Введение
Электромонтажные работы по прокладке кабелей, электропроводка в зданиях.
building wiring
Electrical wiring is an electrical installation of cabling and associated devices such as switches, distribution boards, sockets, and light fittings in a structure. Wiring is subject to safety standards for design and installation. Allowable wire and cable types and sizes are specified according to the circuit operating voltage and electric current capability, with further restrictions on the environmental conditions, such as ambient temperature range, moisture levels, and exposure to sunlight and chemicals. Associated circuit protection, control, and distribution devices within a building's wiring system are subject to voltage, current, and functional specifications. Wiring safety codes vary by locality, country, or region. The International Electrotechnical Commission (IEC) is attempting to harmonise wiring standards among member countries, but significant variations in design and installation requirements still exist.
Электропроводка – это электромонтажная установка кабелей и связанных с ними устройств, таких как выключатели, распределительные щиты, розетки и светильники в сооружении. Электропроводка подлежит стандартам безопасности при проектировании и монтаже. Допустимые типы и размеры проводов и кабелей определяются в соответствии с рабочим напряжением цепи и допустимым током, с дополнительными ограничениями, обусловленными условиями окружающей среды, такими как диапазон температур, уровень влажности, воздействие солнечного света и химических веществ. Сопутствующие устройства защиты, управления и распределения в системе электропроводки здания должны соответствовать требованиям по напряжению, току и функциональным характеристикам. Правила безопасности электропроводки различаются в зависимости от местности, страны или региона. Международная электротехническая комиссия (МЭК) стремится к гармонизации стандартов электропроводки среди стран-участниц, однако значительные различия в требованиях к проектированию и монтажу сохраняются.
building wiring
Electrical wiring is an electrical installation of cabling and associated devices such as switches, distribution boards, sockets, and light fittings in a structure. Wiring is subject to safety standards for design and installation. Allowable wire and cable types and sizes are specified according to the circuit operating voltage and electric current capability, with further restrictions on the environmental conditions, such as ambient temperature range, moisture levels, and exposure to sunlight and chemicals. Associated circuit protection, control, and distribution devices within a building's wiring system are subject to voltage, current, and functional specifications. Wiring safety codes vary by locality, country, or region. The International Electrotechnical Commission (IEC) is attempting to harmonise wiring standards among member countries, but significant variations in design and installation requirements still exist.
Кодекси практики и правила проводки
Кодексы и нормы по монтажу электропроводки предназначены для защиты людей и имущества от поражения электрическим током и пожарной опасности. Как правило, они основаны на модельном кодексе (с учетом местных поправок или без них), разработанном национальной или международной организацией по стандартизации, такой как МЭК.
Австралия и Новая Зеландия
В Австралии и Новой Зеландии стандарт AS/NZS 3000, общеизвестный как "правила электромонтажных работ", устанавливает требования к выбору и монтажу электрооборудования, а также к проектированию и испытаниям таких электроустановок. Стандарт является обязательным для исполнения как в Новой Зеландии, так и в Австралии, следовательно, все электромонтажные работы, попадающие под действие стандарта, должны соответствовать его требованиям.
Европа
В европейских странах была предпринята попытка гармонизировать национальные стандарты электромонтажа в стандарте IEC 60364 «Электроустановки зданий». В результате национальные стандарты имеют идентичную систему разделов и глав. Однако этот стандарт составлен не в форме, позволяющей легко принять его в качестве национального свода правил по электромонтажу. Он также не предназначен для использования в полевых условиях электриками и инспекторами при проверке соответствия электроустановок национальным стандартам. В отличие от этого, национальные своды правил, такие как NEC или CSA C22.1, как правило, отражают общие принципы IEC 60364, но содержат конкретные правила, сформулированные таким образом, чтобы обеспечить руководство для тех, кто занимается монтажом и проверкой электрооборудования.
Германия
VDE – организация, ответственная за разработку и публикацию электротехнических стандартов и требований безопасности. DIN VDE 0100 – немецкий свод правил по электроустановкам, гармонизированный с IEC 60364. В Германии синий цвет также может обозначать фазу или фазу с отключением.
Великобритания
В Соединенном Королевстве электроустановки регулируются требованиями Института инженерии и технологий к электрическим установкам: IEE Wiring Regulations, BS 7671: 2008, которые гармонизированы с IEC 60364. 17-е издание (выпущено в январе 2008 года) включало новые разделы, касающиеся микрогенерации и солнечных фотоэлектрических систем. Первое издание было опубликовано в 1882 году. В 2018 году вышло 18-е издание правил устройства электроустановок BS7671:2018, вступившее в силу в январе 2019 года, а в марте 2022 года было выпущено BS7671:2018 Поправка 2. BS 7671 является стандартом, которому следует электротехническая промышленность Великобритании, и соблюдение требований BS 7671 теперь обязательно в соответствии с Правилами электробезопасности, качества и надежности электроснабжения 2002 года.
Северная Америка
Первые электрические нормы в Соединенных Штатах возникли в Нью-Йорке в 1881 году для регулирования монтажа электрического освещения. С 1897 года Национальная ассоциация противопожарной защиты США (NFPA), частная некоммерческая ассоциация, созданная страховыми компаниями, публикует Национальный электрический кодекс (NEC). Штаты, округа или города часто включают NEC в свои местные строительные нормы посредством ссылки, наряду с местными особенностями. NEC пересматривается каждые три года. Это сводный кодекс, учитывающий предложения заинтересованных сторон. Эти предложения изучаются комитетами инженеров, специалистов, представителей производителей, пожарных и других приглашенных экспертов. С 1927 года Канадская ассоциация стандартов (CSA) разрабатывает Канадский стандарт безопасности для электроустановок, который служит основой для провинциальных электротехнических норм. CSA также издает Канадский электротехнический кодекс, издание 2006 года которого ссылается на IEC 60364 (Электроустановки зданий) и указывает, что кодекс рассматривает фундаментальные принципы электробезопасности в разделе 131. Канадский кодекс воспроизводит главу 13 IEC 60364, однако в этой главе отсутствуют числовые критерии для оценки соответствия электроустановки требованиям безопасности. Несмотря на то, что национальные стандарты США и Канады охватывают одни и те же физические явления и преследуют в целом схожие цели, они иногда различаются в технических деталях. В рамках программы Североамериканского соглашения о свободной торговле (НАФТА) стандарты США и Канады постепенно сближаются в процессе, известном как гармонизация.
Цветовое кодирование проводки по регионам
В типичном электротехническом своде правил обязательным является использование цветовой маркировки проводов. Существует множество местных норм и исключений, зависящих от страны, штата или региона. В старых электроустановках цветовая маркировка может отличаться, а цвета могут выцветать из-за воздействия тепла, света и старения изоляции.
Европа
С марта 2011 года Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC) требует использования кабелей зеленого/желтого цвета в качестве защитных проводников, синего – в качестве нейтральных проводников и коричневого – в качестве проводников одной фазы.
Швеция
В Швеции стандарт IEC 60364 внедряется посредством национального стандарта SS 436 40 000. Следует отметить исключение для синего цвета: хотя обычно он используется для обозначения нейтрали, его допускается использовать в качестве соединительного провода между выключателями, между выключателем и светильником, а также в качестве фазного провода в двухфазной цепи, при условии, что в данной цепи отсутствует нейтральный проводник.
Великобритания
Соединенное Королевство требует использования провода, покрытого изоляцией с зелено-желтыми полосами, для соединений защитного заземления. Этот все более распространенный международный стандарт был принят благодаря его отличительному внешнему виду, чтобы снизить вероятность опасного смешения проводов защитного заземления с проводами других электрических цепей, особенно для людей с красно-зеленой цветовой слепотой. В 2004 году Великобритания приняла европейский стандарт для цветов фаз: коричневый, черный и серый, а для нейтрали – синий. Однако старые цвета фаз – красный, желтый и синий, с черным для нейтрали – все еще встречаются в старых установках. Однофазная проводка должна быть строго коричневого цвета (красного в старых системах), независимо от фазы, от которой она отходит, но часто используется трехжильный кабель в трехфазных цветах для двухклавишных выключателей освещения. Общепринятая практика – надевать на концы жил коричневые или синие кембрики, в зависимости от назначения.
Соединенные Штаты
Национальный электрический кодекс США требует использования оголенного медного или зеленого или зелено-желтого защитного проводника, белого или серого нейтрального проводника, при этом любой другой цвет используется для однофазных проводников. NEC также требует, чтобы высоковольтный проводник системы с высоким ножом дельта имел оранжевую изоляцию или был идентифицирован другими подходящими способами, такими как маркировка. До принятия оранжевого цвета в качестве рекомендуемого цвета для высоковольтного проводника в NEC 1971 года, в некоторых районах обычной практикой было использование красного цвета для этой цели. Во введении к NEC четко указано, что он не предназначен в качестве руководства по проектированию, и поэтому создание цветового кода для незаземленных или "фазных" проводников выходит за рамки области применения и цели NEC. Однако существует распространенное заблуждение, что цветовая маркировка "фазных" проводников требуется Кодексом. В Соединенных Штатах цветовая маркировка проводников трехфазных систем соответствует де-факто стандарту, в котором черный, красный и синий используются для трехфазных систем 120/208 вольт, а коричневый, оранжевый или фиолетовый и желтый используются в системах 277/480 вольт. (Фиолетовый цвет позволяет избежать конфликта с правилом высокого ножа дельта NEC.) В зданиях с несколькими системами напряжения заземленные проводники (нейтрали) обеих систем должны быть четко идентифицированы и различаться, чтобы избежать межсистемных соединений. Чаще всего в системах 120/208 вольт используется белая изоляция, а в системах 277/480 вольт – серая изоляция, хотя этот конкретный цветовой код в настоящее время не является прямым требованием NEC. Тем не менее, некоторые местные органы власти устанавливают обязательную цветовую маркировку в своих местных строительных нормах.
Современные материалы для проводки
Современные неметаллические кабели с оболочкой, такие как (США и Канада) типы NMB и NMC, состоят из двух-четырех жил, покрытых термопластичной изоляцией, а также жилы для защитного заземления (выравнивания потенциалов), окруженных гибкой пластиковой оболочкой. В Северной Америке и Великобритании эта жила обычно неизолирована, но в Великобритании требуется, чтобы эта неизолированная жила защитного заземления (PE) была покрыта зелено-желтой изоляционной трубкой в местах, где удалена оболочка кабеля. В большинстве других стран теперь требуется, чтобы жила защитного заземления была изолирована по тому же стандарту, что и токоведущие жилы, с использованием зелено-желтой изоляции. В некоторых кабелях отдельные жилы оборачиваются бумагой перед нанесением пластиковой оболочки. Специальные версии кабелей с неметаллической оболочкой, такие как американский тип UF, предназначены для непосредственной подземной прокладки (часто с дополнительной механической защитой) или наружного использования, где возможно воздействие ультрафиолетового излучения (УФ). Эти кабели отличаются влагостойкой конструкцией, отсутствием бумаги или других гигроскопичных наполнителей и устойчивостью к УФ-излучению. В промышленных и силовых кабелях, прокладываемых под землей, используется резиноподобная синтетическая полимерная изоляция благодаря ее превосходной влагостойкости. Изолированные кабели классифицируются по допустимому рабочему напряжению и максимальной рабочей температуре на поверхности проводника. Кабель может иметь несколько номиналов для различных применений, например, один номинал для сухой установки и другой – при воздействии влаги или масла. Обычно одножильные строительные провода малого сечения изготавливаются из цельного провода, поскольку не требуется особая гибкость. Строительные провода сечением более 10 AWG (или около 5 мм²) изготавливаются многожильными для гибкости при монтаже, но недостаточно гибкие для использования в качестве шнура питания приборов. Кабели для промышленных, коммерческих и жилых зданий могут содержать множество изолированных жил в общей оболочке, с броней из стальной или алюминиевой ленты, намотанной по спирали, или стальной проволоки, а также внешнюю оболочку из ПВХ или свинца для защиты от влаги и механических повреждений. Кабели, предназначенные для очень гибкой эксплуатации или использования в морских условиях, могут быть защищены оплеткой из бронзовой проволоки. Силовые или коммуникационные кабели (например, компьютерные сети), прокладываемые в или через вентиляционные камеры (пленумы) офисных зданий, в соответствии с типовым строительным кодексом должны быть либо заключены в металлические трубы, либо иметь низкую дымо- и газовыделяемость при горении. Для некоторых промышленных применений на сталелитейных заводах и в аналогичных высокотемпературных средах ни один органический материал не обеспечивает удовлетворительной работы. Иногда используются кабели, изолированные спрессованными слюдяными хлопьями. Другой тип высокотемпературного кабеля – минерально-изолированный кабель, в котором отдельные жилы помещаются в медную трубу, а пространство заполняется порошком оксида магния. Вся сборка подвергается протяжке, что приводит к сжатию порошка. Такие кабели имеют сертифицированный предел огнестойкости и стоят дороже кабелей без огнестойкости. Они обладают низкой гибкостью и ведут себя скорее как жесткие трубы, чем как гибкие кабели. Условия эксплуатации установленных проводов определяют допустимый ток для кабеля. Поскольку несколько жил, собранных в кабель, не могут рассеивать тепло так же эффективно, как отдельные изолированные жилы, эти цепи всегда имеют более низкую допустимую токовую нагрузку. Таблицы в электротехнических нормах безопасности указывают максимально допустимый ток в зависимости от сечения проводника, напряжения, типа и толщины изоляции, а также температурного класса кабеля. Допустимый ток также будет отличаться для влажных или сухих мест, для горячих (чердаков) или прохладных (подземных) мест. При прокладке кабеля через несколько зон, номинал участка с наименьшим значением становится номиналом всей трассы. Кабели обычно закрепляются специальными фитингами в местах их ввода в электрическое оборудование; это может быть простой винтовой зажим для кабелей с оболочкой в сухом месте или полимерный уплотнитель с кабельным вводом, который механически фиксирует броню бронированного кабеля и обеспечивает водонепроницаемое соединение. Специальные кабельные фитинги могут использоваться для предотвращения распространения взрывоопасных газов внутри оболочки кабеля в местах его прохода через зоны, где присутствуют легковоспламеняющиеся газы. Для предотвращения ослабления соединений отдельных жил кабеля, кабели должны быть закреплены вблизи их входа в устройства и через регулярные интервалы по всей длине трассы. В высотных зданиях требуются специальные конструкции для поддержки жил вертикальных трасс кабеля. Обычно допускается только один кабель на фитинг, если фитинг не имеет соответствующей маркировки или сертификации для нескольких кабелей. Для кабелей, прокладываемых на судах, требуются специальные конструкции и методы обжатия. Такие сборки подвергаются экстремальным условиям окружающей среды и механическим нагрузкам. Поэтому, помимо требований к электро- и пожарной безопасности, такие кабели также могут быть устойчивы к давлению в местах прохода через переборки судна. Они также должны быть устойчивы к коррозии, вызванной соленой водой или солевым туманом, что достигается за счет использования более толстой, специально изготовленной оболочки и лужения отдельных жил. В североамериканской практике для жилых и небольших коммерческих зданий, питаемых однофазной разветвленной сетью 120/240 В, воздушная линия от трансформатора на опоре электропередачи прокладывается до точки ввода в здание. Кабель представляет собой трехжильный скрученный кабель "триплекс" с неизолированной нейтралью и двумя изолированными жилами, без общей оболочки кабеля. Нейтральный проводник часто является несущим стальным тросом, который используется для поддержки изолированных фазных проводников.
Проводники из меди
Электрические устройства часто используют медные проводники благодаря своим свойствам, включая высокую электропроводность, прочность на растяжение, пластичность, сопротивление ползучести, коррозионную стойкость, теплопроводность, коэффициент теплового расширения, паяемость, устойчивость к электрическим перегрузкам, совместимость с электрическими изоляторами и легкость монтажа. Медь применяется во многих типах электрической проводки.
Проводники из алюминия
Алюминиевая проволока была широко распространена в североамериканской жилой электропроводке с конца 1960-х до середины 1970-х годов из-за растущей стоимости меди. Из-за большего удельного сопротивления алюминиевая проводка требует проводников большего сечения, чем медная. Например, вместо медного провода 14 AWG (американский калибр провода), для типичной 15-амперной осветительной цепи алюминиевая проводка должна быть 12 AWG, хотя местные строительные нормы могут различаться. Твердые алюминиевые проводники, изготовленные в 1960-х годах, были из алюминиевого сплава, не обладающего подходящими свойствами для использования в электропроводке зданий, и применялись с устройствами, предназначенными для медных проводников. Выяснилось, что это приводило к дефектным соединениям и пожароопасности. В начале 1970-х годов появились новые алюминиевые провода, изготовленные из одного из нескольких специальных сплавов, и все устройства – автоматические выключатели, выключатели, розетки, соединители, клеммники проводов и т.д. – были специально разработаны для этой цели. Эти новые алюминиевые провода и специальные конструкции решают проблемы, связанные с соединениями разнородных металлов, окислением металлических поверхностей и механическими эффектами, возникающими при разном температурном расширении различных металлов. В отличие от меди, алюминий склонен к ползучести или холодному течению под давлением, поэтому старые стальные винтовые соединения могли со временем ослабевать. Новые электроустановочные изделия, предназначенные для алюминиевых проводников, имеют конструктивные особенности, компенсирующие этот эффект. В отличие от меди, алюминий образует на поверхности изолирующий оксидный слой. Для решения этой проблемы иногда алюминиевые проводники покрывают антиоксидантной пастой (содержащей цинковую пыль в полибутеновой основе с низким остаточным содержанием) в местах соединений или используют механические наконечники, предназначенные для разрушения оксидного слоя при установке. Некоторые наконечники на электроустановочных изделиях, предназначенных только для медных проводов, перегревались при большой токовой нагрузке и вызывали пожары при использовании с алюминиевыми проводниками. Были разработаны пересмотренные стандарты для материалов проводов и электроустановочных изделий (например, обозначение CO/ALR – "медь-алюминий, пересмотренный"), чтобы уменьшить эти проблемы. Хотя провода большего сечения все еще используются для питания электрических щитов и мощного оборудования, алюминиевая проводка для жилых помещений приобрела плохую репутацию и вышла из употребления. Алюминиевые проводники по-прежнему широко используются для передачи и распределения электроэнергии, а также для мощных питающих цепей с большими токовыми нагрузками, благодаря различным преимуществам, которые они предоставляют по сравнению с медными проводами. Алюминиевые проводники стоят дешевле и легче медных, поэтому при одинаковой цене и весе можно использовать проводник с большей площадью поперечного сечения. Это компенсирует более высокое сопротивление и меньшую механическую прочность алюминия, что означает, что большая площадь поперечного сечения необходима для достижения сравнимой пропускной способности по току и других характеристик. Алюминиевые проводники должны устанавливаться с совместимыми соединителями, и необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы контактная поверхность не окислялась.
Поезда и кабельные перевозки
Изолированные провода могут быть проложены между электрическими устройствами несколькими способами. Это может быть специализированная гибкая труба, называемая кабелепроводом, или один из нескольких видов металлических (из жесткой стали или алюминия) или неметаллических (ПВХ или HDPE) труб. Если требуется большое количество цепей, можно использовать металлические или ПВХ проводочные короба прямоугольного сечения (в Северной Америке) или кабель-каналы (в Великобритании). Провода, проложенные под землей, могут быть проложены в пластиковых трубах, заключенных в бетон, но для сложных протяжек могут использоваться металлические изгибы. В открытых помещениях, например, на заводских полах, проводка может быть проложена в кабельных лотках или прямоугольных коробах с крышками. Если проводка или кабель-каналы, содержащие проводку, должны проходить через стены и перекрытия с определенной огнестойкостью, местные строительные нормы требуют, чтобы отверстия были заделаны огнестойким материалом. В случаях, когда безопасность критически важной проводки должна быть гарантирована даже при случайном пожаре, необходимо применить огнезащитное покрытие для поддержания целостности цепи в соответствии с сертификационными требованиями к изделию. Характер и толщина любых пассивных материалов противопожарной защиты, используемых совместно с проводкой и кабель-каналами, оказывают измеримое влияние на снижение допустимой токовой нагрузки, поскольку теплоизоляционные свойства, необходимые для огнестойкости, также препятствуют воздушному охлаждению токоведущих проводников. Кабельные лотки используются в промышленных зонах, где прокладывается большое количество изолированных кабелей. Отдельные кабели могут выходить из лотка в любой точке, что упрощает монтаж проводки и снижает трудозатраты на прокладку новых кабелей. Кабели питания могут иметь специальные крепления в лотке для обеспечения необходимого расстояния между проводниками, но небольшая управляющая проводка часто прокладывается без намеренного зазора между кабелями. Местные электротехнические нормы могут ограничивать или предъявлять особые требования к совмещению различных уровней напряжения в одном кабельном лотке. Хорошая практика проектирования предусматривает разделение, например, кабелей низковольтных измерений или сигнальных кабелей от лотков, несущих мощные ответвления, чтобы предотвратить наводку помех в чувствительные цепи. Поскольку провода, проложенные в кабелепроводах или под землей, рассеивают тепло менее эффективно, чем на открытом воздухе, и поскольку соседние цепи создают наведенные токи, правила прокладки кабелей устанавливают правила для определения допустимой токовой нагрузки (ампеража). Для проводки, проложенной во взрывоопасных средах, используются специальные герметичные соединительные муфты.
Автобусные решетки, автобусный канал, кабельная автобусная линия
Для очень высоких токов в электрическом оборудовании и для высоких токов, распределенных по зданию, могут использоваться шины. (Термин "шина" является сокращением от латинского omnibus, что означает "для всех"). Каждый фазный ("горячий") проводник такой системы представляет собой жесткий элемент из меди или алюминия, обычно в виде плоских полос (но иногда в виде трубок или других форм). Открытые шины никогда не используются в местах общего доступа, хотя они применяются на производственных предприятиях и распределительных подстанциях для использования преимуществ воздушного охлаждения. Альтернативным решением является использование тяжелых кабелей, особенно когда требуется перестановка или "перекатка" фаз. В промышленных применениях проводниковые шины часто поставляются предварительно собранными с изоляторами в заземленных корпусах. Эта сборка, известная как шинопровод, может использоваться для подключения к крупногабаритным коммутационным аппаратам или для ввода основного питания в здание. Существует форма шинопровода, известная как "шинный ввод с разъемами", которая используется для распределения электроэнергии по всей длине здания; она сконструирована таким образом, чтобы отключающие устройства или контроллеры двигателей могли быть установлены в определенных местах вдоль шины. Главным преимуществом этой схемы является возможность добавления или удаления ответвления без отключения напряжения во всем шинопроводе. Шинопроводы могут иметь все фазные проводники в одном корпусе (неизолированный шинопровод) или каждый проводник может быть отделен заземленным барьером от соседних фаз (сегрегированный шинопровод). Для передачи больших токов между устройствами используется кабельная шина. Для очень больших токов на генераторных станциях или подстанциях, где сложно обеспечить защиту цепи, используется изолированная фазная шина. Каждая фаза цепи прокладывается в отдельном заземленном металлическом корпусе. Единственной возможной неисправностью является замыкание на землю, поскольку корпуса разделены. Этот тип шины может быть рассчитан на ток до 50 000 ампер и до сотен киловольт (в нормальном режиме работы, а не только при коротких замыканиях), но не используется для внутренней электропроводки зданий в традиционном понимании.
Электрические панели
Электрические панели – это легкодоступные распределительные коробки, используемые для перераспределения и коммутации электроснабжения. Этот термин часто употребляется по отношению к щитам автоматических выключателей или предохранительным коробкам. Местные нормы и правила могут устанавливать требования к свободному пространству вокруг панелей.
Деградация от вредителей
Белки, крысы и другие грызуны могут перегрызать незащищенную проводку, создавая опасность пожара и поражения электрическим током. Это особенно касается телефонных и компьютерных сетевых кабелей с ПВХ-изоляцией. Для отпугивания этих вредителей разработано несколько способов, включая изоляцию, содержащую перечную пыль.
Ранние методы проводки
Первые системы внутренней электропроводки использовали проводники, которые были голыми или покрыты тканью, и крепились скобами к каркасу здания или на настилам. В местах прохождения проводников через стены их защищали тканевой лентой. Соединения выполнялись аналогично телеграфным и пропаивались для надежности. Подземные проводники изолировались обмотками тканевой ленты, пропитанной дегтем, и укладывались в деревянные желоба, которые затем засыпались землей. Такие системы электропроводки были неудовлетворительными из-за опасности поражения электрическим током и возникновения пожара, а также из-за высокой трудоемкости монтажа. Первые электротехнические нормы появились в 1880-х годах с началом коммерческого использования электроэнергии; однако существовало множество противоречивых стандартов для выбора сечения проводов и других правил проектирования электроустановок, и возникла необходимость в унификации требований в целях безопасности.
Ручка и трубка (США)
Самым ранним стандартизированным методом проводки в зданиях, широко применявшимся в Северной Америке примерно с 1880 по 1930-е годы, была проводка с использованием керамических изоляторов и трубок (K&T): отдельные проводники прокладывались в полостях между конструктивными элементами стен и потолков, при этом керамические трубки формировали защитные каналы в балках, а керамические изоляторы крепились к конструктивным элементам для обеспечения воздушного зазора между проводом и древесиной, а также для поддержки проводов. Благодаря свободной циркуляции воздуха вокруг проводов, можно было использовать проводники меньшего сечения, чем требовалось для кабелей. Прокладка проводов по обеим сторонам конструктивных элементов здания обеспечивала некоторую защиту от коротких замыканий, которые могут возникнуть при одновременном вбивании гвоздя в оба проводника. К 1940-м годам более высокая стоимость рабочей силы при установке двух проводников вместо одного кабеля привела к сокращению числа новых установок проводки с использованием керамических изоляторов и трубок. Однако строительные нормы США до сих пор разрешают новые установки K&T-проводки в определенных случаях (например, в некоторых сельских и промышленных приложениях).
Проволока с металлической оболочкой
В Великобритании в 1896 году была представлена ранняя форма изолированного кабеля, состоящая из двух проводников, изолированных пропитанной бумагой, в общей свинцовой оболочке. Соединения паялись, а для патронов ламп и выключателей использовались специальные фитинги. Эти кабели были похожи на подземные телеграфные и телефонные кабели того времени. Бумажная изоляция оказалась непригодной для внутренней проводки, поскольку требовалась очень тщательная обработка свинцовых оболочек, чтобы влага не повредила изоляцию. Система, изобретенная позднее в Великобритании в 1908 году, использовала провод, изолированный вулканизированной резиной, заключенный в металлическую оболочку. Металлическая оболочка соединялась с каждым металлическим электроустановочным изделием для обеспечения непрерывности заземления. Система, разработанная в Германии и известная как "провод Кухло", использовала один, два или три резиновых изолированных провода в трубке из латуни или железа, покрытого свинцом, со швом, выполненным методом обжимки. Оболочка также могла использоваться в качестве возвратного проводника. Провод Кухло можно было прокладывать открыто на поверхностях и окрашивать или заделывать в штукатурку. Для ламп и выключателей изготавливались специальные распределительные и соединительные коробки из фарфора или листовой стали. Шов, выполненный методом обжимки, считался менее герметичным, чем у провода Stannos, использовавшегося в Англии, который имел паяную оболочку. Примерно в 1905 году в Соединенных Штатах была внедрена аналогичная система, называемая "концентрической проводкой". В этой системе изолированный электрический провод оборачивался медной лентой, которая затем паялась, образуя заземленный (возвратный) проводник системы проводки. Обнаженная металлическая оболочка, находящаяся под земным потенциалом, считалась безопасной для прикосновения. Хотя такие компании, как General Electric, производили фитинги для этой системы, и несколько зданий были с ней подключены, она так и не была включена в Национальный электротехнический кодекс США. Недостатками системы были необходимость в специальных фитингах и то, что любой дефект в соединении оболочки приводил к ее обесточиванию.