Электрическая Распределительная Система Многофункциональная (ЭРСМ)

Электрическая Распределительная Система Многофункциональная (ЭРСМ)

Описание

Электрическая Распределительная Система Многофункциональная (ЭРСМ) бытового и промышленного назначения, предназначена для снабжения электрической энергией различных потребителей в сетях переменного и постоянного тока, с возможностью одновременного применения штепсельных вилок различных стандартов, а также для организации слаботочных линий передачи сигналов.

Основой системы является универсальный продольный проводник — шинопровод, позволяющий подключать нагрузку (электроприборы) в любом удобном месте, по всей его длине. Возможность использования ЭРСМ в быту обеспечивается выполнением системы в форм-факторе «плинтус» или «бордюр».

ЭРСМ имеет различные конструктивные решения, позволяющие в рамках единой системы организовать большинство электротехнических инженерных сетей и коммуникаций. Такие, как силовые, телефонные, антенные и другие линии передачи сигналов, а также осветительные системы.

В ЭРСМ предусмотрен высокий уровень обеспечения защиты и безопасности, для чего разработано несколько вариантов, обеспечивающих защиту от проникновения воды, пыли и иных инородных предметов, вплоть до полной герметизации, а также — защиту от детей и несанкционированного доступа, при условии применения специальных токосъёмников (штекеров).

Система имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной системой электроснабжения, основными из которых является свобода подключения и, практически неограниченное количество точек подключения, обусловленное лишь максимально допустимой нагрузкой, а также высокая скорость, простота и удобство при проектировании, монтажных работах, в обслуживании и эксплуатации.

Многофункциональность ЭРСМ заключается также в возможности использования дополнительных устройств на любом отрезке системы, автоматических выключателей, фильтров и других подобных устройств.

Конструкция

Конструкция системы достаточно проста, имеет в своём составе (в базовом варианте) 2 основных элемента – корпус и шинопровод.

В корпусе, изготовляемом из изоляционного материала, выполнен П-образный паз, в котором устанавливается шинопровод, представляющий собой несколько токопроводящих шин, установленных на противоположных сторонах изоляционной подложки, по всей её длине. Подключение токосъёмников (штепсельных вилок) осуществляется непосредственно к шинам через открытую сторону паза (щель), перекрываемую, по всей её длине гибкими лентами, также выполненными из изоляционного материала. Напряжение подаётся с торцов корпуса, посредством боковых модулей, одновременно выполняющих защитные функции.

В других вариантах для повышения безопасности добавляется защитная крышка. Для обеспечения возможности использования штепсельных вилок разных стандартов (типов) в корпус устанавливается дополнительный уплотняющий контакт.

Историческая справка

Использование электроэнергии в быту уходит своими корнями в 19 век. В начале пути, электричество пришло в дома для целей освещения. Осветительные приборы устанавливались стационарно, и поэтому в быстроразъемных электрических соединителях не было необходимости. Появление мобильных бытовых электрических приборов и необходимость их кратковременного подключения в определённом месте спровоцировало возникновение и широкое распространение бытовой электрической штепсельной розетки, а точнее штепсельной пары вилка-розетка. Вследствие чего, в 1904 году, Ховард Хъюбелл II (Harvey Hubbell II), получает первый в мире патент на электрическую розетку U.S. patent No. 774,250. Впоследствии, он также добивается принятия единого стандарта. Его штепсельная пара подобна существующим в настоящее время стандартам, использующимся преимущественно в Японии и США, и отличающаяся от наиболее распространённого европейского стандарта только формой отверстий в розетки и приёмными контактами, а также, соответственно, формой штырей вилки. Вилка Хьюбела снабжена плоскими фигурными пластинами.

Стоит отметить, что плоская пластина имеет преимущество перед округлыми контактами, т.к. во-первых, площадь контактирующей поверхности больше, за счёт чего соединение более надёжно. Во-вторых, такие пластины позволяют обеспечить соединения различной мощности, при подключении их к продольному проводнику (например, шинопроводу), за счёт возможности изменения ширины пластин, а, следовательно, площади контактирующих поверхностей, что положительно сказывается на пожаробезопасности, увеличении срока службы изделий и немаловажно при условии использования в рамках одной системы потребителей разной мощности.

Первые розетки были мобильны и не предполагали настенного крепления. Подобный тип розеток дожил до наших дней, например, в виде розеток на бытовых удлинителях. Впоследствии, их стали монтировать на стену, провода при этом проходили по поверхности стен, что изначально было обусловлено установкой проводки в уже существующих зданиях, низким качеством проводов и малым сроком их службы, что в свою очередь определяло необходимость постоянного визуального контроля и возможность оперативного вмешательства, обслуживания и ремонта любых компонентов системы. В настоящее время, преимущественно используются медные провода с ПВХ изоляцией (реже встречаются алюминиевые), отвечающие более высоким требованиям, имеющие низкое сопротивление и высокую долговечность, что позволило в большинстве перейти к использованию скрытой проводки, розетки же стали монтировать в стену.

Количество электроприборов росло и недостаток точек подключения (розеток) привёл к появлению в 1918 году двойной розетки, предложенной Коносокэ Мацусита, основателем компании «Matsushita Electric». Идея объединения 2 и более розеток в одном корпусе позволила решить назревающую проблему.

Другая проблема заключалась в недостаточной безопасности применяемых в то время электроустановочных изделий, что в 1926 году было решено изобретением розетки с заземляющим контактом, запатентованной Альбертом Бюттнером. Именно от этого изобретения и ведут свое происхождение так называемые «евро» - вилки и розетки .

В дальнейшем штепсельные пары не претерпели принципиальных изменений. Развитие в основном коснулось систем безопасности, применения более совершенных материалов и систем монтажа, увеличения функциональности, а также внешнего вида электроустановочных изделий. Применяемые в настоящее время модульные розетки позволяют объединить, посредством одной рамки, несколько выключателей и розеток в один модуль (блок), в т.ч. имеющих различное назначение, обеспечивая при этом лёгкое изменение внешнего вида, вписывающегося в обновлённый дизайн помещения.

Изначально розетки ставились на достаточной высоте от пола. Впоследствии, в России был разработан стандарт, в т.ч. регламентирующий установку розеток на расстоянии 80 – 90 см от пола (ПЭУ). Другие стандарты определяют ещё более низкое положение розеток, 20 – 30 см от пола. Все более широкое распространение в настоящее время находят различные кабель-каналы, выполненные в коробе или в плинтусе, для которых используются специальные, встраиваемые в такой кабель-канал розетки. Например, фирмы Legrand, Schneider Electric, Rehau, ABB, ДКС, Рувинил, и др. Такие кабель-каналы, в основном, используются в офисных помещениях, на производстве, при этом их расположение достаточно сильно разнится, в т.ч., нередко, они устанавливаются непосредственно над плинтусом или используется сам плинтус. В быту они не нашли широкого распространения, в основном из-за несоответствия современной концепции дизайна. Исключение можно сделать лишь для кабель-канала, устроенного в плинтусе, с применением специальных розеток и рамок. «Плинтусные розетки», имеющие соответствующую форму, устанавливаются непосредственно на плинтус, в кабель-канале которого прокладываются провода. Однако, хотя такое решение и позволяет частично отказаться от сложных и дорогостоящих монтажных работ, оно не решает других проблем, присущих обычным розеткам.

Развитие электрических распределительных систем можно разделить на два основных направления, одно из которых касается описанных выше систем, использующих так или иначе штепсельные пары и характеризующиеся обособленными точками подключения потребителей (короба, кабель-каналы, плинтусы и т.п.). Другое относится к шинопроводам.

На протяжении 20 века и по настоящее время, осуществлялись неоднократные попытки решения проблем, присущих традиционным электрическим розеткам и конечным системам электроснабжения, предлагая обществу новые варианты распределительных систем. Первый патент № 2.062.752 на такое изобретение был получен Франком Киндбергом, Детройт, штат Мичиган, 1 декабря 1936 г. Впоследствии были и другие изобретения по данной тематике. Частота патентных заявок на эту тему значительно увеличилась на рубеже 20-21 вв., что лишний раз подтверждает растущую необходимость в таких системах. Один из последних патентов по данной теме был выдан на «Электрическую Распределительную Систему», авторы Федусов Б.Б. и Жуковский А.А., № 013099, Евразийским патентным ведомством в 2010 г. ЭРСМ изобретена в 2007 году. Первый патент на ЭРСМ получен в 2008 году. Авторами ЭРСМ являются Российские изобретатели Жуковский А. А. и Федусов Б. Б. Разработка системы осуществляется под руководством одного из авторов изобретения (Федусова Б. Б.) компанией «Два Капитала». В настоящее время ЭРСМ находится на стадии подготовки к производству.

Впервые шинопровод начал широко использоваться в Америке в 30-х годах прошлого века, что было вызвано необходимостью распределения электроэнергии в высотных зданиях и изменениями технологий промышленного производства. В 50-х годах их начали применять также в Европе и в Японии. В настоящее время, шинопроводы получили достаточно большое распространение в промышленности и, частично в гражданском строительстве. Использование их в быту, также как и кабель-каналов, практически не представляется возможным по тем же причинам. Кроме того, это системы, обычно рассчитанные на достаточно большую мощность, и имеющие соответствующие габариты и конструкцию.

Осветительные шинопроводные системы появились на международном рынке в 70-х, а в России (СССР) 80-х годах 20 века. Развитие таких систем идёт по тому же историческому пути, что и штепсельные пары, начиная с промышленных шинопроводов и заканчивая современными осветительными шинопроводными системами, применяющимися в гражданском строительстве и на производстве. Некоторые из них, по техническим характеристикам, аналогичны традиционным системам. Распространению осветительных систем в быту мешают неприемлемые для жилых помещений конструкция и габариты, а также необходимость использования специальных токосъёмников и переходников.

Шинопроводные системы имеют ряд преимуществ по сравнению со стандартными распределительными системами. Например, существующие расчёты показывают, что имеет место существенное снижение реактивного сопротивления (оси проводников размещены очень близко, благодаря конструкции шинопровода) и равномерное распределение плотности тока по сечению проводника (токонесущий, силовой проводник имеет практически прямоугольное сечение, в отличие от проводов и кабелей, и ток не вытесняется на поверхность). Это приводит к значительному, снижению падения напряжения, порядка 30 - 40% а, следовательно, к уменьшению потерь.

В настоящее время, практически все существующие системы, имеют те или иные недостатки, и ни одна из них не способна решить существующие проблемы в комплексе. Кроме того, большинство систем, используют специальные токосъёмники. Некоторые системы позволяют использовать те или иные стандартные штепсельные вилки, но, ни одна из них не позволяет использовать одновременно штепсельные вилки различных стандартов, что мешает внедрению таких систем, т.к. требует применение специальных токосъёмников или переходников и не позволяет выполнить универсальную систему. Ещё одно препятствие заключается в невозможности обеспечения «плавного» перехода от существующих штепсельных пар к новым системам, о чём свидетельствуют неудачные попытки внедрения универсальных многостандартных розеток, как например стандарт IEC 60906-1.

См. также

Силовые вилки и розетки для переменного тока

Розетка (разъём)

IEC 60906-1

Ссылки

Жуковский А.А., Федусов Б.Б., "Электрическая Распределительная Система" - Роспатент, 20.10.2008

Федусов Б.Б., "Электрическая Распределительная Система Многофункциональная" - WIPO, 03.12.2009

Жуковский А.А., Федусов Б.Б., "Электрическая Распределительная Система" - ЕАПО, 03.29.2010