Polarizované verzus nepolarizované káble, bežné typy káblov a vedenie napájacích káblov

Polarizované vs. nepolarizované napájacie káble: Čo vlastne znamená rozdiel

Rozdiel medzi polarizovanými a nepolarizovanými napájacími káblami spočíva v tom, či je možné zástrčku zasunúť do zásuvky iba v jednej orientácii alebo v ľubovoľnej orientácii. A polarizovaná zástrčka má dve čepele nerovnakej šírky – neutrálna čepeľ je o niečo širšia ako horúca čepeľ – takže sa do polarizovaného vývodu zmestí iba jedným spôsobom. A nepolarizovaná zástrčka má dve čepele rovnakej šírky a možno ich zasunúť v oboch smeroch.

Tento rozdiel je dôležitý, pretože striedavý prúd v štandardnom dvojvodičovom obvode nie je symetrický. Jeden vodič je horúci drôt (prenáša živé napätie, typicky 120 V v Severnej Amerike) a druhý je neutrálny vodič (na alebo blízko zemného potenciálu). Pri polarizovanom zapojení sa horúci vodič vždy pripája k horúcej svorke zariadenia a nulový vodič k nulovej svorke. V nepolarizovanom zapojení sa obrátením zástrčky obráti, ktorá vnútorná svorka dostane živé napätie - stav sa nazýva obrátenú polaritu .

Pre mnohé jednoduché odporové záťaže – žiarovky, vykurovacie telesá, základné motory – nemá obrátená polarita žiadny funkčný efekt a nepredstavuje žiadne ďalšie nebezpečenstvo. Pre zariadenia so spínačmi, poistkami alebo prístupnými vodivými časťami je polarita dôležitá. Svietidlo s polarizovaným káblom , napríklad zaisťuje, že spínač preruší horúci vodič, takže plášť zásuvky je na neutrálnom potenciáli, keď je lampa vypnutá, čím sa znižuje riziko úrazu elektrickým prúdom pri výmene žiarovky. Ak by tá istá lampa používala nepolarizovaný kábel zasunutý naopak, plášť zásuvky by zostal pod napätím aj po vypnutí.

V severoamerickej elektroinštalácii zodpovedá neutrálny kolík polarizovanej zástrčky širšej štrbine v štandardnej zásuvke NEMA 1-15 alebo NEMA 5-15. Nulový vodič v kábli je identifikovaný rebrovanou textúrou alebo bielo-šedou izoláciou; horúci vodič je hladký alebo čierny. Uzemnené trojkolíkové zástrčky (NEMA 5-15P a podobné) sú prirodzene polarizované uzemňovacím kolíkom, takže rozlíšenie šírky čepele platí špecificky pre dvojkolíkové neuzemnené káble.

Kedy je polarizácia potrebná a kedy nie

Elektrické kódy a bezpečnostné normy produktu špecifikujú, ktoré spotrebiče vyžadujú polarizované káble. Podľa smerníc UL a NEC v Spojených štátoch sa polarizované káble vyžadujú pre:

• Svietidlá (lampy a svietidlá) s objímkami Edison-screw, kde plášť musí byť neutrálny
• Spotrebiče s jednopólovými spínačmi, ktoré musia prerušiť horúci vodič
• Zariadenia, kde je jeden terminál prístupný a pri bežnom používaní sa ho možno dotknúť

Nepolarizované káble sú prijateľné pre:

• Elektrické náradie a prístroje s dvojitou izoláciou, kde sú vnútorné obvody izolované od prístupných povrchov bez ohľadu na polaritu
• Zariadenia s transformátormi alebo spínanými zdrojmi, kde polarita striedavého prúdu na vstupe nie je relevantná pre správanie výstupu
• Zariadenia triedy II (s dvojitou izoláciou) certifikované ako nevyžadujúce uzemnené alebo polarizované pripojenie z dôvodu bezpečnosti

Mimo Severnej Ameriky je rozdiel v polarizácii v praxi menej významný, pretože väčšina medzinárodných štandardov zástrčiek (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4 atď.) používa trojkolíkové uzemnené zástrčky alebo dizajny zahalených kolíkov, ktoré vynucujú správnu polaritu geometriou, takže nie je potrebné samostatné kódovanie šírky čepele.

Bežné typy káblov používaných v elektrických aplikáciách

Pojem "šnúra" v elektrickom použití sa konkrétne vzťahuje na flexibilnú, viacvodičovú zostavu určenú na pripojenie prenosného alebo poloprenosného zariadenia k zdroju energie. Káble sa líšia od pevných káblov svojou flexibilitou, prenosnosťou a prítomnosťou lisovanej alebo pripevnenej zástrčky. Najbežnejšie typy káblov, s ktorými sa stretávame v obytných, komerčných a ľahkých priemyselných prostrediach, sú:

Kábel lampy (SPT-1 / SPT-2)

Najľahší typ šnúry pozostávajúci z dvoch paralelných vodičov s termoplastovým plášťom, používaný v lampách, malých spotrebičoch a dekoratívnom osvetlení. SPT-1 má tenšiu izoláciu (0,030 palcová stena); SPT-2 má hrubšiu izoláciu (0,045 palcová stena) a vyššiu odolnosť proti oderu. Obidva sú dimenzované na 300 V a zvyčajne majú 18 AWG. Polarizované verzie majú na identifikáciu rebrovaný nulový vodič.

Kábel k spotrebiču (SVT / SJT / ST)

Široká kategória zahŕňajúca stredne silné káble pre domáce spotrebiče, elektrické náradie a zariadenia. SVT (typ kábla do vysávača) je trojvodičový termoplastický kábel s menovitým napätím 300 V. SJT je juniorská šnúra s hrubšou izoláciou jednotlivých vodičov s menovitým napätím 300 V, používaná v spotrebičoch a prenosných zariadeniach. ST (hard service) je ťažší kábel s menovitým napätím 600 V, vhodný pre náročnejšie prenosné zariadenia a vonkajšie použitie.

Predlžovací kábel

Predlžovací kábel je zostava kábla so zástrčkou na jednom konci a jednou alebo viacerými zásuvkami na druhom, ktorá sa používa na predĺženie dosahu z pevnej zásuvky. Bezpečnosť predlžovacieho kábla kriticky závisí od prispôsobenia meradla – použitie poddimenzovaného predlžovacieho kábla s vysokoprúdovým zariadením spôsobuje odporové zahrievanie, ktoré môže prekročiť tepelnú hodnotu kábla. Pre spotrebiče s vysokým príkonom (vykurovacie telesá, elektrické náradie) je potrebný kábel 14 AWG alebo 12 AWG; 16 AWG je minimum pre najbežnejšie použitie.

Odnímateľný spojovací kábel spotrebiča (IEC kábel)

Štandardizovaný odnímateľný kábel s konektorom IEC 60320 na konci zariadenia, ktorý sa používa na počítačoch, monitoroch, tlačiarňach, audio zariadeniach a zdrojoch napájania. Najbežnejšia je kombinácia IEC C13/C14 (štandardný pár konektorov pre kanvicu s menovitým prúdom 10A pri 250V). C15/C16 je vysokoteplotný variant používaný v kanviciach a niektorých serverových zariadeniach. C19/C20 je vysokovýkonná 16A verzia pre stojanové rozvodné jednotky.

Zaťahovacia šnúra

Zvinutý kábel, ktorý sa pod napätím natiahne a pri uvoľnení sa zasunie, používaný v telefónnych slúchadlách, pokladniach, zdravotníckych zariadeniach a priemyselných nástrojoch, kde je dôležité udržiavať poriadok v kábli. Určené pre časté cykly ohýbania.

Rôzne typy Napájacie káble podľa konštrukcie a hodnotenia

Silové káble sú širšou kategóriou, ktorá zahŕňa flexibilné káble aj pevné káble. Kľúčové premenné, ktoré definujú typ napájacieho kábla, sú materiál a prierez vodiča, izolačný materiál a menovité napätie, opláštenie na ochranu životného prostredia a to, či je zostava určená na pevnú inštaláciu alebo na prenosné použitie. Hlavné typy, ktoré sa nachádzajú v komerčných, priemyselných a infraštruktúrnych aplikáciách, sú:

Kábel s nekovovým plášťom (NM / Romex)

Štandardný typ kábla pre pevnú elektroinštaláciu v Severnej Amerike. Pozostáva z dvoch alebo troch izolovaných vodičov plus holého uzemňovacieho drôtu uzavretého vo vonkajšom termoplastickom plášti. Menovité 600 V, dostupné v 14 AWG až 6 AWG pre aplikácie s odbočkami. Nevhodné pre vlhké miesta, priame zakopanie alebo exponované vedenia.

Pancierový kábel (AC / BX) a kovový kábel (MC)

Pevné elektroinštalačné káble so špirálovo vinutým kovovým pancierom cez izolované vodiče, ktoré poskytujú mechanickú ochranu a určité tienenie EMI. AC kábel používa kovové pancierovanie ako pozemnú cestu; Kábel MC obsahuje vyhradený zelený izolovaný uzemňovací vodič vo vnútri panciera. Používa sa v komerčnej výstavbe, priemyselných zariadeniach a na miestach, kde NM kábel nie je povolený zákonom.

THHN / THWN Drôt v potrubí

Jednotlivé izolované vodiče ťahané cez kovové alebo PVC potrubie. THHN (termoplastický, vysoko tepelne odolný nylonový povlak) je hodnotený pri 90 °C za sucha; THWN pridáva vhodnosť pre mokré umiestnenie. Toto je dominantný spôsob zapojenia v komerčnej a priemyselnej výstavbe vďaka svojej flexibilite pri vedení a ľahkej výmene vodičov. K dispozícii od 14 AWG do 1000 kcmil pre veľké podávacie aplikácie.

Priamy pohrebný kábel USE-2 / URD

Podzemný obslužný vchod a podzemné bytové rozvodné káble určené na priame zakopanie bez vedenia. USE-2 je hodnotená 90°C za mokra a za sucha; URD je koncentrický neutrálny dizajn, ktorý používajú inžinierske siete na podzemnú distribúciu energie v obytných priestoroch. Obidve používajú izolačné systémy odolné voči vlhkosti, ktoré dokážu neobmedzene odolávať pôdnej chémii a zemnej vlhkosti.

Prenosný napájací kábel SOOW / SJOOW

Prenosné napájacie káble pre veľké zaťaženie používané na dočasné napájanie na staveniskách, v divadlách a na podujatiach a pre priemyselné stroje, ktoré si vyžadujú časté premiestňovanie. Označenie kóduje typ plášťa (S = tvrdá prevádzka), odolnosť voči oleju (OO = plášť odolný voči olejom a izolácia) a hodnotenie pre mokré umiestnenie (W). Menovité 600 V, dostupné v 18 AWG až 2 AWG, bežné sú aj štvorvodičové verzie (pre 240 V alebo trojfázové aplikácie).

Kábel stredného a vysokého napätia

Silové káble pre rozvody 5 kV, 15 kV, 35 kV a vyššie používajú izoláciu zo zosieťovaného polyetylénu (XLPE) alebo etylén-propylénovej gumy (EPR) s polovodičovými vrstvami na kontrolu napätia, kovovým tienením a pancierovým vonkajším plášťom. Sú to káble inžinierskych sietí a priemyselnej infraštruktúry používané pre napájacie rozvodne, podzemné distribučné okruhy a rozvody elektrickej energie priemyselných závodov nad 600 V.

Porovnanie napájacieho kábla podľa aplikácie

Ako čítať označenie napájacieho kábla alebo kábla

Označenia napájacích káblov a káblov v Severnej Amerike sa riadia systémom písmenového kódu štandardizovaného UL a uvedeným v NEC. Pochopenie kódu zabráni výberu poddimenzovaného alebo nevhodného kábla pre danú aplikáciu. Hlavnými prvkami sú:

• S — Tvrdá prevádzka (ťažšia izolácia a plášť). Neprítomnosť S označuje juniorskú alebo ľahkú službu (napr. predpona SJ vs. predpona S).
• J — Junior hard service (300V menovité vs. 600V pre non-J hard servisné káble).
• O — Plášť odolný voči olejom; OO — oleju odolný plášť a izolácia vodičov.
• W — Vhodné pre vlhké miesta a vonkajšie použitie.
• T — Termoplastická izolácia; P — paralelná (plochá) konštrukcia; V — konštrukcia kábla vysávača.
• Počet vodičov a AWG — Vyjadrené napríklad ako „3/14“, čo znamená tri vodiče pri 14 AWG. Menšie čísla AWG označujú väčšie vodiče s vyššou prúdovou kapacitou.

Šnúra označená SJOOW 3/12 , napríklad, je juniorská šnúra pre tvrdú obsluhu s plášťom a izoláciou odolným voči olejom, vhodná pre mokré umiestnenie, s tromi 12 AWG vodičmi — vhodná na pripojenie stredne náročného prenosného náradia alebo zariadenia vo vlhkom alebo zaolejovanom priemyselnom prostredí.