Поляризованные и неполяризованные шнуры, распространенные типы шнуров и направляющая для силового кабеля

Поляризованные и неполяризованные шнуры питания: в чем на самом деле разница

Разница между поляризованными и неполяризованными шнурами питания сводится к тому, можно ли вставлять вилку в розетку только в одной ориентации или в любой ориентации. А поляризованная вилка имеет два лезвия разной ширины — нейтральное лезвие немного шире, чем горячее, поэтому его можно вставить в поляризованную розетку только в одну сторону. А неполяризованная вилка имеет два лезвия одинаковой ширины и может вставляться в любом направлении.

Это различие имеет значение, поскольку мощность переменного тока в стандартной двухпроводной цепи не симметрична. Один проводник – это горячая проволока (переносящий живое напряжение, обычно 120 В в Северной Америке), а другой — нейтральный провод (при потенциале земли или около него). При поляризованном соединении горячий провод всегда соединяется с горячей клеммой устройства, а нейтральный — с нейтральной клеммой. В неполяризованном соединении перестановка вилки меняет местами, какая внутренняя клемма получает напряжение под напряжением — состояние, называемое обратная полярность .

Для многих простых резистивных нагрузок — ламп накаливания, нагревательных элементов, базовых двигателей — обратная полярность не имеет функционального эффекта и не представляет дополнительной опасности. Для устройств с переключателями, предохранителями или доступными проводящими частями полярность имеет большое значение. Лампа с поляризованным шнуром , например, гарантирует, что выключатель прерывает горячий провод, поэтому корпус розетки находится под нейтральным потенциалом, когда лампа выключена, что снижает риск поражения электрическим током при замене лампочки. Если бы в той же лампе использовался неполяризованный шнур, вставленный наоборот, корпус розетки оставался бы под напряжением даже при выключенном выключателе.

В практике электромонтажа в Северной Америке нейтральный контакт поляризованной вилки соответствует более широкому разъему в стандартной розетке NEMA 1-15 или NEMA 5-15. Нейтральный провод шнура имеет ребристую текстуру или бело-серую изоляцию; горячий проводник гладкий или черный. Заземленные трехконтактные вилки (NEMA 5-15П и аналогичные) по своей природе поляризованы заземляющим контактом, поэтому различие в ширине штыря применимо конкретно к незаземленным шнурам с двумя контактами.

Когда поляризация необходима, а когда нет

Электротехнические нормы и стандарты безопасности продукции определяют, для каких приборов требуются поляризованные шнуры. В соответствии с рекомендациями UL и NEC в США поляризованные шнуры необходимы для:

• Светильники (лампы и светильники) с винтовыми цоколями Эдисона, корпус которых должен быть нейтральным.
• Приборы с однополюсными выключателями, которые должны прерывать горячий проводник
• Устройства, в которых один терминал доступен и к нему можно прикоснуться во время обычного использования.

Неполяризованные шнуры подходят для:

• Электроинструменты и приборы с двойной изоляцией, в которых внутренние схемы изолированы от доступных поверхностей независимо от полярности.
• Устройства с трансформаторами или импульсными источниками питания, в которых полярность переменного тока на входе не влияет на поведение выхода.
• Устройства класса II (с двойной изоляцией), сертифицированные как не требующие заземленного или поляризованного соединения в целях безопасности.

За пределами Северной Америки различие в поляризации на практике менее значимо, поскольку в большинстве международных стандартов вилок (IEC 60083, BС 1363, CEE 7/4 и т. д.) используются трехконтактные вилки с заземлением или конструкции с экранированными штырьками, которые обеспечивают правильную полярность за счет геометрии, что делает ненужным отдельное кодирование ширины контакта.

Распространенные типы шнуров, используемых в электротехнике

Термин «шнур» в электротехнике относится конкретно к гибкому многопроводному узлу, предназначенному для подключения портативного или полупортативного оборудования к источнику питания. Шнуры отличаются от стационарной проводки своей гибкостью, портативностью, наличием литой или прикрепленной вилки. Наиболее распространенные типы шнуров, встречающиеся в жилых, коммерческих и легких промышленных условиях:

Шнур лампы (СПТ-1/СПТ-2)

Самый легкий тип шнура, состоящий из двух параллельных жил с термопластической оболочкой, используемый в светильниках, мелкой бытовой технике и декоративном освещении. SPТ-1 имеет более тонкую изоляцию (стенка 0,030 дюйма); SPT-2 имеет более толстую изоляцию (стенка 0,045 дюйма) и более высокую стойкость к истиранию. Оба рассчитаны на напряжение 300 В и обычно имеют калибр 18 AВтG. Поляризованные версии имеют ребристый нейтральный провод для идентификации.

Шнур прибора (SВT/SДжT/ST)

Широкая категория, охватывающая шнуры средней нагрузки для бытовой техники, электроинструментов и оборудования. СВТ (шнур пылесосного типа) представляет собой трехжильный шнур из термопластика на напряжение 300 В. SJT — это младший шнур жесткого обслуживания с более толстой изоляцией отдельных жил, рассчитанный на напряжение 300 В, используемый в бытовой технике и портативном оборудовании. ST (жесткий сервис) — это шнур более тяжелого сечения, рассчитанный на напряжение 600 В, подходящий для более требовательного портативного оборудования и использования на открытом воздухе.

Удлинитель

Удлинитель — это шнур с вилкой на одном конце и одной или несколькими розетками на другом, используемый для увеличения радиуса действия от стационарной розетки. Безопасность удлинителя во многом зависит от соответствия его калибра — использование удлинителя меньшего размера с сильноточным прибором приводит к резистивному нагреву, который может превысить термический номинал шнура. Для приборов высокой мощности (обогревателей, электроинструментов) требуется шнур 14 AWG или 12 AWG; 16 AWG — это минимум для большинства случаев общего использования.

Съемный соединительный шнур устройства (шнур IEC)

Стандартизированный съемный шнур с разъемом IEC 60320 на конце устройства, используемый в компьютерах, мониторах, принтерах, аудиооборудовании и источниках питания. Комбинация IEC C13/C14 (стандартная пара разъемов «чайник») является наиболее распространенной и рассчитана на ток 10 А при 250 В. C15/C16 — вариант с более высокой температурой, используемый в чайниках и некотором серверном оборудовании. C19/C20 — это усиленная версия на 16 А для стоечных распределительных устройств.

Втягивающийся шнур

Спиральный шнур, который растягивается при натяжении и втягивается при отпускании, используется в телефонных трубках, кассовых аппаратах, медицинском оборудовании и промышленных инструментах, где важно аккуратно укладывать шнур. Рассчитан на частые циклы изгиба.

Различные типы Силовые кабели по конструкции и рейтингу

Силовые кабели — это более широкая категория, включающая как гибкие шнуры, так и фиксированную проводку. Ключевыми переменными, определяющими тип силового кабеля, являются материал и сечение проводника, изоляционный материал и номинальное напряжение, оболочка для защиты окружающей среды, а также предназначен ли узел для стационарной установки или портативного использования. Основные типы, встречающиеся в коммерческих, промышленных и инфраструктурных приложениях:

Кабель в неметаллической оболочке (NM/Romex)

Стандартный тип кабеля для стационарной проводки жилых помещений в Северной Америке. Состоит из двух или трех изолированных проводников плюс оголенный заземляющий провод, заключенный в внешнюю термопластическую оболочку. Номинальное напряжение 600 В, доступны размеры от 14 AWG до 6 AWG для применения в ответвленных цепях. Не подходит для влажных помещений, прямого захоронения или открытых трубопроводов.

Бронированный кабель (AC/BX) и кабель в металлической оболочке (MC)

Кабели фиксированной проводки со спирально навитой металлической броней поверх изолированных жил, обеспечивающей механическую защиту и некоторую защиту от электромагнитных помех. В кабеле переменного тока в качестве заземляющего канала используется металлическая броня; Кабель MC включает специальный зеленый изолированный заземляющий провод внутри брони. Используется в коммерческом строительстве, на промышленных объектах и ​​в местах, где кабель NM не разрешен нормами.

THHN / THWN Провод в кабелепроводе

Отдельные изолированные проводники протягиваются через металлический или ПВХ-канал. THHN (термопластичный высокотермостойкий нейлон с покрытием) рассчитан на сухую температуру 90°C; THWN повышает пригодность для влажных помещений. Это доминирующий метод прокладки проводов в коммерческом и промышленном строительстве благодаря гибкости прокладки и простоте замены проводников. Доступны от 14 AWG до 1000 тыс. смил для крупных фидеров.

ЕГЭ-2/УРД Кабель для прокладки под землей

Кабели подземного служебного входа и распределительные кабели в жилых помещениях предназначены для прямой прокладки без кабелепровода. USE-2 рассчитан на температуру 90°C во влажном и сухом состоянии; URD — это концентрическая нейтральная конструкция, используемая коммунальными предприятиями для подземного распределения электроэнергии в жилых домах. Оба используют влагостойкие изоляционные системы, способные выдерживать химию почвы и влажность грунта в течение неопределенного времени.

Портативный кабель питания СОУ / SJОOW

Переносные силовые кабели для тяжелых условий эксплуатации, используемые для временного энергоснабжения на строительных площадках, в театрах и на мероприятиях, а также для промышленного оборудования, требующего частого перемещения. Обозначение кодирует тип оболочки (S = тяжелая эксплуатация), маслостойкость (оо = маслостойкая оболочка и изоляция) и класс защиты от воздействия влаги (W). Номинальное напряжение 600 В, доступны калибры от 18 AWG до 2 AWG, также распространены четырехпроводные версии (для 240 В или трехфазных приложений).

Кабель среднего и высокого напряжения

Силовые кабели для распределения на напряжение 5 кВ, 15 кВ, 35 кВ и выше используют изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE) или этиленпропиленовой резины (EPR) с полупроводниковыми слоями контроля напряжения, металлическим экраном и бронированными внешними оболочками. Это кабели коммунальной и промышленной инфраструктуры, используемые для фидеров подстанций, подземных распределительных сетей и распределения электроэнергии на промышленных предприятиях с напряжением выше 600 В.

Сравнение силовых кабелей по приложениям

Как прочитать обозначение шнура питания или кабеля

Обозначения шнуров питания и кабелей в Северной Америке соответствуют системе буквенных кодов, стандартизированной UL и указанной в NEC. Понимание кода позволяет избежать выбора шнура недостаточного размера или неподходящего для данного применения. Основными элементами являются:

• S — Жесткая эксплуатация (более тяжелая изоляция и куртка). Отсутствие S указывает на младший или легкий сервис (например, префикс SJ вместо префикса S).
• J — Junior Hard Service (номинальное напряжение 300 В против 600 В для жестких сервисных шнуров без J).
• O — Маслостойкая куртка; OO — маслостойкая оболочка и изоляция жил.
• W — Подходит для влажных помещений и использования на открытом воздухе.
• T — Термопластичная изоляция; P — параллельная (плоская) конструкция; V — конструкция шнура пылесоса.
• Количество проводников и AWG — Выражается, например, «3/14», что означает три проводника сечением 14 AWG. Меньшие номера AWG указывают на более крупные проводники с большей токовой способностью.

Шнур с маркировкой СДЖУВ 3/12 , например, представляет собой шнур для жесткого обслуживания для младших классов с маслостойкой оболочкой и изоляцией, рассчитанный на влажную эксплуатацию, с тремя проводниками 12 AWG, подходящий для подключения переносного инструмента или оборудования средней нагрузки во влажной или маслянистой промышленной среде.