Кольцевая проводка: принцип подключения розеток и распределительного щита в замкнутую цепь. Экономия кабеля и преимущества в Великобритании и Ирландии.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Техника электропроводки
конфигурация электропитания
Electrical wiring technique
a mains power configuration
В проектировании электроснабжения кольцевая схема – это техника электропроводки, в которой розетки и распределительный пункт соединены в кольцо. Это отличается от обычной радиальной схемы, в которой розетки и распределительный пункт соединены последовательно, с распределительным пунктом на одном конце. Кольцевые схемы также известны как кольцевые оконечные цепи и часто ошибочно называются кольцевыми магистралями – термин, использовавшийся исторически, или неформально просто «кольцами». Она используется преимущественно в Соединенном Королевстве, где и была разработана, а также в меньшей степени в Ирландии и Гонконге. Эта конструкция позволяет использовать провода меньшего диаметра, чем потребовалось бы в радиальной цепи с эквивалентной общей токовой нагрузкой. Проводники уменьшенного диаметра в гибких шнурах, соединяющих прибор с вилкой, предназначенной для использования с розетками кольцевой цепи, индивидуально защищены предохранителем в вилке. Таким образом, преимущества кольцевой схемы перед радиальной заключаются в меньшем расходе меди и большей гибкости подключаемых приборов и оборудования. В идеале кольцевая цепь функционирует как две радиальные цепи, идущие в противоположных направлениях по кольцу, а точка разделения между ними зависит от распределения нагрузки в кольце. Если нагрузка распределена равномерно в обоих направлениях, ток в каждом направлении составляет половину от общей величины, что позволяет использовать провод с половинной общей токопроводящей способностью. На практике нагрузка не всегда распределяется равномерно, поэтому используется провод большего сечения.
In electricity supply design, a ring circuit is an electrical wiring technique in which sockets and the distribution point are connected in a ring. It is contrasted with the usual radial circuit, in which sockets and the distribution point are connected in a line with the distribution point at one end. Ring circuits are also known as ring final circuits and often incorrectly as ring mains, a term used historically, or informally simply as rings. It is used primarily in the United Kingdom, where it was developed, and to a lesser extent in Ireland and Hong Kong. This design enables the use of smaller diameter wire than would be used in a radial circuit of equivalent total current capacity. The reduced diameter conductors in the flexible cords connecting an appliance to the plug intended for use with sockets on a ring circuit are individually protected by a fuse in the plug. Its advantages over radial circuits are therefore reduced quantity of copper used, and greater flexibility of appliances and equipment that can be connected. Ideally, the ring circuit acts like two radial circuits proceeding in opposite directions around the ring, the dividing point between them dependent on the distribution of load in the ring. If the load is evenly split across the two directions, the current in each direction is half of the total, allowing the use of wire with half the total current carrying capacity. In practice, the load does not always split evenly, so thicker wire is used.
Описание
Кольцо начинается в распределительном щите (также известном как ящик с предохранителями, распределительная панель или щиток автоматических выключателей), последовательно подключается к каждой розетке и затем возвращается в распределительный щит. Питание кольца осуществляется от предохранителя или автоматического выключателя в распределительном щите. Кольцевые схемы широко используются в британской электропроводке с розетками, принимающими вилки с предохранителями по стандарту BS 1363. Поскольку номинал автоматического выключателя значительно выше, чем у любой отдельной розетки, система может использоваться только с вилками или розетками приборов, оснащенными предохранителями. Обычно для их прокладки используется кабель сечением 2,5 мм², защищенный предохранителем на 30 А, более старым автоматическим выключателем на 30 А или европейским стандартизированным автоматическим выключателем на 32 А. В некоторых случаях используется кабель сечением 4 мм², если требуется прокладка очень длинных кабельных линий (для снижения падения напряжения) или учитываются коэффициенты снижения, например, при использовании очень толстой теплоизоляции. Также может применяться минерально-изолированный медный кабель сечением 1,5 мм² (известный как "пиро") – поскольку минерально-изолированный кабель лучше переносит нагрев, чем обычный ПВХ, – однако при прокладке длинных кабельных линий необходимо уделять больше внимания падению напряжения. Защитные устройства для стационарной проводки должны иметь номинал выше, чем для защиты гибких шнуров питания приборов, поэтому стандарт BS 1363 требует, чтобы все вилки и соединительные устройства включали предохранители, соответствующие шнуру питания прибора.
The ring starts at the consumer unit (also known as fuse box, distribution board, or breaker box), visits each socket in turn, and then returns to the consumer unit. The ring is fed from a fuse or circuit breaker in the consumer unit. Ring circuits are commonly used in British wiring with socket outlets taking fused plugs to BS 1363. Because the breaker rating is much higher than that of any one socket outlet, the system can only be used with fused plugs or fused appliance outlets. They are generally wired with 2.5 mm2 cable and protected by a 30 A fuse, an older 30 A circuit breaker, or a European harmonised 32 A circuit breaker. Sometimes 4 mm2 cable is used if very long cable runs (to help reduce voltage drop) or derating factors such as very thick thermal insulation are involved. 1.5 mm2 mineral insulated copper clad cable (known as pyro) may also be used (as mineral insulated cable can withstand heat more effectively than normal PVC) though more care must be taken with regard to voltage drop on longer runs. The protection devices for the fixed wiring need to be rated higher than would protect flexible appliance cords, so BS 1363 requires that all plugs and connection units incorporate fuses appropriate to the appliance cord.
История и использование
Кольцевая схема и соответствующая система розеток и вилок BS 1363 были разработаны в Великобритании в период с 1942 по 1947 год. Они широко используются в Соединенном Королевстве и в меньшей степени в Республике Ирландия. Также они встречаются в Объединенных Арабских Эмиратах, Сингапуре, Гонконге, Пекине, Индонезии и во многих местах, где Великобритания оказывала значительное влияние, например, на Кипре и в Уганде. До Второй мировой войны практиковалось использование вилок и розеток различных размеров, соответствующих требованиям конкретного прибора, которые подключались к радиальным цепям с соответствующим предохранением. Номиналы этих предохранителей подбирались для защиты как стационарной проводки, так и гибкого шнура, присоединенного к вилке. Комитет по электроустановкам, созванный в 1942 году в рамках программы исследований в области строительства после войны, установил, что кольцевая концевая цепь обеспечивает более эффективную и экономичную систему, способную безопасно поддерживать большее количество розеток. В рамках этой схемы было предусмотрено использование розеток на 13 А и предохранительных вилок; рассматривались различные конструкции вилок и розеток. В качестве британского стандарта была выбрана система с плоскими контактами, известная как BS 1363. Другие конструкции предохранительных вилок и розеток на 13 А, в частности системы Wylex и Dorman & Smith, не соответствовавшие выбранному стандарту, использовались до 1950-х годов, но к 1960-м годам BS 1363 стал единственным стандартом для новых установок. Комитет обязал использовать кольцевую схему как для повышения безопасности потребителей, так и для борьбы с ожидаемым дефицитом меди после войны. Комитет оценил, что использование кольцевой схемы и однополюсного предохранения позволит сократить потребность в сырье примерно на 25% по сравнению с довоенными нормами.
The ring circuit and the associated BS 1363 plug and socket system were developed in Britain during 1942–1947. They are commonly used in the United Kingdom and to a lesser extent in the Republic of Ireland. They are also found in the United Arab Emirates, Singapore, Hong Kong, Beijing, Indonesia and many places where the UK had a strong influence, including for example Cyprus and Uganda. Pre World War II practice was to use various sizes of plugs and sockets to suit the current requirement of the appliance, and these were connected to suitably fused radial circuits; the ratings of those fuses were appropriate to protect both the fixed wiring and the flexible cord attached to the plug. The Electrical Installations Committee which was convened in 1942 as part of the Post War Building Studies programme determined, amongst other things, that the ring final circuit offered a more efficient and lower cost system which would safely support a greater number of sockets. The scheme was specified to use 13 A socket outlets and fused plugs; several designs for the plugs and sockets were considered. The design chosen as the British Standard was the flat pin system now known as BS 1363. Other designs of 13 A fused plugs and socket outlets, notably the Wylex and Dorman & Smith systems, which did not conform to the chosen standard, were used into the 1950s, but by the 1960s BS 1363 had become the single standard for new installations. The committee mandated the ring circuit both to increase consumer safety and to combat the anticipated post war copper shortage. The committee estimated that using ring circuit and single pole fusing would reduce raw materials requirements by approximately 25% compared with pre war regulations. Fault condition ObservationsPart of the ring missing or disconnected can result in 2.5 mm2 cables running above rated current without this being obvious to the user. Radials with a broken connection will not function (if L or N broken), or will function with no safety earth connection (if just E broken). Inadvertent cross connection between two 32 A rings means that the fault current protection reaches 64 A and the required fault disconnection times are violated grossly. Testing at installation can prevent this, and a similar problem applies to cross connected radial circuits although would trip residual current protection devices if fitted to either or both radials as would be to current standards in most jurisdictions. Spur circuits attached to the ring can overheat if not fused at the spur point (i. e., if a BS 5733 or similar fused spur is not used)
This is almost certainly a breach of the appropriate electrical standards (e. g. BS 7671 in the UK): the maximum load on any unfused spur is a single fitting.
**Состояние неисправности. Наблюдения**
The ring circuit and the associated BS 1363 plug and socket system were developed in Britain during 1942–1947. They are commonly used in the United Kingdom and to a lesser extent in the Republic of Ireland. They are also found in the United Arab Emirates, Singapore, Hong Kong, Beijing, Indonesia and many places where the UK had a strong influence, including for example Cyprus and Uganda. Pre World War II practice was to use various sizes of plugs and sockets to suit the current requirement of the appliance, and these were connected to suitably fused radial circuits; the ratings of those fuses were appropriate to protect both the fixed wiring and the flexible cord attached to the plug. The Electrical Installations Committee which was convened in 1942 as part of the Post War Building Studies programme determined, amongst other things, that the ring final circuit offered a more efficient and lower cost system which would safely support a greater number of sockets. The scheme was specified to use 13 A socket outlets and fused plugs; several designs for the plugs and sockets were considered. The design chosen as the British Standard was the flat pin system now known as BS 1363. Other designs of 13 A fused plugs and socket outlets, notably the Wylex and Dorman & Smith systems, which did not conform to the chosen standard, were used into the 1950s, but by the 1960s BS 1363 had become the single standard for new installations. The committee mandated the ring circuit both to increase consumer safety and to combat the anticipated post war copper shortage. The committee estimated that using ring circuit and single pole fusing would reduce raw materials requirements by approximately 25% compared with pre war regulations. Fault condition ObservationsPart of the ring missing or disconnected can result in 2.5 mm2 cables running above rated current without this being obvious to the user. Radials with a broken connection will not function (if L or N broken), or will function with no safety earth connection (if just E broken). Inadvertent cross connection between two 32 A rings means that the fault current protection reaches 64 A and the required fault disconnection times are violated grossly. Testing at installation can prevent this, and a similar problem applies to cross connected radial circuits although would trip residual current protection devices if fitted to either or both radials as would be to current standards in most jurisdictions. Spur circuits attached to the ring can overheat if not fused at the spur point (i. e., if a BS 5733 or similar fused spur is not used)
This is almost certainly a breach of the appropriate electrical standards (e. g. BS 7671 in the UK): the maximum load on any unfused spur is a single fitting.
Отсутствие или отключение части кольца может привести к тому, что кабели сечением 2,5 мм² будут работать с током, превышающим номинальный, что не будет очевидно для пользователя. Радиальные цепи с разорванным соединением не будут функционировать (при обрыве L или N) или будут функционировать без надежного заземления (при обрыве только E). Случайное перекрестное соединение двух кольцевых цепей на 32 А приводит к тому, что ток короткого замыкания достигает 64 А, и требуемое время отключения при коротком замыкании грубо нарушается. Предотвратить это можно путем тестирования при установке, аналогичная проблема возникает и с перекрестно соединенными радиальными цепями, хотя устройства защиты от остаточного тока (УЗО) сработают, если они установлены на одной или обеих радиальных цепях, как это требуется по действующим стандартам в большинстве юрисдикций. Ответвительные цепи, подключенные к кольцу, могут перегреваться, если они не оборудованы предохранителем в точке ответвления (т.е. если не используется предохранительный штекер BS 5733 или аналогичный).
The ring circuit and the associated BS 1363 plug and socket system were developed in Britain during 1942–1947. They are commonly used in the United Kingdom and to a lesser extent in the Republic of Ireland. They are also found in the United Arab Emirates, Singapore, Hong Kong, Beijing, Indonesia and many places where the UK had a strong influence, including for example Cyprus and Uganda. Pre World War II practice was to use various sizes of plugs and sockets to suit the current requirement of the appliance, and these were connected to suitably fused radial circuits; the ratings of those fuses were appropriate to protect both the fixed wiring and the flexible cord attached to the plug. The Electrical Installations Committee which was convened in 1942 as part of the Post War Building Studies programme determined, amongst other things, that the ring final circuit offered a more efficient and lower cost system which would safely support a greater number of sockets. The scheme was specified to use 13 A socket outlets and fused plugs; several designs for the plugs and sockets were considered. The design chosen as the British Standard was the flat pin system now known as BS 1363. Other designs of 13 A fused plugs and socket outlets, notably the Wylex and Dorman & Smith systems, which did not conform to the chosen standard, were used into the 1950s, but by the 1960s BS 1363 had become the single standard for new installations. The committee mandated the ring circuit both to increase consumer safety and to combat the anticipated post war copper shortage. The committee estimated that using ring circuit and single pole fusing would reduce raw materials requirements by approximately 25% compared with pre war regulations. Fault condition ObservationsPart of the ring missing or disconnected can result in 2.5 mm2 cables running above rated current without this being obvious to the user. Radials with a broken connection will not function (if L or N broken), or will function with no safety earth connection (if just E broken). Inadvertent cross connection between two 32 A rings means that the fault current protection reaches 64 A and the required fault disconnection times are violated grossly. Testing at installation can prevent this, and a similar problem applies to cross connected radial circuits although would trip residual current protection devices if fitted to either or both radials as would be to current standards in most jurisdictions. Spur circuits attached to the ring can overheat if not fused at the spur point (i. e., if a BS 5733 or similar fused spur is not used)
This is almost certainly a breach of the appropriate electrical standards (e. g. BS 7671 in the UK): the maximum load on any unfused spur is a single fitting.
Это почти наверняка является нарушением соответствующих электротехнических стандартов (например, BS 7671 в Великобритании): максимальная нагрузка на любую не предохранительную ответвительную цепь составляет один светильник.
The ring circuit and the associated BS 1363 plug and socket system were developed in Britain during 1942–1947. They are commonly used in the United Kingdom and to a lesser extent in the Republic of Ireland. They are also found in the United Arab Emirates, Singapore, Hong Kong, Beijing, Indonesia and many places where the UK had a strong influence, including for example Cyprus and Uganda. Pre World War II practice was to use various sizes of plugs and sockets to suit the current requirement of the appliance, and these were connected to suitably fused radial circuits; the ratings of those fuses were appropriate to protect both the fixed wiring and the flexible cord attached to the plug. The Electrical Installations Committee which was convened in 1942 as part of the Post War Building Studies programme determined, amongst other things, that the ring final circuit offered a more efficient and lower cost system which would safely support a greater number of sockets. The scheme was specified to use 13 A socket outlets and fused plugs; several designs for the plugs and sockets were considered. The design chosen as the British Standard was the flat pin system now known as BS 1363. Other designs of 13 A fused plugs and socket outlets, notably the Wylex and Dorman & Smith systems, which did not conform to the chosen standard, were used into the 1950s, but by the 1960s BS 1363 had become the single standard for new installations. The committee mandated the ring circuit both to increase consumer safety and to combat the anticipated post war copper shortage. The committee estimated that using ring circuit and single pole fusing would reduce raw materials requirements by approximately 25% compared with pre war regulations. Fault condition ObservationsPart of the ring missing or disconnected can result in 2.5 mm2 cables running above rated current without this being obvious to the user. Radials with a broken connection will not function (if L or N broken), or will function with no safety earth connection (if just E broken). Inadvertent cross connection between two 32 A rings means that the fault current protection reaches 64 A and the required fault disconnection times are violated grossly. Testing at installation can prevent this, and a similar problem applies to cross connected radial circuits although would trip residual current protection devices if fitted to either or both radials as would be to current standards in most jurisdictions. Spur circuits attached to the ring can overheat if not fused at the spur point (i. e., if a BS 5733 or similar fused spur is not used)
This is almost certainly a breach of the appropriate electrical standards (e. g. BS 7671 in the UK): the maximum load on any unfused spur is a single fitting.
Тесты безопасности сложны
По крайней мере один автор утверждает, что проверка кольцевых цепей может занимать в 5–6 раз больше времени, чем проверка радиальных цепей. Испытания при монтаже, необходимые для безопасной эксплуатации кольцевой цепи, более трудоемки, чем для радиальной цепи, и самостоятельные установщики или электрики, получившие квалификацию в других странах, могут быть с ними незнакомы.
At least one author claims that testing ring circuits may take 5–6 times longer than testing radial circuits. The installation tests required for the safe operation of a ring circuit are more time consuming than those for a radial circuit, and DIY installers or electricians qualified in other countries may not be familiar with them.
Требуется баланс нагрузки
Правило 433 02 04 BS 7671 требует, чтобы установленная нагрузка была распределена по кольцу таким образом, чтобы ни одна часть кабеля не превышала свою номинальную способность. В некоторых случаях соблюдение этого требования затруднено и может в значительной степени игнорироваться на практике, поскольку нагрузки часто располагаются совместно (например, стиральная машина, сушильная машина, посудомоечная машина рядом с кухонной мойкой) в точке, не обязательно находящейся вблизи центра кольца. Однако тот факт, что допустимая токовая нагрузка кабеля составляет 67%, а не 50% от номинала автоматического выключателя, означает, что кольцо должно быть значительно разбалансировано, чтобы возникла проблема. В кольцевой цепи, если некачественное соединение вызывает высокое сопротивление на одной из ветвей кольца, ток будет распределяться неравномерно, что может привести к перегрузке оставшегося проводника кольца.
Regulation 433 02 04 of BS 7671 requires that the installed load must be distributed around the ring such that no part of the cable exceeds its rated capacity. In some cases this requirement is difficult to guarantee, and may be largely ignored in practice, as loads are often co located (e. g., washing machine, tumble dryer, dish washer all next to kitchen sink) at a point not necessarily near the centre of the ring. However, the fact that the cable rating is 67% that of the circuit breaker, not 50%, means that a ring has to be significantly out of balance to cause a problem. In a ring circuit, if any poor joint causes a high resistance on one branch of the ring, current will be unevenly distributed, possibly overloading the remaining conductor of the ring.