Przewody spolaryzowane i niespolaryzowane, popularne typy przewodów i przewodnik po kablach zasilających

Spolaryzowane i niespolaryzowane kable zasilające: co właściwie oznacza różnica

Różnica między spolaryzowanymi i niespolaryzowanymi przewodami zasilającymi sprowadza się do tego, czy wtyczkę można włożyć do gniazdka tylko w jednym położeniu, czy w dowolnym. A polaryzowana wtyczka ma dwa ostrza o różnej szerokości — ostrze neutralne jest nieco szersze niż ostrze gorące — więc może pasować do spolaryzowanego gniazdka tylko w jedną stronę. A wtyczka niespolaryzowana posiada dwa ostrza o tej samej szerokości i można je wkładać w dowolnym kierunku.

To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ moc prądu przemiennego w standardowym obwodzie dwuprzewodowym nie jest symetryczna. Jednym z dyrygentów jest gorący drut (przenoszące napięcie pod napięciem, zwykle 120 V w Ameryce Północnej), a drugi to przewód neutralny (na potencjale uziemienia lub w jego pobliżu). W przypadku połączenia spolaryzowanego przewód gorący zawsze łączy się z gorącym zaciskiem urządzenia, a przewód neutralny z zaciskiem neutralnym. W przypadku połączenia niespolaryzowanego odwrócenie wtyczki powoduje odwrócenie tego, który zacisk wewnętrzny otrzymuje napięcie pod napięciem — jest to stan zwany odwrotna polaryzacja .

W przypadku wielu prostych obciążeń rezystancyjnych – żarówek, elementów grzejnych, silników podstawowych – odwrotna polaryzacja nie ma wpływu na funkcjonalność i nie stwarza dodatkowego zagrożenia. W przypadku urządzeń wyposażonych w przełączniki, bezpieczniki lub dostępne części przewodzące, polaryzacja ma duże znaczenie. Lampa z przewodem polaryzacyjnym na przykład zapewnia, że wyłącznik przerwie gorący przewód, dzięki czemu obudowa gniazda będzie miała potencjał neutralny, gdy lampa będzie wyłączona, co zmniejszy ryzyko porażenia prądem podczas wymiany żarówki. Jeżeli w tej samej lampie zastosowano niepolaryzowany przewód włożony odwrotnie, obudowa gniazda pozostanie pod napięciem nawet przy wyłączonym wyłączniku.

W praktyce okablowania w Ameryce Północnej, neutralny styk spolaryzowanej wtyczki odpowiada szerszemu gniazdu w standardowym gniazdku NEMA 1-15 lub NEMA 5-15. Przewód neutralny w przewodzie można rozpoznać po żebrowanej fakturze lub biało-szarej izolacji; gorący przewodnik jest gładki lub czarny. Uziemione wtyczki z trzema bolcami (NEMA 5-15P i podobne) są z natury spolaryzowane przez bolec uziemiający, dlatego rozróżnienie na szerokość ostrza dotyczy w szczególności nieuziemionych przewodów z dwoma bolcami.

Kiedy polaryzacja jest wymagana, a kiedy nie

Przepisy elektryczne i normy bezpieczeństwa produktów określają, które urządzenia wymagają spolaryzowanych przewodów. Zgodnie z wytycznymi UL i NEC w Stanach Zjednoczonych, spolaryzowane przewody są wymagane w przypadku:

• Oprawy (lampy i oprawy oświetleniowe) z gwintem Edisona, gdzie korpus musi być neutralny
• Urządzenia z przełącznikami jednobiegunowymi, które muszą przerywać gorący przewód
• Urządzenia, w których jeden terminal jest dostępny i można go dotknąć podczas normalnego użytkowania

Przewody niespolaryzowane są dopuszczalne dla:

• Elektronarzędzia i urządzenia z podwójną izolacją, w których obwody wewnętrzne są odizolowane od dostępnych powierzchni, niezależnie od polaryzacji
• Urządzenia z transformatorami lub zasilaczami impulsowymi, w których polaryzacja prądu przemiennego na wejściu nie ma znaczenia dla zachowania wyjścia
• Urządzenia klasy II (podwójnie izolowane) posiadają certyfikat, że ze względów bezpieczeństwa nie wymagają uziemionego lub spolaryzowanego połączenia

Poza Ameryką Północną rozróżnienie na polaryzację jest w praktyce mniej znaczące, ponieważ większość międzynarodowych standardów wtyczek (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4 itp.) wykorzystuje wtyczki z uziemieniem z trzema stykami lub konstrukcje z osłoniętymi stykami, które wymuszają prawidłową polaryzację ze względu na geometrię, dzięki czemu oddzielne kodowanie szerokości ostrza nie jest konieczne.

Typowe typy przewodów stosowanych w zastosowaniach elektrycznych

Termin „przewód” w zastosowaniach elektrycznych odnosi się w szczególności do elastycznego, wieloprzewodowego zestawu przeznaczonego do podłączenia sprzętu przenośnego lub półprzenośnego do źródła zasilania. Kable odróżniają się od okablowania stałego elastycznością, przenośnością i obecnością formowanej lub dołączonej wtyczki. Najpopularniejsze typy przewodów spotykane w budynkach mieszkalnych, komercyjnych i przemyśle lekkim to:

Przewód lampy (SPT-1 / SPT-2)

Najlżejszy typ przewodu, składający się z dwóch równoległych przewodów w płaszczu termoplastycznym, stosowany w lampach, małym sprzęcie i oświetleniu dekoracyjnym. SPT-1 ma cieńszą izolację (ściana 0,030 cala); SPT-2 ma grubszą izolację (ściana 0,045 cala) i wyższą odporność na ścieranie. Obydwa mają napięcie znamionowe 300 V i typowo 18 AWG. Wersje spolaryzowane mają żebrowany przewód neutralny w celu identyfikacji.

Przewód urządzenia (SVT / SJT / ST)

Szeroka kategoria obejmująca średnio obciążone przewody do sprzętu AGD, elektronarzędzi i sprzętu. SVT (typ przewodu do odkurzacza) to trójżyłowy przewód termoplastyczny o napięciu 300 V. SJT to młodszy przewód do trudnych zastosowań z grubszą izolacją pojedynczego przewodu, o napięciu znamionowym 300 V, stosowany w urządzeniach i sprzęcie przenośnym. ST (hard service) to przewód o większej średnicy i napięciu 600 V, odpowiedni do bardziej wymagających urządzeń przenośnych i zastosowań zewnętrznych.

Przedłużacz

Przedłużacz to zespół przewodu z wtyczką na jednym końcu i jednym lub większą liczbą gniazd na drugim, służący do wydłużenia zasięgu ze stałego gniazdka. Bezpieczeństwo przedłużacza zależy w dużej mierze od dopasowania grubości — użycie przedłużacza o zbyt małym rozmiarze w połączeniu z urządzeniem wysokoprądowym powoduje nagrzewanie oporowe, które może przekroczyć wartość znamionową cieplną przewodu. W przypadku urządzeń o dużej mocy (grzejniki, elektronarzędzia) wymagany jest przewód 14 AWG lub 12 AWG; 16 AWG to minimum dla większości zastosowań ogólnych.

Odłączany przewód łączący urządzenia (przewód IEC)

Znormalizowany wyjmowany przewód ze złączem IEC 60320 po stronie urządzenia, stosowany w komputerach, monitorach, drukarkach, sprzęcie audio i zasilaczach. Najbardziej popularna jest kombinacja IEC C13/C14 (standardowa para złączy „przewodu czajnika”), o wartości znamionowej 10 A przy 250 V. C15/C16 to wariant przystosowany do wyższych temperatur, stosowany w czajnikach i niektórych urządzeniach serwerowych. C19/C20 to wytrzymała wersja 16A do listew zasilających montowanych w szafie.

Zwijany sznurek

Zwinięty przewód, który rozciąga się pod napięciem i zwija po zwolnieniu, stosowany w słuchawkach telefonicznych, kasach fiskalnych, sprzęcie medycznym i narzędziach przemysłowych, gdzie ważne jest uporządkowanie przewodu. Dostosowane do częstych cykli zginania.

Różne rodzaje Kable zasilające według konstrukcji i oceny

Kable zasilające to szersza kategoria, która obejmuje zarówno przewody elastyczne, jak i okablowanie stałe. Kluczowymi zmiennymi definiującymi typ kabla zasilającego są materiał i przekrój przewodnika, materiał izolacji i napięcie znamionowe, osłona chroniąca środowisko oraz to, czy zespół jest przeznaczony do instalacji stacjonarnej, czy do użytku przenośnego. Główne typy spotykane w zastosowaniach komercyjnych, przemysłowych i infrastrukturalnych to:

Kabel w osłonie niemetalowej (NM / Romex)

Standardowy typ kabla do stałego okablowania budynków mieszkalnych w Ameryce Północnej. Składa się z dwóch lub trzech izolowanych przewodów oraz gołego przewodu uziemiającego zamkniętego w termoplastycznej osłonie zewnętrznej. Napięcie znamionowe 600 V, dostępne w rozmiarach od 14 AWG do 6 AWG do zastosowań w obwodach odgałęzionych. Nie nadaje się do miejsc wilgotnych, bezpośredniego zakopywania lub odsłoniętych przebiegów przewodów.

Kabel pancerny (AC / BX) i kabel w osłonie metalowej (MC)

Naprawiono kable okablowania ze spiralnie nawiniętym metalowym pancerzem na izolowanych przewodnikach, zapewniającym ochronę mechaniczną i pewne ekranowanie EMI. Kabel AC wykorzystuje metalowy pancerz jako ścieżkę uziemiającą; Kabel MC zawiera dedykowany zielony izolowany przewód uziemiający wewnątrz pancerza. Stosowany w budownictwie komercyjnym, obiektach przemysłowych i lokalizacjach, w których kod nie zezwala na stosowanie kabla NM.

THHN / THWN Przewód w peszle

Indywidualnie izolowane przewody przeciągnięte przez rurę metalową lub PCV. THHN (termoplastyczny, odporny na wysoką temperaturę nylon pokryty) jest przeznaczony do pracy w temperaturze suchej wynoszącej 90°C; THWN zwiększa przydatność do stosowania w wilgotnych lokalizacjach. Jest to dominująca metoda okablowania w budownictwie komercyjnym i przemysłowym ze względu na elastyczność prowadzenia i łatwość wymiany przewodów. Dostępne od 14 AWG do 1000 kcmil dla dużych zastosowań liniowych.

Kabel do bezpośredniego zakopania w ziemi UŻYJ-2 / URD

Podziemne wejścia usługowe i podziemne kable dystrybucyjne w budynkach mieszkalnych przeznaczone do bezpośredniego zakopania w ziemi bez przewodu. USE-2 ma temperaturę 90°C na mokro i na sucho; URD to koncentryczna konstrukcja neutralna stosowana w zakładach użyteczności publicznej do podziemnej dystrybucji energii w budynkach mieszkalnych. W obu przypadkach zastosowano systemy izolacyjne odporne na wilgoć, które są w stanie wytrzymać działanie substancji chemicznych i wilgoci gruntu w nieskończoność.

Przenośny kabel zasilający SOW / SJOOW

Przenośne kable zasilające o dużej wytrzymałości stosowane do tymczasowego zasilania na budowach, w teatrach i na imprezach oraz do maszyn przemysłowych wymagających częstej zmiany położenia. Oznaczenie oznacza typ płaszcza (S = trudne warunki eksploatacyjne), odporność na olej (OO = płaszcz i izolacja olejoodporna) oraz klasyfikację w środowisku mokrym (W). Napięcie znamionowe 600 V, dostępne w rozmiarach od 18 AWG do 2 AWG, z wersjami czteroprzewodowymi (do zastosowań 240 V lub trójfazowych) również powszechne.

Kabel średniego i wysokiego napięcia

W kablach elektroenergetycznych do dystrybucji napięć 5 kV, 15 kV, 35 kV i wyższych stosuje się izolację z usieciowanego polietylenu (XLPE) lub gumy etylenowo-propylenowej (EPR) z półprzewodnikowymi warstwami kontrolującymi naprężenia, metalowym ekranem i pancernymi płaszczami zewnętrznymi. Są to kable infrastruktury energetycznej i przemysłowej stosowane w zasilaczach podstacji, podziemnych obwodach dystrybucyjnych i dystrybucji energii elektrycznej w zakładach przemysłowych powyżej 600 V.

Porównanie kabli zasilających według zastosowania

Jak czytać oznaczenie przewodu zasilającego lub kabla

Oznaczenia przewodów zasilających i kabli w Ameryce Północnej są zgodne z systemem kodów literowych znormalizowanym przez UL i wymienionym w NEC. Zrozumienie kodu pozwala uniknąć wyboru przewodu o zbyt małym rozmiarze lub nieodpowiednim dla danego zastosowania. Główne elementy to:

• S — Ciężka obsługa (cięższa izolacja i kurtka). Brak S wskazuje na usługę młodszą lub lekką (np. przedrostek SJ vs. przedrostek S).
• J — Junior Hard Service (napięcie znamionowe 300 V w porównaniu z 600 V dla twardych przewodów serwisowych innych niż J).
• O — Kurtka olejoodporna; OO — olejoodporna izolacja płaszcza i przewodu.
• W — Nadaje się do stosowania w wilgotnych miejscach i na zewnątrz.
• T — Izolacja termoplastyczna; P — konstrukcja równoległa (płaska); V — konstrukcja przewodu odkurzacza.
• Liczba przewodów i AWG — Wyrażane jako np. „3/14” oznaczające trzy przewody przy 14 AWG. Mniejsze liczby AWG wskazują większe przewodniki o większej obciążalności prądowej.

Przewód oznaczony SJOOW 3/12 to na przykład młodszy przewód do trudnych zastosowań z płaszczem i izolacją odporną na olej, dopuszczony do pracy w środowisku mokrym, z trzema przewodami 12 AWG — odpowiedni do podłączania przenośnych narzędzi lub sprzętu o średnim obciążeniu w wilgotnym lub zaolejonym środowisku przemysłowym.