Cabluri polarizate versus nepolarizate, tipuri comune de cabluri și ghid pentru cabluri de alimentare

Cabluri de alimentare polarizate vs. nepolarizate: ce înseamnă de fapt diferența

Diferența dintre cablurile de alimentare polarizate și nepolarizate constă în faptul că ștecherul poate fi introdus într-o priză doar într-o singură orientare sau în oricare dintre orientari. A ștecher polarizat are două lame de lățime inegală - lama neutră este puțin mai lată decât lama fierbinte - deci se poate încadra într-o priză polarizată doar într-un singur sens. A fișă nepolarizată are doua lame de latime identica si pot fi introduse in ambele directii.

Această distincție contează deoarece puterea de curent alternativ într-un circuit standard cu două fire nu este simetrică. Un conductor este fir fierbinte (care poartă tensiune sub tensiune, de obicei 120V în America de Nord) și celălalt este fir neutru (la sau aproape de potențialul pământului). Într-o conexiune polarizată, firul fierbinte se conectează întotdeauna la borna fierbinte a dispozitivului și neutru la borna neutră. Într-o conexiune nepolarizată, inversarea mufei inversează borna internă care primește tensiune sub tensiune - o condiție numită polaritate inversă .

Pentru multe sarcini rezistive simple - becuri cu incandescență, elemente de încălzire, motoare de bază - polaritatea inversă nu are efect funcțional și nu prezintă niciun pericol suplimentar. Pentru dispozitivele cu întrerupătoare, siguranțe sau părți conductoare accesibile, polaritatea contează în mod semnificativ. O lampă cu un cablu polarizat , de exemplu, asigură că întrerupătorul întrerupe firul fierbinte, astfel încât carcasa soclului este la potențial neutru atunci când lampa este stinsă - reducând riscul de șoc la schimbarea unui bec. Dacă aceeași lampă folosea un cablu nepolarizat introdus invers, carcasa prizei ar rămâne sub tensiune chiar și cu întrerupătorul oprit.

În practica de cablare nord-americană, lama neutră a unui ștecher polarizat corespunde fantei mai late dintr-o priză standard NEMA 1-15 sau NEMA 5-15. Conductorul neutru din cordon este identificat printr-o textură cu nervuri sau izolație albă/gri; conductorul fierbinte este neted sau negru. Fișele cu trei fire împământate (NEMA 5-15P și similare) sunt polarizate în mod inerent de pinul de împământare, astfel încât distincția de lățime a lamei se aplică în mod specific cablurilor cu două fire neîmpământate.

Când polarizarea este necesară și când nu

Codurile electrice și standardele de siguranță ale produselor specifică care aparate necesită cabluri polarizate. Conform directivelor UL și NEC din Statele Unite, sunt necesare cabluri polarizate pentru:

• Corpuri de iluminat (lămpi și corpuri de iluminat) cu prize cu șurub Edison, unde carcasa trebuie să fie neutră
• Aparate cu întrerupătoare unipolare care trebuie să întrerupă conductorul fierbinte
• Dispozitive în care un terminal este accesibil și poate fi atins în timpul utilizării normale

Cordurile nepolarizate sunt acceptabile pentru:

• Scule electrice și aparate cu izolare dublă în care circuitele interne sunt izolate de suprafețele accesibile, indiferent de polaritate
• Dispozitive cu transformatoare sau surse de alimentare comutatoare la care polaritatea AC la intrare este irelevantă pentru comportamentul de ieșire
• Dispozitive de Clasa II (dublu izolat) certificate pentru a nu necesita o conexiune cu împământare sau polarizare pentru siguranță

În afara Americii de Nord, distincția de polarizare este mai puțin semnificativă în practică, deoarece majoritatea standardelor internaționale de priză (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4, etc.) folosesc mufe cu trei pini împământate sau design de pini acoperiți care impun polaritatea corectă în funcție de geometrie, făcând inutilă codificarea separată a lățimii lamei.

Tipuri comune de cabluri utilizate în aplicații electrice

Termenul „cord” în utilizarea electrică se referă în mod specific la un ansamblu flexibil, multiconductor, destinat conectării echipamentelor portabile sau semiportabile la o sursă de alimentare. Cablurile se deosebesc de cablurile fixe prin flexibilitatea lor, portabilitatea și prezența unui ștecher turnat sau atașat. Cele mai frecvente tipuri de cablu întâlnite în medii rezidențiale, comerciale și industriale ușoare sunt:

Cablu lămpii (SPT-1 / SPT-2)

Cel mai ușor tip de cablu, constând din doi conductori paraleli cu o manta termoplastică, utilizat la lămpi, electrocasnice mici și iluminat decorativ. SPT-1 are izolație mai subțire (perete de 0,030 inch); SPT-2 are o izolație mai groasă (perete de 0,045 inci) și o rezistență mai mare la abraziune. Ambele au o tensiune nominală de 300 V și sunt de obicei de 18 AWG. Versiunile polarizate au un conductor neutru nervurat pentru identificare.

Cablu pentru aparat (SVT / SJT / ST)

O categorie largă care acoperă cabluri de utilizare medie pentru aparate de uz casnic, scule electrice și echipamente. SVT (tip de cablu pentru aspirator) este un cablu termoplastic cu trei conductori, evaluat la 300V. SJT este un cablu de întreținere pentru juniori, cu izolație individuală mai groasă a conductorului, evaluat la 300 V, utilizat în aparate și echipamente portabile. ST (hard service) este un cablu mai greu de 600 V, potrivit pentru echipamente portabile mai solicitante și pentru utilizare în aer liber.

Prelungitor

Un prelungitor este un ansamblu de cablu cu un ștecher la un capăt și una sau mai multe prize pe celălalt, folosit pentru a extinde raza de acțiune de la o priză fixă. Siguranța prelungitorului depinde în mod esențial de potrivirea calibrelor - utilizarea unui prelungitor subdimensionat cu un aparat cu curent mare provoacă încălzire rezistivă care poate depăși valoarea termică a cablului. Pentru aparatele cu putere mare (încălzitoare, scule electrice), este necesar un cablu de 14 AWG sau 12 AWG; 16 AWG este minim pentru utilizarea cea mai generală.

Cablu de cuplare a aparatului detasabil (cord IEC)

Un cablu detașabil standardizat cu un conector IEC 60320 la capătul aparatului, utilizat pe computere, monitoare, imprimante, echipamente audio și surse de alimentare. Combinația IEC C13/C14 (perechea standard de conectori „plumb de fierbător”) este cea mai comună, având o valoare nominală de 10 A la 250 V. C15/C16 este o variantă la temperatură mai ridicată folosită în ibrice și unele echipamente de server. C19/C20 este o versiune grea de 16A pentru unități de distribuție a energiei montate în rack.

Cordon retractil

Un cablu spiralat care se întinde sub tensiune și se retrage atunci când este eliberat, utilizat în receptoarele telefonice, casele de marcat, echipamentele medicale și uneltele industriale unde este importantă o gestionare ordonată a cablului. Evaluat pentru cicluri frecvente de îndoire.

Diferite tipuri de Cabluri de alimentare de Construcție și Evaluare

Cablurile de alimentare reprezintă categoria mai largă care include atât cablurile flexibile, cât și cablurile fixe. Variabilele cheie care definesc un tip de cablu de alimentare sunt materialul conductorului și ecartamentul, materialul de izolație și tensiunea nominală, manta pentru protecția mediului și dacă ansamblul este destinat instalării fixe sau utilizării portabile. Principalele tipuri găsite în aplicațiile comerciale, industriale și de infrastructură sunt:

Cablu cu manta nemetalica (NM / Romex)

Tipul de cablu standard pentru cablarea rezidențială fixă în America de Nord. Constă din doi sau trei conductori izolați plus un fir de împământare gol, închis într-o manta exterioară termoplastică. Evaluat la 600 V, disponibil în 14 AWG până la 6 AWG pentru aplicații cu circuite de ramificație. Nu este potrivit pentru locații umede, îngropare directă sau conducte expuse.

Cablu blindat (AC/BX) și cablu placat cu metal (MC)

Cabluri fixe cu o armătură metalică înfăşurată în spirală peste conductori izolaţi, oferind protecţie mecanică şi o anumită ecranare EMI. Cablul AC folosește armura metalică ca cale de masă; Cablul MC include un conductor de pământ izolat verde dedicat în interiorul armurii. Folosit în construcții comerciale, unități industriale și locații în care cablul NM nu este permis de cod.

THHN / THWN Sârmă în conductă

Conductoare izolate individuale trase prin conducte metalice sau PVC. THHN (acoperit cu nailon termoplastic rezistent la căldură) este evaluat la 90°C uscat; THWN adaugă adecvarea locației umede. Aceasta este metoda de cablare dominantă în construcțiile comerciale și industriale datorită flexibilității sale în rutare și a ușurinței de înlocuire a conductorului. Disponibil de la 14 AWG la 1000 kcmil pentru aplicații de alimentare mari.

Cablu de înmormântare directă USE-2 / URD

Intrare de serviciu subterană și cabluri de distribuție rezidențiale subterane concepute pentru îngropare directă fără conducte. USE-2 este evaluat la 90°C umed și uscat; URD este un design neutru concentric utilizat de utilități pentru distribuția subterană a energiei rezidențiale. Ambele folosesc sisteme de izolare rezistente la umiditate capabile să reziste la chimia solului și la umiditatea solului pe termen nelimitat.

Cablu de alimentare portabil SOOW / SJOOW

Cabluri de alimentare portabile de mare rezistență utilizate pentru alimentarea temporară pe șantierele de construcții, în teatre și evenimente și pentru utilaje industriale care necesită repoziționare frecventă. Denumirea codifică tipul de manta (S = hard service), rezistența la ulei (OO = manta și izolație rezistentă la ulei) și ratingul pentru locație umedă (W). Evaluat 600V, disponibil în 18 AWG până la 2 AWG, cu versiuni cu patru conductori (pentru 240V sau aplicații trifazate) de asemenea comune.

Cablu de medie și înaltă tensiune

Cablurile de alimentare pentru distribuția la 5 kV, 15 kV, 35 kV și mai sus utilizează izolație din polietilenă reticulat (XLPE) sau cauciuc etilen-propilenă (EPR) cu straturi semiconductoare de control al tensiunii, ecranare metalică și mantale exterioare blindate. Acestea sunt cabluri de utilitate și infrastructură industrială utilizate pentru alimentarea substațiilor, circuitele de distribuție subterane și distribuția de energie a instalațiilor industriale peste 600V.

Comparația cablurilor de alimentare în funcție de aplicație

Cum să citiți denumirea unui cablu de alimentare sau cablu

Cordonul de alimentare și desemnările cablurilor din America de Nord urmează un sistem de coduri cu litere standardizat de UL și menționat în NEC. Înțelegerea codului evită selectarea unui cablu subdimensionat sau nepotrivit pentru o anumită aplicație. Elementele principale sunt:

• S — Serviciu greu (izolație mai grea și jachetă). Absența lui S indică un serviciu junior sau ușor (de exemplu, prefix SJ vs. prefix S).
• J — Service hard junior (300 V nominal față de 600 V pentru cabluri de service non-J).
• O — Jachetă rezistentă la ulei; OO — manta rezistenta la ulei si izolatie conductorului.
• W — Potrivit pentru locații umede și utilizare în aer liber.
• T — Izolație termoplastică; P — construcție paralelă (plată); V — construcția cordonului aspiratorului.
• Numărul conductorilor și AWG — Exprimat ca, de exemplu, „3/14”, adică trei conductori la 14 AWG. Numerele AWG mai mici indică conductori mai mari, cu capacitate de curent mai mare.

Un cordon marcat SJOOW 3/12 , de exemplu, este un cablu de întreținere dur pentru juniori, cu manta și izolație rezistentă la ulei, clasificat pentru locație umedă, cu trei conductori 12 AWG — potrivit pentru o conexiune de unelte sau echipamente portabile de utilizare medie într-un mediu industrial umed sau uleios.