Polarizované vs nepolarizované kabely, běžné typy kabelů a vedení napájecích kabelů

Polarizované vs. nepolarizované napájecí kabely: Co ten rozdíl vlastně znamená

Rozdíl mezi polarizovanými a nepolarizovanými napájecími kabely spočívá v tom, zda lze zástrčku zasunout do zásuvky pouze v jedné orientaci nebo v libovolné orientaci. A polarizovaná zástrčka má dvě čepele nestejné šířky – neutrální čepel je o něco širší než horká čepel – takže se do polarizované zásuvky vejde pouze jedním způsobem. A nepolarizovaná zástrčka má dvě čepele stejné šířky a lze je zasunout v obou směrech.

Tento rozdíl je důležitý, protože střídavý proud ve standardním dvouvodičovém obvodu není symetrický. Jeden vodič je horký drát (přenášející živé napětí, typicky 120V v Severní Americe) a druhý je neutrální vodič (na nebo blízko zemního potenciálu). V polarizovaném zapojení se horký vodič vždy připojuje k horké svorce zařízení a nulový vodič k nulové svorce. V nepolarizovaném zapojení se obrácením zástrčky obrátí, která vnitřní svorka přijme živé napětí – tento stav se nazývá obrácená polarita .

U mnoha jednoduchých odporových zátěží – žárovky, topná tělesa, základní motory – nemá obrácená polarita žádný funkční účinek a nepředstavuje žádné další nebezpečí. U zařízení se spínači, pojistkami nebo přístupnými vodivými částmi je polarita velmi důležitá. Lampa s polarizovaným kabelem , například zajišťuje, že spínač přeruší horký vodič, takže plášť zásuvky je na neutrálním potenciálu, když je lampa vypnutá, což snižuje riziko úrazu elektrickým proudem při výměně žárovky. Pokud by stejná lampa používala nepolarizovaný kabel zasunutý obráceně, plášť zásuvky by zůstal pod napětím i po vypnutí.

V severoamerické elektroinstalační praxi odpovídá neutrální kolík polarizované zástrčky širšímu slotu ve standardní zásuvce NEMA 1-15 nebo NEMA 5-15. Nulový vodič ve šňůře je označen žebrovanou strukturou nebo bílou/šedou izolací; horký vodič je hladký nebo černý. Uzemněné tříkolíkové zástrčky (NEMA 5-15P a podobné) jsou neodmyslitelně polarizovány zemnicím kolíkem, takže rozlišení šířky čepele platí konkrétně pro dvoukolíkové neuzemněné kabely.

Kdy je polarizace nutná a kdy není

Elektrické kódy a bezpečnostní normy produktu specifikují, která zařízení vyžadují polarizované kabely. Podle směrnic UL a NEC ve Spojených státech jsou polarizované kabely vyžadovány pro:

• Svítidla (lampy a svítidla) s objímkami Edison-šroub, kde plášť musí být neutrální
• Spotřebiče s jednopólovými spínači, které musí přerušit horký vodič
• Zařízení, kde je jeden terminál přístupný a lze se ho dotknout při běžném používání

Nepolarizované šňůry jsou přijatelné pro:

• Elektrické nářadí a spotřebiče s dvojitou izolací, kde jsou vnitřní obvody izolovány od přístupných povrchů bez ohledu na polaritu
• Zařízení s transformátory nebo spínanými zdroji, kde polarita střídavého proudu na vstupu není pro chování výstupu důležitá
• Zařízení třídy II (s dvojitou izolací) s certifikací, že nevyžadují z důvodu bezpečnosti uzemněné nebo polarizované připojení

Mimo Severní Ameriku je rozdíl v polarizaci v praxi méně významný, protože většina mezinárodních standardů zástrček (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4 atd.) používá tříkolíkové uzemněné zástrčky nebo konstrukce zakrytých kolíků, které vynucují správnou polaritu geometrií, takže není nutné samostatné kódování šířky čepele.

Běžné typy kabelů používaných v elektrických aplikacích

Termín "šňůra" v elektrickém použití konkrétně odkazuje na flexibilní, vícevodičovou sestavu určenou pro připojení přenosného nebo polopřenosného zařízení ke zdroji energie. Šňůry se od pevných kabelů liší svou flexibilitou, přenosností a přítomností lisované nebo připojené zástrčky. Nejběžnější typy kabelů, se kterými se setkáváme v obytných, komerčních a lehkých průmyslových zařízeních, jsou:

Kabel lampy (SPT-1 / SPT-2)

Nejlehčí typ šňůry sestávající ze dvou paralelních vodičů s termoplastovým pláštěm, používaný ve svítidlech, malých spotřebičích a dekorativním osvětlení. SPT-1 má tenčí izolaci (stěna 0,030 palce); SPT-2 má silnější izolaci (0,045 palcová stěna) a vyšší odolnost proti oděru. Oba mají jmenovité napětí 300 V a obvykle 18 AWG. Polarizované verze mají pro identifikaci žebrovaný nulový vodič.

Kabel spotřebiče (SVT / SJT / ST)

Široká kategorie zahrnující středně silné kabely pro domácí spotřebiče, elektrické nářadí a vybavení. SVT (typ kabelu do vysavače) je třívodičový termoplastický kabel s jmenovitým napětím 300 V. SJT je juniorský kabel pro hard-service se silnější izolací jednotlivých vodičů, jmenovitý 300V, používaný ve spotřebičích a přenosných zařízeních. ST (hard service) je těžší kabel s jmenovitým napětím 600 V, vhodný pro náročnější přenosná zařízení a venkovní použití.

Prodlužovací kabel

Prodlužovací kabel je sestava kabelu se zástrčkou na jednom konci a jednou nebo více zásuvkami na druhém, která se používá k prodloužení dosahu z pevné zásuvky. Bezpečnost prodlužovacího kabelu kriticky závisí na přizpůsobení měřidla – použití poddimenzovaného prodlužovacího kabelu s vysokoproudým spotřebičem způsobuje odporové zahřívání, které může překročit tepelnou odolnost kabelu. Pro spotřebiče s vysokým výkonem (topení, elektrické nářadí) je vyžadován kabel 14 AWG nebo 12 AWG; 16 AWG je minimum pro nejběžnější použití.

Odnímatelný propojovací kabel spotřebiče (IEC kabel)

Standardizovaný odnímatelný kabel s konektorem IEC 60320 na konci zařízení, používaný na počítačích, monitorech, tiskárnách, audio zařízení a napájecích zdrojích. Nejběžnější je kombinace IEC C13/C14 (standardní pár konektorů „konvice vedení“) s jmenovitým proudem 10A při 250V. C15/C16 je vysokoteplotní varianta používaná v konvicích a některých serverových zařízeních. C19/C20 je výkonná 16A verze pro rozvodné jednotky montované do stojanu.

Zatahovací šňůra

Svinutý kabel, který se pod napětím natáhne a při uvolnění se zasune, používaný v telefonních sluchátkách, pokladnách, lékařském vybavení a průmyslových nástrojích, kde je důležité uspořádané vedení kabelu. Určeno pro časté cykly ohýbání.

Různé typy Napájecí kabely podle konstrukce a hodnocení

Silové kabely jsou širší kategorií, která zahrnuje jak flexibilní kabely, tak pevné kabely. Klíčové proměnné, které definují typ napájecího kabelu, jsou materiál a průřez vodiče, izolační materiál a jmenovité napětí, opláštění pro ochranu životního prostředí a zda je sestava určena pro pevnou instalaci nebo přenosné použití. Hlavní typy nalezené v komerčních, průmyslových a infrastrukturních aplikacích jsou:

Kabel s nekovovým pláštěm (NM / Romex)

Standardní typ kabelu pro domácí pevné kabely v Severní Americe. Skládá se ze dvou nebo tří izolovaných vodičů a holého zemnícího drátu uzavřeného v termoplastickém vnějším plášti. Jmenovité 600 V, dostupné v 14 AWG až 6 AWG pro aplikace s rozvětveným obvodem. Nevhodné pro vlhká místa, přímé zakopání nebo exponované vedení potrubí.

Pancéřovaný kabel (AC / BX) a metalický kabel (MC)

Pevné kabely se spirálově vinutým kovovým pancířem přes izolované vodiče poskytující mechanickou ochranu a určité stínění proti EMI. AC kabel používá kovové pancéřování jako zemní cestu; Kabel MC obsahuje vyhrazený zelený izolovaný zemnící vodič uvnitř pancíře. Používá se v komerční výstavbě, průmyslových zařízeních a místech, kde kabel NM není povolen podle zákona.

THHN / THWN Drát v trubce

Jednotlivé izolované vodiče protažené kovovým nebo PVC potrubím. THHN (termoplastický vysoce žáruvzdorný nylonový povlak) je dimenzován na 90 °C za sucha; THWN přidává vhodnost pro mokré umístění. Jedná se o dominantní způsob vedení v komerční a průmyslové výstavbě díky své flexibilitě ve vedení a snadné výměně vodičů. K dispozici od 14 AWG do 1000 kcmil pro aplikace s velkými podavači.

Přímý pohřební kabel USE-2 / URD

Podzemní servisní vchod a podzemní bytové rozvodné kabely určené pro přímé zakopání bez vedení. USE-2 je hodnocena jako 90°C za mokra a za sucha; URD je soustředný neutrální design používaný inženýrskými společnostmi pro podzemní rezidenční rozvody elektrické energie. Oba používají izolační systémy odolné proti vlhkosti schopné neomezeně odolávat půdnímu chemismu a zemní vlhkosti.

Přenosný napájecí kabel SOW / SJOOW

Přenosné napájecí kabely pro velké zatížení používané pro dočasné napájení na staveništích, v divadlech a na akcích a pro průmyslové stroje, které vyžadují časté přemisťování. Označení kóduje typ pláště (S = tvrdý provoz), odolnost proti oleji (OO = olejivzdorný plášť a izolace) a hodnocení mokrého umístění (W). Jmenovité 600 V, dostupné v 18 AWG až 2 AWG, běžné jsou také čtyřvodičové verze (pro 240 V nebo třífázové aplikace).

Vysokonapěťový a vysokonapěťový kabel

Napájecí kabely pro rozvody 5 kV, 15 kV, 35 kV a vyšší používají izolaci ze zesíťovaného polyetylénu (XLPE) nebo etylen-propylenové pryže (EPR) s polovodivými vrstvami pro kontrolu napětí, kovovým stíněním a pancéřovým vnějším pláštěm. Jedná se o kabely pro inženýrskou a průmyslovou infrastrukturu používané pro napáječe rozvoden, podzemní distribuční okruhy a rozvody napájení průmyslových závodů nad 600V.

Porovnání napájecího kabelu podle aplikace

Jak číst označení napájecího kabelu nebo kabelu

Označení severoamerických napájecích kabelů a kabelů se řídí systémem písmenných kódů standardizovaným UL a uvedeným v NEC. Pochopení kódu zabrání výběru poddimenzovaného nebo nevhodného kabelu pro danou aplikaci. Hlavními prvky jsou:

• S — Tvrdá obsluha (těžší izolace a plášť). Nepřítomnost S označuje juniorskou nebo lehkou službu (např. předpona SJ vs. předpona S).
• J — Junior hard service (300V jmenovité vs. 600V pro jiné než J hard servisní kabely).
• O — Oleji odolná bunda; OO — oleji odolný plášť a izolace vodičů.
• W — Vhodné pro vlhké prostředí a venkovní použití.
• T — Termoplastická izolace; P — paralelní (plochá) konstrukce; V — konstrukce kabelu vysavače.
• Počet vodičů a AWG — Vyjádřeno např. jako „3/14“, což znamená tři vodiče při 14 AWG. Menší čísla AWG označují větší vodiče s vyšší proudovou kapacitou.

Značená šňůra SJOOW 3/12 , například, je juniorský kabel pro hard-service s pláštěm a izolací odolným vůči oleji, určený pro mokré umístění, se třemi 12 AWG vodiči — vhodný pro středně těžké přenosné nářadí nebo připojení zařízení ve vlhkém nebo zaolejovaném průmyslovém prostředí.