Скрытая и открытая электропроводка. Виды электропроводок и способы их монтажа. Установка электропроводки в квартире

Существует 3 вида монтажа электропроводок независимо от условий прокладки кабелей: открытый, закрытый и комбинированный. Наиболее простым способом при монтаже является открытая проводка. Она удобна тем, что позволяет легко изменять, добавлять кабели в общие узлы, любой ее участок легко доступен для ремонта и подключения новых токоприемников. При этом не понадобится долбить стены в случае повреждения кабеля и устранения причины как с закрытой проводкой. Обычно открытая проводка кабелей используется в офисных помещениях, где часто приходится прокладывать новые кабели и провода. Недостатком этого способа является малая эстетичность, и в связи с этим открытая проводка в жилых помещениях проводится очень редко. Тем не менее, в индивидуальном жилом секторе, на даче и в подсобных помещениях она применяется довольно часто, тем более существуют современные способы решения эстетичности. В магазинах продаются плинтусы с кабель-каналами, либо можно приобрести специальные кабель-каналы из ПВХ под любое сечение кабеля.

Прокладка электропроводов в защитных каналах осуществляется двумя способами:

Прокладка со специальной арматурой. При данном способе монтажа открытой электропроводки применяют специальную арматуру, предназначенную для монтажа электроустановочных устройств (выключателей и розеток), или прокладку со специальной арматурой (система изоляционных коробов). Углы, изгибы, разделение проводов в форме буквы «Т» выполняют с использованием арматуры, позволяющей исправлять погрешности и неровности стен. Таким способом проще произвести прокладку электропроводов и обеспечить надежную защиту от механических повреждений.
Прокладка без специальной арматуры . В этом случае изменение направления провода (углы) выполняют путем обрезки коробов под углом 45 °. Необходимо помнить, что врезы делают аккуратно, с большой осторожностью, не оставляя между соединениями никакого зазора. Это должно обеспечить электрическим проводам надежную защиту. Прокладка без специальной арматуры возможна лишь при незначительном обновлении электропроводки.

Данный способ обновления электропроводки подходит для быстрой реализации, не вызывает значительных повреждений, надежен. Но электропроводка остается видимой.

Открытая проводка плоских проводов типа АПР, АППВ, АПРВ по сгораемым основаниям выполняется по слою листового асбеста толщиной не менее 3мм, выступающей с каждой стороны провода не менее чем на 5мм.

Асбестовые прокладки крепят до начала монтажа проводов гвоздями через 200 - 250 мм в шахматном порядке. При прокладке нескольких групп проводов полоска может быть общей, с учетом расстояния между проводами каждой группы не менее 5 мм. Для крепления проводов применяют полоски из жести шириной 10 мм и толщиной 0,3 - 0,5 мм, прикрепляемые по слою асбеста. Между металлической полоской и проводом укладывают из электроизоляционного картона прокладку, выступающую за края полоски на 1,5-2 мм. При креплении провода металлическая полоска с прокладкой должна плотно обхватывать поверхность предварительно натянутого провода. Изгиб плоских проводов в углах выполняют, предварительно вырезая разделительную пленку между проводами на длине 40-60 мм и отводя их внутрь угла (см. рисунок).

Сегодня в продаже продаются пластмассовые изделия, предназначенные для крепления плоского провода различного сечения. Ими можно заменить жестяные полоски. Удобство применения пластиковых хомутиков заключается в том, что крепить их можно клеем марки БМК-5К и гвоздями.

Кроме того, концы провода, вводимые в ответвительные коробки или в коробки установочных устройств, откусываются с запасом примерно в 65-75 мм, что обеспечивает возможность повторного соединения жил и удобной замены розетки или выключателя. В коробку провода вводятся так, чтобы вырезанный в них участок разделительного основания не выходил из коробки. Жилы проводов соединяются в коробках, оголенные концы жил обязательно изолируются липкой лентой. Изолированные концы проводов укладываются в коробках таким образом, чтобы они между собой не соприкасались. Концы проводов у ввода в коробку закрепляются на стене на расстоянии 50мм от коробки.

Закрытая проводка - считается самой безопасной и часто применяется в жилых помещениях. Её главный недостаток это сложность доступа к проводам. Устанавливают кабели в выдолбленных бороздках прямо в стенах, а после прокладки проводов эти места наглухо цементируют. Плоские провода в стенах, пазах или бородках фиксируют методом “примораживания ” алебастром. Также их можно крепить специальными пластиковыми хомутиками. Категорически запрещается крепление проводов с помощью гвоздей! Скрытые проводки наиболее распространены и безопасны в эксплуатации, так как расположены в толще несгораемого материала (отсутствуют механические воздействия, доступ воздуха к ней затруднен). При прокладке под штукатуркой на деревянной стене под провода подкладывают слой асбеста 3мм. Пересечения плоских проводов между собой следует избегать. При необходимости пересечения изоляцию проводов в этом месте усиливают тремя-четырьмя слоями изоленты. Cкрытые провода выводят на поверхность стен перекрытия (для присоединения к светильникам) через изоляционные трубки или пластмассовые трубки. Допускается при скрытой проводке выполнять ответвления плоских проводов во вводных коробках выключателей, розеток или светильников.

Если электропроводка выполняется под слоем гипсокартона, то пробивать канавки в гипсокартонной плите нет необходимости. Поскольку ГКЛ крепится на стене на специальном профиле, то между самим листом и основанием остается пустота. В данном случае достаточно будет просверлить в гипсокартоне несколько отверстий (диаметром от 30 до 40 мм) по пути следования электропроводки. Сквозь отверстия проталкиваются проволочные петли, с помощью которых и протягиваются с обратной стороны провода. При ремонте проводки нередко используют неисправный провод в роли кондуктора.

Комбинированная проводка проводов предпологает применение тех же правил и крепления комплектации устройств для построение электропроводки. Этот способ монтажа используется в редких случаях и является более сложным с точки зрения реализации.

При обновлении электропроводки профессионалы, как правило, применяют данный способ. Его суть в следующем: сочетание прокладки электропроводов в изоляционных коробах и в стенах скрытым способом. Части открытой электропроводки, которые выглядят неэстетично, например, для питания осветительного прибора, выполняют скрытым способом. В этом случае изоляционные короба располагают над плинтусами, вокруг рам дверей, а сверху – по линиям стыка потолка и стен. Все остальные ответвления проводов скрывают.

После проведения электромонтажных работ окончательный вид комнаты вполне презентабелен. По завершению покраски изоляционные короба почти незаметны на фоне стены. Данный способ проведения электропроводки отвечает нормам, действующим в отношении монтажа проводов в стенах и перегородках, потому что штробление применяется частично.

Скрытая проводка

Скрытая проводка есть практически во всех жилых домах и квартирах. Обычно, чтобы сделать проводку, в стенах и потолках выбивают небольшие борозды, в них и закладывают электрические провода. Потом эти борозды просто заштукатуриваются цементом или алебастром. Борозды не делают, если проводку проводят ещё только в строящемся доме. Провода прикрепляют с помощью гвоздей, которые вбивают между кирпичами. Также можно провода примазать к стене с помощью алебастра. А после этого идёт штукатурка помещения, и провода оказываются под слоем штукатурки.

Все скрутки проводов прячут в специальные разветвительные коробки, которые устанавливают в местах, где соединяются провода. Эти коробки необходимо устанавливать на уровне поверхности стены. Они закрываются крышками из пластмассы. Это нужно из соображений безопасности, и просто для красоты. Разветвительные коробки также используются для установки выключателей и розеток. Коробки сделаны из пластмассы или из стали. Розетки и выключатели также используются при работе для скрытой проводки. Они почти не выступают над поверхностью стен.

Для скрытой проводки обычно используют два вида провода: медный и алюминиевый. Сечение медного провода - не менее 1мм2, а алюминиевого - не менее 2,5мм2. Монтаж скрытой проводки в квартирах делается в специальных каналах, которые сооружены в стенах. Поэтому, при переключении электропроводов, а также при замене выключателей и розеток, нужно быть осторожным. Чтобы заменить или дорастить электрический провод, нужно добраться до места их соединения, а для этого, если нужно, придётся даже сбивать новую плитку или портить обои.

Открытая проводка

Отличие открытой проводки от скрытой в том, что она прокладывается на поверхности потолков и стен. Для открытой проводки пользуются медными или алюминиевыми проводами, обязательно с резиновой изоляцией. Кроме этого используют провода медные и алюминиевые провода с изоляцией только из поливинилхлорида. Но их можно применять только в том случае, если провод имеет раздельное основание, отделяющее одну жилу провода от другой. Провода закрепляются с помощью роликов, которые сделаны из фарфора - изолирующего материала. На каждом ролике есть отверстие. В это отверстие вставляется гвоздь и прикрепляется к потолку или стене с одетыми на него проводами.

При монтаже пользуются медным проводом с сечением 1 мм2, или алюминиевым с сечением 2,5мм2. По стенам провода прокладывают параллельно линиям пересечения стен и потолка. При этом расстояние от карниза или потолка должно быть 10-20 см. Спуски и подъёмы проводов делают перпендикулярно потолку. Возле дверей и окон провод проводят на расстоянии 10 см от края окна или двери. Ролики крепления провода должны быть друг от друга на расстоянии 50 см.

При открытой проводке все выключатели и розетки фиксируются на стенах, на особых подкладках, которые сделаны из сухого дерева. Называются такие изоляционные подкладки подрозетниками. Сначала с помощью длинного шурупа к стене прикручивают подрозетник. Затем к нему двумя маленькими шурупами крепится розетка или выключатель. При открытой проводке устанавливают выключатели и розетки, отличные от тех, что монтируют при закрытой. Они отличаются и внешне, и способом их установки. В подвалах дома выключатель ставить нельзя, из-за сырости, токопроводящих стен и пола, поэтому выключатель ставят на кухне. Сейчас открытая проводка в многоквартирных домах встречается довольно редко, но например, если дом деревянный, другую проводку просто-напросто нельзя сделать.

Электропроводку прокладывают двумя способами – закрытым и открытым. В первом случае коммуникации замаскированы, а вероятность их повреждения минимальна. Монтаж открытой электропроводки проще, дешевле и менее трудоемок, однако приходится защищать кабели от влаги, механических повреждений.

В этой статье рассмотрим существующие способы прокладки электропроводов, акцентируем внимание на особенностях внешнего монтажа и приведем рекомендации о том, как выбрать подходящий вариант.

Минусов у открытой (внешней) электропроводки гораздо больше, чем у скрытой (внутренней).

Кабели, закрытые штукатуркой, не повреждаются, не мешают при ремонте и абсолютно незаметны. Открытая проводка лишена таких достоинств, а в случае короткого замыкания она загорится с большей вероятностью, нежели скрытая. Открытый способ монтажа электропроводки часто выбирают для .

В деревянных домах укладка электрокабеля открытым способом – это вынужденная мера, т.к. скрытая укладка кабелей бывает затруднена или вообще невозможна

Некоторые преимущества у открытого способа монтажа все же есть:

Упрощение укладки . При прокладке электрокабелей не приходится штробить стены. Это сокращает трудозатраты, объем работ. После монтажа практически не остается строительного мусора.
Удешевление . Здесь речь идет об экономии на оплате услуг электриков.
Возможность изменения схемы прокладки кабелей . Если в планы на будущее входит перепланировка разводки, то лучше выбрать открытый способ монтажа.

При выборе открытого способа укладки электропроводов следует учесть, что их придется маскировать и защищать от внешних воздействий. Всегда есть вероятность попадания влаги или случайного повреждения.

При монтаже коробок, розеток, выключателей часто возникают сложности. Перед началом работ нужно тщательно изучить особенности их установки или доверить работу электрику

Если дом жилой, нужно трижды все взвесить. Желательно проконсультироваться с опытным электриком, а при монтаже необходимо учитывать повышенные риски и особенно тщательно следить за соблюдением мер безопасности.

Особенности внешней укладки электрокабелей

Внешний монтаж подходит, если нужно проложить электрокабели в углах помещения, в местах стыка потолка и стен, вдоль плинтуса.

Чаще всего сложности возникают при обустройстве открытой проводки в домах с подвесными потолками. Кабели нельзя вести по таким потолкам, приходится фиксировать их на стены.

Один из минусов открытой проводки – непрезентабельный вид, однако для ретро-интерьера она подойдет идеально. Единственный нюанс – придется дополнительно потратиться на стилизацию. Это дорого

Если проводов много, их лучше уложить в пропускные каналы. При разработке схемы монтажа нужно тщательно выбрать места, где будут подключены ответвительные и соединительные . Должен сохраняться свободный доступ для осмотров и возможных ремонтов коммуникаций.

Способы открытого монтажа проводки

Изначально единственным открытым способом монтажа была прокладка скрученных электропроводов по стенам и потолку. Их крепили на керамические изоляторы.

В некоторых домах, построенных около столетия назад, до сих пор проводка проложена именно так. Относительно недавно похожий монтаж снова приобрел популярность. Это связано с модой на старину.

Если сотню лет назад открытая электропроводка на керамических изоляторах считалась нормой, то теперь это стилизация под старину. В эпоху массовой унификации вещей, предметов мебели и интерьера особую популярность приобретают необычные способы оформления помещений, и это один из них

При оформлении помещений в ретро-стиле нередко возникают проблемы с поиском материалов. Некоторые производители выпускают керамические изоляторы, розетки, выключатели «под старину», однако подобная роскошь обходится очень недешево.

Подходящие материалы для оформления проводки в стиле ретро можно найти не только в дорогих магазинах. Часто их приобретают у старьевщиков, покупают у владельцев домов, построенных в начале прошлого века, а кабели изготавливают самостоятельно, скручивая многожильные медные провода.

Дизайнерская фантазия не знает границ. Нередко можно увидеть интерьеры, оформленные при помощи элементов разных стилей. Один из удачных вариантов – сочетание ретро- и лофт-стилистики

При оформлении открытой проводки в ретро-стиле лучше отдать предпочтение кабелям сечением 2.5 мм.кв. и с двойной изоляцией. Если такие провода прокладывают в деревянном здании, нужно неукоснительно следовать правилам электро- и пожарной безопасности

Интерьерная мода переменчива, поэтому стоит всерьез обдумать, нужно ли оформлять проводку в стиле ретро. Лучше выбрать более популярный и надежный вариант. Тогда в случае ремонта не придется снова заниматься электромонтажными работами.

Предлагаем подробно рассмотреть популярные способы прокладки открытой проводки и выбрать технологию, наиболее подходящую для вашего дома.

Способ 1 – монтаж проводов на скобах

Для подключения розеток и выключателей сечением 2.5 мм.кв., а для осветительных приборов – 1.5 мм.кв. Иногда требуются более толстые кабели. Если толщина провода составляет 1.5-6 мм.кв., их можно просто прикрепить к поверхностям стен и потолков скобами.

При покупке кабелей стоит отдать предпочтение качественной продукции. Если выбор сделан в пользу дешевых проводов, тогда под них монтируют негорючие прокладки, чтобы снизить риск возгорания при коротком замыкании.

К их выбору следует отнестись крайне внимательно, ведь от них зависит в будущем функциональность и безопасность домашней электросети. Рекомендуем посмотреть информацию о том, как для домашней проводки.

Чаще всего используют полосы металла или асбеста. Их закрепляют так, чтобы негорючая прокладка выступала за пределы кабеля не менее чем на 1 см с каждой стороны. Что касается материала, то лучше выбрать металл, т.к. асбест вреден для здоровья людей: доказана его связь с онкологическими заболеваниями.

Иногда для обеспечения пожарной безопасности обустраивают зазор в 1 см между электрокабелем и стеной. Такой метод прокладки напоминает проводку на керамических изоляторах в ретро-стиле. Его используют в деревянных домах, на дачах, в нежилых помещениях

Крепление на скобах – дешевый и простой способ монтажа электропроводки. Из минусов – это небезопасно и некрасиво. Если уложено несколько кабелей, то они бросаются в глаза и портят впечатление от интерьера. В жилом доме лучше проложить провода в кабель-каналах.

Способ 2 – особенности укладки в трубах

Современная промышленность выпускает специальные электротехнические трубы. Они могут быть изготовлены из металла или пластика, хорошо защищают от пожара, случайных механических повреждений и поражения током.

Для монтажа удобнее всего использовать . Они гибкие, благодаря чему при креплении на стены не приходится дополнительно выравнивать поверхности. Проводка в гофротрубе – идеальный вариант для деревянных бревенчатых домов. Она удобна и выглядит гораздо аккуратнее, чем отдельные провода.

Из-за сомнительной эстетичности гофры ее нечасто используют в жилых домах, зато она прекрасно подходит для подводки кабелей от воздушных ЛЭП. Иногда с целью улучшения внешнего вида открытой электропроводки внутри комнат применяют цветные гофротрубы.

При монтаже проводов в деревянном доме учитывают особенности стройматериала. Через деревянные стены проводку укладывают с помощью специальных металлических втулок. Они нужны для защиты кабелей от пережимания, если натуральная древесина даст усадку

При расчете диаметра гофры ориентируются на совокупную толщину всех проводов, которые будет проложены в ней. Эту цифру умножают на 2, поскольку при меньшем сечении трубы в нее будет трудно проложить кабели.

Для облегчения прокладки используют гофротрубы со специальным зондом (проволокой, с помощью которой протягивают кабели). К зонду прикрепляют провода и протягивают их сквозь трубу, крепко удерживая ее в руках.

Если требуется проложить относительно небольшой кусок провода, вполне можно обойтись без зонда, а вот для больших отрезков лучше воспользоваться специальными приспособлениями.

Гофрированные электротехнические трубы крепят к стенам на шурупы, дюбель-гвозди или пластиковые клипсы. Расстояние между точками крепления рассчитывают в зависимости от диаметра и, соответственно, предполагаемого веса. Если диаметр гофротрубы составляет 16 мм, то места крепежей располагают на расстоянии 30–40 см, а для труб 32-40 мм это расстояние уже меньше – 20-30 см.

Перед началом электротехнических работ составляют схему. Важно, чтобы гофрированные трубы не пересекались и не перекрещивались, т.к. это нарушает требования безопасности и некрасиво выглядит

Клипсы монтируют на стены, а потом просто вставляют в них гофротрубу. Такой способ крепежа удобен тем, что при демонтаже достаточно потянуть на себя трубу, и клипсы легко отсоединятся.

Способ 3 – прокладка в коробах

Для прокладки проводов используют жесткие электротехнические короба, плинтуса. Эти приспособления изготавливают из металла или негорючего пластика. В отличие от гофрированных труб, жесткие конструкции нельзя устанавливать на неровные стены, т.к. дефекты поверхностей становятся только виднее.

Существует множество разновидностей кабель-каналов: одно-, двух-, трехсекционные. Также они различаются по месту установки, назначению, типоразмерам. В продаже можно встретить модели любого типа – от перфорированных до гибких, угловых или прозрачных. Важно подобрать изделия, подходящие для конкретных условий эксплуатации

Короба, каналы, плинтуса оснащены защелкивающими крышками, которые легко снимаются, что удобно для монтажа дополнительных проводов. При необходимости модернизации проводки весь процесс займет несколько минут.

Есть и другие плюсы:

Дизайн . Короба, кабель-каналы и плинтуса выпускаются разных цветов, что позволяет декорировать помещение. Всегда можно подобрать подходящий вариант.
Простой монтаж . Укладка кабелей в короба не требует особых усилий. Главное – правильно закрепить сами защитные конструкции.
Удобная установка розеток и выключателей . На короба можно смонтировать розетки, и они не будут портить общий вид.

Монтажные работы начинаются с составления чертежа-схемы с разверткой стен. Он нужен для точного расчета необходимых материалов, количества крепежей, аксессуаров.

Для подбора канала по типоразмеру следует заранее определиться с сечением и количеством кабелей. Готовый план должен быть точным, без ошибок в замерах и расчетах.

Провода прокладывают не только по ровным поверхностям, но и в углах. Иногда нужно оборудовать ответвления каналов. Для этих целей используют разнотипные аксессуары. При разработке проекта следует рассчитать их количество

Технология монтажа внешней электропроводки в кабель-каналах:

Составление проекта . Необходимо определить количество, виды и расположение розеток, выключателей, коробок и продумать в обход газо- и водопроводных труб, канализационной системы.
Подбор материалов . После проектирования можно приступать к выбору и покупке материалов. Если планируется прокладка нескольких кабелей, стоит выбрать короб с перегородками. Аксессуары должны соответствовать каналу по цвету и размеру. Имеет смысл покупать защитные короба с приспособлениями для установки розеток.
Крепление коробов . Пластиковые конструкции могут растрескаться, если их сразу крепить к стене, поэтому сначала делают отверстия в корпусах коробов, а только потом прикручивают их к основанию. Кабель-каналы стыкуют между собой, а излишки материала отрезают.
Прокладка проводов . Кабели укладывают в корпуса каналов, закрывают крышками и защелкивают их. Остается только проверить фиксацию крышек – и конструкция готова.

Электрики советуют обращать внимание на материал основания, т.к. от этого зависит выбор крепежей. Так, на деревянную стену короба прикрепляют с помощью обычных шурупов. Для кирпичных, бетонных и каменных поверхностей используют дюбеля. А для панелей, плит из композитных материалов и фанеры лучше выбрать крепеж-бабочку.

Чтобы не пришлось подгонять форму коробов во внешних и внутренних углах, можно их отрезать с помощью обычного столярного стусла. Тогда изделия будут выглядеть аккуратно, а риск перерасхода материала из-за брака в работе существенно снизится

Каждый из способов монтажа имеет собственные достоинства, и редко бывает так, что достаточно одного метода. Зачастую приходится комбинировать кабель-каналы с гофрированными и/или металлическими трубами, крепежом на скобах.

При разработке проекта электропроводки следует учитывать планировку помещения и особенности разводки кабелей на каждом из участков – будь то спальня, или ванная.

10 типичных ошибок электромонтажников

Открытый способ укладки электрокабелей проще закрытого, но все-таки есть нюансы, которые невозможно учесть, пока не будет определенной практики.

Предлагаем обзор типичных ошибок, допускаемых при монтаже проводки:

Отсутствие схемы . Нередко проводку монтируют по принципу конструктора: сначала делают разводку в каждой комнате, а потом объединяют кабели. Это резко снижает надежность всей системы в целом.
Экономия на материалах . Некачественные провода, приборы и аксессуары – прямой и короткий путь к пожару. Лучше переплатить за продукцию надежной торговой марки, чем решать проблемы с замыканиями и возгораниями.
Расчет проводки без запаса . Сечение кабелей и их количество должны быть на 20% больше расчетного. Иначе не избежать лишних скруток и риска, что сеть не выдержит нагрузок.
Подключение мощных приборов через розетку , а не с помощью отдельного кабеля от щита. Даже розетка повышенной мощности не решает эту проблему, т.к. всегда есть риск, что кабель не справится с серьезной дополнительной нагрузкой.
Соединение высоко- и низковольтных кабелей в одной коробке . В этом случае почти гарантированы проблемы с работой техники во всем доме.
Лишние скрутки . Для соединения проводов лучше использовать специальные .
Соединение жил из меди и алюминия . Места контакта перегреваются, что может привести к проблемам. Для соединения стоит использовать клеммы, а лучше вообще избегать алюминиевых проводов и прокладывать только медные.
Пренебрежение техники безопасности . Правила ТБ написаны на основании горького опыта многих неудачливых электриков, и все же до сих пор находятся смельчаки, работающие под напряжением.
Неправильное расположение распределительных коробок . Они должны быть на 20 см ниже потолка. В противном случае есть риск случайных повреждений. К коробкам должен быть доступ для осмотров и ремонта.
Ошибки при монтаже контура заземления и . Эти устройства защищают электросеть, поэтому к их монтажу следует отнестись особенно внимательно.

Начинающие электрики допускают и другие ошибки. Мы перечислили только самые распространенные.

Важно помнить, что монтаж электропроводки сопряжен со множеством рисков, поэтому перед началом работ следует тщательно изучить технологию.

Выводы и полезное видео по теме

Мы подобрали полезные видеоматериалы, которые помогут избежать частых ошибок монтажа и правильно организовать внешнюю электропроводку в доме.

Инструктаж по монтажу электропроводки в кабель-канале:

Полезные советы по установке розеток:

Основные ошибки, которые допускают при подключении УЗО:

В теории технология обустройства открытой проводки выглядит простой и понятной. А вот когда доходит до практики, многие владельцы домов совершают массу ошибок.

Беритесь за самостоятельный монтаж только в том случае, если обладаете нужными знаниями для разработки и реализации проекта. Если нет, то не рискуйте жизнью и поручите эту работу электрикам .

Вы хорошо разбираетесь в теории монтажа открытой проводки и обладаете практическим опытом выполнения электротехнических работ? Может вы хотите дополнить изложенный нами материал уточнениями или полезными рекомендациями? Пишите комментарии в блоке под статьей, делитесь своим опытом с новичками – многие пользователи будут благодарны вам.

Виталий
Добрый день! Чем объясняется такое значительное различие в допустимых величинах протекающего тока по кабелю одного и того же сечения при открытой и закрытой типах проводки?

Ответ:

Провода или кабели, проложенные открыто (открытая электропроводка), охлаждаются лучше, чем провода и кабели (скрытая электропроводка) проложенные в трубах или скрытые под штукатуркой, подвесным потолком и за подшивными стенами. Провода с резиновой изоляцией допускают длительную температуру нагрева их жил, не превышающую 65 «С, а провода с пластмассовой изоляцией — 70 «С. Сечение токопроводящих жил выбирают исходя из предельно допустимого нагрева жил, при котором не повреждается изоляция проводов.

Если Вы не можете самостоятельно выполнить электроизмерения , то воспользуйтесь услугами специалистов передвижной электролаборатории.

Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Наиболее убедительное доказательство электронной природы тока в металлах было получено в опытах с инерцией электронов (опыт Толмена и Стьюарта):

Катушка с большим числом витков тонкой проволоки (рис. 9.1) приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы катушки с помощью гибких проводов были присоединены к чувствительному баллистическому гальванометру. Раскрученная катушка резко тормозилась, и в цепи возникал кратковременных ток, обусловленный инерцией носителей заряда. Полный заряд, протекающий по цепи, измерялся гальванометром. При торможении вращающейся катушки на каждый носитель заряда e массой m действует тормозящая сила, которая играет роль сторонней силы, то есть силы неэлектрического происхождения:

Сторонняя сила, отнесенная к единице заряда, по определению является напряженностью поля сторонних сил:

Следовательно, в цепи при торможении катушки возникает электродвижущая сила:

За время торможения катушки по цепи протечет заряд q, равный:

где – длина проволоки катушки, I – мгновенное значение силы тока в катушке, R – полное сопротивление цепи, – начальная линейная скорость проволоки. Хорошая электропроводность металлов объясняется высокой концентрацией свободных электронов, равной по порядку величины числу атомов в единице объема. Предположение о том, что за электрический ток в металлах ответственны электроны, возникло значительно раньше опытов Толмена и Стюарта. Еще в 1900 году немецкий ученый П. Друде на основе гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал электронную теорию проводимости металлов. Эта теория получила развитие в работах голландского физика Х. Лоренца и носит название классической электронной теории. Согласно этой теории, электроны в металлах ведут себя как электронный газ, во многом похожий на идеальный газ. Электронный газ заполняет пространство между ионами, образующими кристаллическую решетку металла. Из-за взаимодействия с ионами электроны могут покинуть металл, лишь преодолев так называемый потенциальный барьер. Высота этого барьера называется работой выхода.
При обычных (комнатных) температурах у электронов не хватает энергии для преодоления потенциального барьера. Согласно теории Друде–Лоренца, электроны обладают такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального газа. Это позволяет оценить среднюю скорость теплового движения электронов по формулам молекулярно-кинетической теории:

При наложении внешнего электрического поля в металлическом проводнике кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение (дрейф), то есть электрический ток. Величина дрейфовой скорости электронов лежит в пределах 0,6 – 6 мм/c. Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в металлических проводниках на много порядков меньше средней скорости их теплового движения. Малая скорость дрейфа не противоречит опытному факту, что ток во всей цепи постоянного тока устанавливается практически мгновенно. Замыкание цепи вызывает распространение электрического поля со скоростью c = 3·10 8 м/с . Через время (l – длина цепи) вдоль цепи устанавливается стационарное распределение электрического поля и в ней начинается упорядоченное движение электронов.
В классической электронной теории металлов предполагается, что движение электронов подчиняется законам механики Ньютона. В этой теории пренебрегают взаимодействием электронов между собой, а их взаимодействие с положительными ионами сводят только к соударениям. Предполагается также, что при каждом соударении электрон передает решетке всю накопленную в электрическом поле энергию и поэтому после соударения он начинает движение с нулевой дрейфовой скоростью. Несмотря на то, что все эти допущения являются весьма приближенными, классическая электронная теория качественно объясняет законы электрического тока в металлических проводниках: закон Ома, закон Джоуля – Ленца и объясняет существование электрического сопротивления металлов.
Закон Ома:

Электрическое сопротивление проводника:

Закон Джоуля–Ленца:

Однако в ряде вопросов классическая электронная теория приводит к выводам, находящимся в противоречии с опытом. Эта теория не может, например, объяснить, почему молярная теплоемкость металлов, также как и молярная теплоемкость диэлектрических кристаллов, равна 3R (закон Дюлонга и Пти). Классическая электронная теория не может также объяснить температурную зависимость удельного сопротивления металлов: теория дает в то время как из эксперимента получается зависимость ρ ~ T. Наиболее ярким примером расхождения теории и опытов является сверхпроводимость. Качественное различие между металлами и полупроводниками (диэлектриками) состоит в характере зависимости удельной проводимости от температуры. У металлов с ростом температуры проводимость падает, а у полупроводников и диэлектриков растет. При Т о К у чистых металлов проводимость s о ¥ . У полупроводников и диэлектриков при Т о К, s о 0 . Качественного различия между полупроводниками и диэлектриками в отношении электропроводности, нет. Проявление у одних веществ металлических свойств, а у других полупроводниковых и диэлектрических может быть последовательно объяснено только в рамках квантовой теории.
Согласно квантовым представлениям, энергия электронов в атоме может изменяться дискретным образом. Причем, согласно принципу Паули, в одном квантовом состоянии может находиться не более одного электрона. В результате электроны не собираются на каком-то одном энергетическом уровне, а последовательно заполняют разрешенные энергетические уровни в атоме, формируя его электронные оболочки. При сближении большого числа атомов и образовании кристаллической структуры химические связи между атомами образуются за счет электронов, находящихся во внешних, валентных, электронных оболочках.
Согласно принципу Паули, атомы не могут сбиться в плотную массу, поскольку в этом случае в одном квантовом состоянии оказалось бы много частиц с полуцелым спином — собственным моментом количества движения (L = ħ/2). Такие частицы называются фермионами, и к ним, в частности, относятся электроны, протоны, нейтроны. Названы они так в честь итальянского физика Э. Ферми, впервые описавшего особенности поведения коллективов таких частиц. При сближении большого числа атомов в пределах твердого тела происходит расщепление исходного энергетического уровня валентного электрона в атоме на N подуровней, где N — число атомов, образующих кристалл. В результате образуется зона разрешенных энергетических уровней для электронов в твердом теле (рис.9.2).

Рис.9.2
В металлах внешние валентные оболочки заполнены не полностью, например, у атомов серебра во внешней оболочке 5s1 находится один электрон, в то время как, согласно принципу Паули, могло бы находиться два электрона с различными ориентациями спинов, но второго электрона во внешней оболочке атома серебра просто нет. При сближении N атомов Ag и расщеплении внешнего энергетического уровня 5s 1 1 на N подуровней каждый из них заполняется уже двумя электронами с различными ориентациями спинов. В результате при сближении N атомов серебра возникает энергетическая зона, наполовину заполненная электронами. Энергия, соответствующая последнему заполненному электронному уровню при 0 К, называется энергией Ферми eF≈kTg. Расстояние между соседними энергетическими уровнями DЕ очень мало, поскольку N очень велико, до.
e F ~ 1¸10 эВ, ΔЕ = e F /N << kT » 0,025 эВ.

Расстояние между соседними разрешенными уровнями электронов в металлах много меньше энергии теплового движения электронов даже при самых низких температурах. Если поместить проводник в электрическое поле, включив его, например, в замкнутую цепь с источником ЭДС, то электроны начнут перемещаться из точки проводника с меньшим потенциалом к точке с большим потенциалом, так как их заряд отрицателен. Но движение в электрическом поле означает увеличение энергии электрона, а по квантовым представлениям, переход на более высокий энергетический уровень у электрона возможен, если этот соседний уровень свободен. В металлах таких свободных уровней для электронов, находящихся вблизи уровня Ферми, вполне достаточно, поэтому металлы являются хорошими проводниками электрического тока.
Однако эту проводимость обеспечивают не все свободные электроны металла, а лишь те из них, что расположены вблизи уровня Ферми. Концентрация таких электронов примерно равна nT /T g , где T g = 5×10 4 К – температура вырождения.