Почему за шинопроводными системами будущее?
Сегодня всё чаще говорят о том, что шинопроводные системы имеют большое будущее. Ввиду того, что современный человек постоянно нуждается в электроэнергии и использует её для разных целей, очевидно стремление инженеров упростить взаимодействие с электричеством, сделать его более удобным. По всему миру ежегодно растёт энергопотребление, а вместе с ним и нагрузка на провода. И если высоковольтные линии реорганизовать будет достаточно трудно, то концепцию проводки в домах уже давно хотят заметно пересмотреть.
Среди основных проблем электроэнергетической сферы можно выделить существенные потери электричества при транспортировке. При этом перспективной альтернативой часто называют шинопроводные системы. Они сохраняют общую концепцию применения протяжённых коммуникаций между источником и потребителем энергии, но предлагают избавиться от традиционных кабелей и проводов там, где это возможно. Использовать их на улице пока не представляется ни возможным, ни целесообразным, зато в помещениях это может быть очень полезно. Шинопроводные системы будут весьма удобны как в огромных промышленных цехах, так и в квартирах, а их себестоимость в целом сравнима с традиционными элементами проводки.
Преимущества шинопроводов
В общем виде шинопроводная система (ШС) состоит из некоторого количества проводников, находящихся внутри прочного длинного короба-направляющей. Контактная часть представляет собой металлические шины прямоугольной формы, изолированные друг от друга при помощи разных диэлектрических материалов. Потери электроэнергии в такой конструкции минимизированы благодаря применению отрезков металла правильной длины, формы и толщины проводника, а также возможности охлаждения системы при работе под нагрузкой. С эксплуатационной точки зрения определяющим преимуществом ШС считается возможность подключения к ним практически в любой требуемой точке. Вместо концевых элементов системы (например, розеток) используются присоединительные блоки, которые могут быть легко подключены на протяжении всей трассы.
Последний аспект очень удобен в промышленности. Внутри здания производственного назначения часто расположено много просторных помещений, где может потребоваться подключение аппаратуры к электросети в сравнительно произвольном месте. На протяжённых прямых участках легко подключить отводную ветвь, обустроив её по всем правилам вполне обычной электропроводки: на ней можно установить защитную автоматику и при помощи нескольких кабелей организовать ветвление. По крупному счёту, одна такая шинопроводная магистраль способна заменить собой целый пучок проводов без потерь в электрической мощности и удобстве.
Классифицировать все преимущества ШС можно достаточно долго, потому далее мы вкратце упомянем только о нескольких десятках сильных сторон такой концепции. Начать следует с того, что шинопроводы имеют компактную конструкцию и не требуют особого подхода к монтажу. Плоские проводники занимают совсем немного места, располагаются внутри корпуса довольно плотно и при этом не требуют штробления стен для крепления. Они обычно крепятся на поверхности перегородок накладным способом и за счёт такого размещения обеспечивают лёгкость подключения отводных линий. Кроме того, для использования в промышленности очень важно, что ШС не нуждаются в больших сечениях проводника для обеспечения высокого ампеража.
В режиме постоянной эксплуатации или серьёзной длительной нагрузки обычные провода начинают страдать от перегрева, не имея возможность быстро охлаждаться из-за полимерных оболочек, выступающих как электро- и теплоизоляция. В то же время, металлические шины имеют развитую поверхность, доступ воздуха к которой почти ничем не затруднён. Вдобавок корпус системы, выполненный из металла, выступает высокоэффективным дополнительным радиатором, быстро отводя выработанное тепло в воздух окружающего пространства.
Следующая важная характеристика – удобство в перекомпоновке и сопряжённой с ней модернизации. Модульность шинопроводных систем без труда позволяет дополнять их, видоизменять конфигурацию, даже переносить большие фрагменты на другие места. При этом снова не потребуется ни какая-то существенная подготовка поверхностей, ни специальный инструмент, ни дополнительные затраты на сам монтаж-демонтаж.
Если же речь идёт о жилых интерьерах, весьма существенное значение приобретает эстетика. Современные шинопроводные системы обычно имеют довольно нейтральный внешний вид, который довольно легко вписывается в большинство ремонтов. Они уместны и в интерьерах направления хай-тек, и в минимализме, и в эко-стиле, и в лофте. Пожалуй, только классика и модерн остаются в стороне. Вместе с тем, при желании и для них можно подыскать такие системы прокладки кабеля, которые впишутся в оформление вполне гармонично и будут демонстрировать необходимый уровень удобства.
Крайне важным преимуществом является то, что ШС негорючи. Их корпус выполнен из металла, внутри тоже находятся металлические шины-токопроводники. Диэлектрические прокладки делаются из разных композитов и соединений с керамикой или негорючими полимерами. Таким образом, системы шинопроводов не только не страдают при пожаре сами, но даже не способствуют распространению пламени. Вдобавок при нагреве из них не могут выделиться какие-либо вредные для человека или природы вещества – среди компонентов изделия совершенно нет канцерогенного сырья.
С точки зрения первичного монтажа, ШС могут похвастать быстротой и удобством организации сети электрокоммуникаций. Шинопроводы почти не нуждаются в дополнительных средствах соединения или специфическом инструменте. Изделия сразу готовы к установке, что сказывается не только на скорости закрепления направляющих на нужной поверхности, но и на стоимости таких работ. Монтаж ШС заметно проще, а потому – дешевле классической проводки. Разница легко может доходить до минус 60% в пользу шинопроводов.
Если говорить о более глубоких технических преимуществах, то здесь сильные стороны ШС будут проявляться буквально во всём. К примеру, из-за того, что внутри шинопровода тонкие токоведущие проводники расположены очень плотно, в системе существенно снижается индуктивное сопротивление, а электромагнитное поле вокруг магистрали почти однородно. Сама плотность тока при этом равномерна, что приводит к падению активного сопротивления. В результате грамотного баланса между физическими и электрическими характеристиками, потеря вольтажа при передаче электроэнергии на большое расстояние (например, на заводе между цехами) практически сравнима с величиной погрешности измерения.
Важно также отметить, что шинопроводные системы – одни из немногих силовых сетей, которые нормально сочетаются с любой слаботочкой и информационными линиями. Металлический кожух экранирует и без того не очень большое и стабильное электромагнитное поле вокруг ШС. Даже системы высокой нагрузки (более 4000 А) можно располагать вблизи кабелей управления, интернета, охраны и сигнализации, не опасаясь возникновения помех и наводок.
Отдельного внимания заслуживают ситуации, когда здание изначально проектируется для использования шинопроводных систем. При этом очень изменяются многие традиционные элементы отделки. К примеру, полностью исключаются основные каналы в стенах между этажами, снижается общее число кабельных лотков и вспомогательных несущих систем. Монтажные и распределительные коробки вообще не будут использоваться, потому можно отказаться от ограничений при размещении навесных или натяжных потолков. Благодаря тому, что в такой системе розетки в привычном понимании отсутствуют, многие виды приборов можно будет подключать напрямую от линии. Одновременно с этим часто отпадает необходимость в установке распределительных щитов: используется один вводной шкаф, а затем на каждой функциональной линии по мере необходимости устанавливают по одному узлу защиты.
В промышленности, где происходит частая реорганизация питающей электросети, вообще нередко снижается общее число модулей защитной автоматики – они переносятся с одного места на другое, вместе с отводными линиями. Хотя нельзя сказать, что автоматические выключатели совсем уж теряют свою актуальность, однако она определённо снижается, поскольку шинопроводные системы не предрасположены ни к перегреву, ни к коротким замыканиям.
Конструкция шинопровода полностью исключает перепады между сечениями проводников, по которым течёт ток с высоким амперажом, а также нивелирует разницу в их длине до ближайшего источника. Интересно отметить, что ШС помогают побороть многие неудобства, связанные с фазностью электросети. В многофазных сетях не наблюдается перекос в нагрузке на каждую из фаз, поскольку мощность фактически перераспределяется.
Для организации выводов и отводов от магистральной линии можно применять как единичные переходники-соединители (аналог штепсельной вилки для традиционной розетки), так и особые ответвительные коробки. Их можно устанавливать почти в любом месте, смещать и переносить по мере необходимости, увеличивать число желаемых присоединений буквально за пару простых манипуляций.
Ещё одним несомненном преимуществом можно назвать высочайшую степень унификации компонентов шинопроводных систем. Все элементы стандартизированы, чтобы облегчить взаимодействие с ними и максимально исключить человеческий фактор при монтаже. По крупному счёту, ШС – это одна из немногих категорий электрического оборудования, качество монтажа которой слабо сказывается на качестве соединений. Итоговая безопасность зависит не от навыков мастера, а от того, какого класса элементы применялись в процессе сборки.
Немаловажно и то, насколько прочными оказываются линии подобных коммуникаций. Металлические корпуса не так-то просто повредить грызунам, а сопротивление растяжению, удару или другому механическому воздействию в разы выше по сравнению с обычным кабелем. В горизонтальных участках ШС не накапливается пыль и туда не попадает влага, что обуславливает их длительный срок службы даже при отсутствии регулярного обслуживания.
Отдельно следует сказать, что шинопроводные системы концептуально отличаются от традиционных. Если в обычных системах от ближайшей трансформаторной подстанции электроэнергия идёт по одним проводам, затем в распределительном шкафу разделяется на несколько ветвей меньшего сечения и следует по ним до локальных щитков, в которых снова дробится на некое число линий, то ШС устроены иначе. Такие системы обычно берут своё начало в главном распределительном щите здания и идут напрямую во все помещения, где планируется эксплуатация электроприборов. Ответвления происходят не для формирования отдельных линий, а сразу для подключения нужной техники. Такой подход снижает количество разнородных соединений и перепадов по сечению жилы, устраняет неоправданные разрывы, полностью исключает нетехнологичные скрутки. В сетях с шинопроводами не находится места даже для клеммников и наконечников – все соединения реализованы средствами самих шинных систем без применения промежуточных звеньев.
Подводя итоги, можно совершенно обоснованно говорить, что у ШС действительно большое будущее. Они имеют высокие эксплуатационные характеристики, надлежащий уровень удобства в монтаже и обращении, не поддаются горению и вообще гораздо безопаснее традиционных электросетей. Если прибавить к этому снижение стоимости на монтаже и проектировании, гибкость и трансформируемость конструкции, а также способность не вредить наводками слаботочным коммуникациям – шинопроводам пока просто нет равных. Скорее всего, технология в ближайшее десятилетие будет заметно модифицирована, чтобы сопряжение новых модулей с приборами старого образца было как можно более простой задачей.