарды ұстайтын науалар өртке төзімді қабырғалар мен едендерден өтуі керек болса, жергілікті құрылыс нормаларына сәйкес, ашықтар өртке қарсы тоқтатылуы тиіс. Егер қауіпсіздік үшін маңызды сымдар кездейсоқ өрт кезінде жұмыс істеуі керек болса, өнімнің сертификаттау тізіміне сәйкес, тізбектің тұтастығын сақтау үшін өртке қарсы жабын қолданылуы тиіс. Сымдар мен науалармен бірге қолданылатын кез келген пассивті өрттен қорғау материалдарының сипаты мен қалыңдығы токтың өткізу қабілетін (ампацитті) төмендетуге сандық түрде әсер етеді, себебі өртке төзімділік үшін қажетті жылу оқшаулау қасиеттері қуат өткізгіштерінің ауамен салқындалуын кешіктіреді. Кабельдік табақтар көптеген оқшауланған кабельдердің бірге жүргізілетін өнеркәсіптік аймақтарда қолданылады. Жеке кабельдер табақтан кез келген нүктеде шыға алады, бұл сымдарды орнатуды жеңілдетеді және жаңа кабельдерді орнатуға жұмсалатын еңбек шығындарын азайтады. Қуат кабельдерінде өткізгіштер арасындағы қашықтықты сақтау үшін фитингтер болуы мүмкін, бірақ кішігірім басқару сымдары көбінесе кабельдер арасында қасақана аралықсыз орнатылады. Жергілікті электрлік ережелер бір кабельдік табақтағы кернеу деңгейлерін араластыруға шектеулер қоюы немесе арнайы талаптар қоюы мүмкін. Жақсы жобалау практикасы, мысалы, төменгі деңгейлі өлшеу немесе сигнал кабельдерін жоғары қуатты тізбектерді тасымалдайтын табақтардан бөлуге мүмкіндік береді, бұл сезімтал тізбектерге шудың әсерін болдырмау үшін. Сымдар кондуиттерде немесе жер астында жүргізілгенде, олар ашық ауадағыдай оңай жылуды шығара алмайды және жақын тізбектер индукциялық тоқтарға себеп болатындықтан, сымдарды орнату ережелері токтың өткізу қабілетін (ампацитті) анықтау үшін ережелер береді. Жарылыс қаупі бар ортада жүргізілетін сымдар үшін арнайы жабық фитингтер қолданылады.

Insulated wires may be run in one of several forms between electrical devices. This may be a specialised bendable pipe, called a conduit, or one of several varieties of metal (rigid steel or aluminium) or non metallic (PVC or HDPE) tubing. Rectangular cross section metal or PVC wire troughs (North America) or trunking (UK) may be used if many circuits are required. Wires run underground may be run in plastic tubing encased in concrete, but metal elbows may be used in severe pulls. Wiring in exposed areas, for example factory floors, may be run in cable trays or rectangular raceways having lids. Where wiring, or raceways that hold the wiring, must traverse fire resistance rated walls and floors, the openings are required by local building codes to be firestopped. In cases where safety critical wiring must be kept operational during an accidental fire, fireproofing must be applied to maintain circuit integrity in a manner to comply with a product's certification listing. The nature and thickness of any passive fire protection materials used in conjunction with wiring and raceways has a quantifiable impact upon the ampacity derating, because the thermal insulation properties needed for fire resistance also inhibit air cooling of power conductors. Cable trays are used in industrial areas where many insulated cables are run together. Individual cables can exit the tray at any point, simplifying the wiring installation and reducing the labour cost for installing new cables. Power cables may have fittings in the tray to maintain clearance between the conductors, but small control wiring is often installed without any intentional spacing between cables. Local electrical regulations may restrict or place special requirements on mixing of voltage levels within one cable tray. Good design practices may segregate, for example, low level measurement or signal cables from trays carrying high power branch circuits, to prevent induction of noise into sensitive circuits. Since wires run in conduits or underground cannot dissipate heat as easily as in open air, and since adjacent circuits contribute induced currents, wiring regulations give rules to establish the current capacity (ampacity). Special sealed fittings are used for wiring routed through potentially explosive atmospheres.

Автобус тіректері, автобус арнасы, кабельді автобус

Электр аппаратурасындағы өте жоғары токтар үшін және ғимараттар арқылы таралатын жоғары токтар үшін шиналар қолданылуы мүмкін. (Шина термині латын тіліндегі omnibus сөзінің қысқартылған түрі, ол "барлығы үшін" деген мағынаны білдіреді.) Мұндай жүйенің әрбір тірі ("қызыл") өткізгіші мыс немесе алюминийден жасалған берік бөлік, әдетте жалпақ тақталар (бірақ кейде құбырлар немесе басқа пішіндер) түрінде болады. Ашық шиналар көпшілікке қолжетімді жерлерде ешқашан қолданылмайды, бірақ олар өндіріс орналастыруларында және электр компанияларының коммутациялық станцияларында ауамен салқындатудың артықшылықтарын алу үшін қолданылады. Фазаларды ауыстыру немесе "айналдыру" қажет болған жағдайларда ауыр кабельдерді пайдалану да мүмкін. Өнеркәсіптік қолданыстарда өткізгіш тақталар көбінесе жерге қосылған корпус ішінде изоляторлармен алдын ала жиналады. Бұл жиынтық шиналық арна немесе шиналық жол деп аталады және оны үлкен коммутациялық жабдықтарға қосу үшін немесе ғимаратқа негізгі қуат беру үшін пайдалануға болады. "Қосылатын шина" деп аталатын шиналық арнаның бір түрі ғимараттың бойымен қуатты тарату үшін қолданылады; ол шинаның бойында белгіленген жерлерде қосымша ажыратқыштарды немесе мотор контроллерлерін орнатуға мүмкіндік береді. Бұл схеманың басты артықшылығы – бүкіл арнадан кернеуді ажыратпай, тармақ тізбегін алып тастау немесе қосу мүмкіндігі. Шиналық арналардың барлық фазалық өткізгіштері бір корпус ішінде болуы мүмкін (изоляцияланбаған шина), немесе әрбір өткізгіш жанындағы фазалардан жерге қосылған тосқауылмен бөлінген болуы мүмкін (бөлінген шина). Құрылғылар арасында үлкен токтарды жүргізу үшін кабельдік шина қолданылады. Генерациялық станцияларда немесе подстанцияларда өте үлкен токтар үшін, тізбекті қорғауды қамтамасыз ету қиын болған жағдайларда, изоляцияланған фазалық шина қолданылады. Тізбектің әрбір фазасы жеке жерленген металл корпусында жүреді. Корпустар бөлек болғандықтан, мүмкін болатын жалғыз ақаулық – фазадан жерге ақаулық. Бұл типтегі шинаның қуаты 50 000 амперге дейін және жүздеген киловольтқа дейін жете алады (қалыпты жұмыс кезінде, тек ақаулар үшін ғана емес), бірақ ол әдеттегі мағынада ғимараттарда сымдарды жүргізу үшін қолданылмайды.

Электр панельдері

Электр панельдері – электр қуатын қайта бағыттау және қосу-ажырату үшін қолданылатын, оңай қол жетімді қосылыс қораптары. Бұл термин көбінесе автомат қосқыштардың панельдері немесе сақтандырғыштар қораптарын білдіреді. Жергілікті ережелер панельдердің айналасындағы қажетті бос кеңістікті белгілеуі мүмкін.

Жәндіктердің зиянкестері

Ақыртықтар, егеуқұйрықтар және басқа да кеміргіштер қорғалмаған сымдарды шағып, өрт және электр тогының соғу қаупін тудыруы мүмкін. Бұл әсіресе ПВХ оқшауланған телефон және компьютер желісі кабельдеріне қатысты. Осы зиянкестерді тыю үшін бірнеше техникалар әзірленді, соның ішінде бұрыш ұнтағымен толтырылған оқшаулау.

Электр желілерін орнатудың алғашқы әдістері

Алғашқы ішкі электр жүйелері жалаңаш немесе матамен оралған өткізгіштерді пайдаланды, олар ғимараттың қаңқасына немесе тіреу тақталарына шегелермен бекітілді. Егер өткізгіштер қабырға арқылы өтсе, олар мата таспамен қоршалатын. Түйістірулер телеграф қосылыстары сияқты жасалып, қауіпсіздік үшін жұптастырылды. Жер астындағы өткізгіштер шайырға малынған мата таспасымен оқшауланып, ағаш ойықтарға салынып, содан кейін жерге көмілді. Мұндай жүйелер электр тогының соғуы және өрт қаупі болғандықтан қанағаттандырмайтын еді, сонымен қатар мұндай орнатулар үшін еңбек шығыны жоғары болды. Электр қуатының коммерциялық қолданысқа енгізілуімен 1880 жылдары алғашқы электр ережелері пайда болды; алайда, сымның өлшемін таңдау және электр орнатуларының басқа да жобалау ережелері бойынша көптеген келіспеушілік стандарттар болды, және қауіпсіздік тұрғысынан біртектілікті енгізу қажеттігі туындады.

Құбыр мен түйме (АҚШ)

Құрылыстардағы сымдарды орнатудың ең ерте стандартталған әдісі, шамамен 1880 жылдан бастап 1930 жылға дейін Солтүстік Америкада кеңінен қолданылған, түйме және түтік (K&T) сымдары болды: жеке өткізгіштер қабырғалар мен төбелердегі құрылымдық элементтер арасындағы кеңістіктер арқылы жүргізілді, ал керамикалық түтіктер жоталар арқылы қорғаныш каналдар құрып, сым мен ағаш арасында ауа қалпын сақтау үшін және сымдарды тіреу үшін құрылымдық элементтерге бекітілген керамикалық түймелер қолданылды. Сымдардың үстінен ауа еркін айналып тұрғандықтан, кабельдерде қажеттіге қарағанда кішігірім өткізгіштерді пайдалануға болатын. Құрылыс элементтерінің қарама-қарсы беттеріне сымдарды орналастыру арқылы, екі өткізгішке бірден шеге қағудан туындауы мүмкін қысқа тұйықталудан қорғануға болады. 1940 жылдары бір кабель орнатуға қарағанда екі өткізгішті орнатудың еңбек құнының артуы түйме және түтік орнатудың азаюына себеп болды. Дегенмен, АҚШ кодексі ерекше жағдайларда (кейбір ауылдық және өнеркәсіптік қолданыстарда) жаңа K&T сымдарын орнатуға рұқсат береді.

Металл қаптамасы бар сымдар

Ұлыбританияда 1896 жылы енгізілген оқшауланған кабельдің алғашқы түрі жалпы қорғасын қабықшадағы екі импрегнирленген қағаз оқшауланған өткізгіштен тұрады. Қосқыштар дәнекерленіп, шам ұстағыштар мен қосқыштарға арнайы құрылғылар қолданылды. Бұл сымдар сол кездегі жер асты телеграф және телефон сымдарына ұқсас болды. Қағазбен оқшауланған кабельдер ішкі сымдарды орнатуға жарамсыз болып шықты, өйткені ылғал оқшаулауға әсер етпеу үшін қорғасын қабықтарында өте мұқият жұмыс жасау қажет болды. Кейіннен 1908 жылы Ұлыбританияда ойлап табылған жүйеде металл қабықшаға салынған вулканизацияланған каучук оқшауланған сым қолданылды. Металл қабықша жерлеудің үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін әрбір металл сым құрылғысына бекітілді. Германияда "Кухло сымы" деп аталатын жүйе жасалды, ол қола немесе қорғасын жалатылған темір табақша түтігінде бір, екі немесе үш резеңке оқшауланған сымдарды қолданды, олардың тігісі қиылып жасалды. Қоршауды кері қайтару өткізгіші ретінде де пайдалануға болады. Кухло сымдарын ашық беттерде және бояумен немесе гипске кіріктіріп жүруге болады. Шамдар мен қосқыштар үшін арнайы порцеланнан немесе болаттан жасалған арнайы шығыс орамдары мен қосылыс қораптары жасалды. "Концентрлі сымдар" деп аталатын осыған ұқсас жүйе АҚШ-та 1905 жылы енгізілді. Бұл жүйеде оқшауланған электр сымы мыс лентамен оралған, содан кейін дәнекерленген, сымдық жүйенің жерге қосылған (қайта) өткізгішін қалыптастырған. Жердің потенциалы бойынша металл қабығы қолмен ұстауға қауіпсіз деп саналды. General Electric сияқты компаниялар жүйеге арматуралар жасап шығарған және бірнеше ғимараттар онымен сымдармен жабдықталған, бірақ ол ешқашан АҚШ Ұлттық электр кодексіне енгізілген жоқ. Жүйенің кемшіліктері арнайы құрылғылар қажет болуы және қаптаманың кез келген ақаулығы қаптаманың тоққа түсуіне әкелуі мүмкін.