Polarisoidut vs. polaroimattomat johdot, yleiset johtotyypit ja virtajohtoopas

Polarisoidut vs. polarisoimattomat virtajohdot: mitä ero oikeastaan tarkoittaa

Polarisoitujen ja polaroimattomien virtajohtojen välinen ero johtuu siitä, voidaanko pistoke kytkeä pistorasiaan vain yhdessä suunnassa vai jommassakummassa asennossa. A polarisoitu pistoke siinä on kaksi eri levyistä terää – neutraali terä on hieman leveämpi kuin kuuma terä – joten se mahtuu polarisoituun pistorasiaan vain yhteen suuntaan. A polaroimaton pistoke siinä on kaksi saman levyistä terää ja ne voidaan työntää kumpaan tahansa suuntaan.

Tällä erolla on merkitystä, koska vaihtovirta tavallisessa kaksijohtimisessa piirissä ei ole symmetrinen. Yksi kapellimestari on kuuma lanka (jossa on jännite, tyypillisesti 120 V Pohjois-Amerikassa) ja toinen on nollajohto (maapotentiaalissa tai sen lähellä). Polarisoidussa kytkennässä kuuma lanka kytkeytyy aina laitteen kuumaliittimeen ja nolla nollaliittimeen. Polarisoimattomassa kytkennässä pistokkeen kääntäminen päinvastaiseksi muuttaa sen sisäisen liittimen, joka vastaanottaa jännitteen - tila ns. käänteinen napaisuus .

Monille yksinkertaisille resistiivisille kuormituksille – hehkulamput, lämmityselementit, perusmoottorit – käänteisellä polariteetilla ei ole toiminnallista vaikutusta eikä se aiheuta lisävaaraa. Laitteissa, joissa on kytkimet, sulakkeet tai helposti saavutettavissa olevat sähköä johtavat osat, napaisuus on tärkeä. Polarisoidulla johdolla varustettu lamppu , esimerkiksi varmistaa, että kytkin katkaisee kuuman johdon, joten pistorasian kuori on neutraalipotentiaalissa, kun lamppu on sammutettu – mikä vähentää iskuriskiä polttimon vaihdon yhteydessä. Jos sama lamppu käyttäisi polaroimatonta johtoa, joka on asetettu käänteisesti, pistorasian kuori pysyisi jännitteisenä, vaikka kytkin olisi pois päältä.

Pohjois-Amerikan johdotuskäytännössä polarisoidun pistokkeen neutraalilapa vastaa leveämpää paikkaa tavallisessa NEMA 1-15- tai NEMA 5-15 -pistorasiassa. Johdon nollajohdin tunnistetaan uurteisesta rakenteesta tai valkoisesta/harmaasta eristyksestä; kuuma johdin on sileä tai musta. Maadoitetut kolminapaiset pistokkeet (NEMA 5-15P ja vastaavat) ovat luonnostaan ​​polarisoituja maadoitusnastan avulla, joten terän leveysero pätee erityisesti kaksinapaisiin maadoittamattomiin johtoihin.

Milloin polarisaatiota vaaditaan ja milloin ei

Sähkösäännökset ja tuoteturvallisuusstandardit määrittelevät, mitkä laitteet vaativat polarisoituja johtoja. UL- ja NEC-ohjeiden mukaan Yhdysvalloissa polarisoituja johtoja tarvitaan:

• Valaisimet (lamput ja valaisimet), joissa on Edison-ruuvikanta, jossa vaipan tulee olla neutraali
• Yksinapaisilla kytkimillä varustetut laitteet, joiden on katkaistava kuumajohdin
• Laitteet, joissa yksi pääte on saavutettavissa ja johon voidaan koskea normaalin käytön aikana

Polarisoimattomat johdot hyväksytään:

• Kaksoiseristetyt sähkötyökalut ja laitteet, joissa sisäiset piirit on eristetty kosketettavista pinnoista napaisuudesta riippumatta
• Laitteet, joissa on muuntajia tai hakkuriteholähteitä, joissa AC-napaisuus tulossa ei ole merkityksellinen lähtökäyttäytymisen kannalta
• Luokan II (kaksoiseristetyt) laitteet, jotka eivät vaadi maadoitettua tai polarisoitua liitäntää turvallisuuden vuoksi

Pohjois-Amerikan ulkopuolella polarisaatioero on käytännössä vähemmän merkittävä, koska useimmat kansainväliset pistokestandardit (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4 jne.) käyttävät kolminapaisia maadoitettuja pistokkeita tai suojattuja nastamalleja, jotka varmistavat oikean polariteetin geometrian mukaan, mikä tekee erillisestä terän leveydestä tarpeettoman koodauksen.

Sähkösovelluksissa käytetyt yleiset johtotyypit

Termi "johto" tarkoittaa sähkökäytössä erityisesti joustavaa, monijohdinkokoonpanoa, joka on tarkoitettu kannettavien tai puolikannettavien laitteiden kytkemiseen virtalähteeseen. Johdot erottuvat kiinteistä kaapeleista joustavuuden, siirrettävyyden ja muovatun tai kiinnitetyn pistokkeen ansiosta. Yleisimmät johtotyypit asuin-, liike- ja kevyen teollisuuden tiloissa ovat:

Lampun johto (SPT-1 / SPT-2)

Kevyin johtotyyppi, joka koostuu kahdesta rinnakkaisesta johtimesta, joissa on termoplastinen vaippa ja jota käytetään lampuissa, pienissä kodinkoneissa ja koristevalaistuksessa. SPT-1:ssä on ohuempi eristys (0,030 tuuman seinä); SPT-2:ssa on paksumpi eristys (0,045 tuuman seinä) ja korkeampi kulutuskestävyys. Molempien nimellisjännite on 300 V ja tyypillisesti 18 AWG. Polarisoiduissa versioissa on uritettu nollajohdin tunnistamista varten.

Laitejohto (SVT / SJT / ST)

Laaja kategoria, joka kattaa keskiraskaat johdot kodinkoneisiin, sähkötyökaluihin ja laitteisiin. SVT (pölynimurin johtotyyppi) on kolmijohtiminen termoplastinen johto, jonka nimellisjännite on 300 V. SJT on kodinkoneissa ja kannettavissa laitteissa käytettävä juniorijohto, jossa on paksumpi yksittäisjohdineristys, 300 V. ST (hard service) on painavampi 600V johto, joka sopii vaativampiin kannettaviin laitteisiin ja ulkokäyttöön.

Jatkojohto

Jatkojohto on johtokokoonpano, jonka toisessa päässä on pistoke ja toisessa yksi tai useampi pistoke, jota käytetään ulottamaan ulottuma kiinteästä pistorasiasta. Jatkojohdon turvallisuus riippuu kriittisesti mittarin sovituksesta – alimittaisen jatkojohdon käyttäminen suurvirtalaitteen kanssa aiheuttaa resistiivistä kuumenemista, joka voi ylittää johdon lämpöluokituksen. Suuritehoisille laitteille (tilanlämmittimet, sähkötyökalut) tarvitaan 14 AWG tai 12 AWG johto; 16 AWG on minimi yleisimmässä käytössä.

Irrotettava laitteen liitäntäjohto (IEC-johto)

Standardoitu irrotettava johto, jossa on IEC 60320 -liitin laitteen päässä, käytetään tietokoneissa, näytöissä, tulostimissa, äänilaitteissa ja virtalähteissä. IEC C13/C14 -yhdistelmä (tavallinen "vedenkeittimen johto" -liitinpari) on yleisin, mitoitettu 10A 250 V:lla. C15/C16 on korkeamman lämpötilan variantti, jota käytetään vedenkeittimessä ja joissakin palvelinlaitteissa. C19/C20 on raskaaseen käyttöön tarkoitettu 16A versio telineeseen asennettaville virranjakeluyksiköille.

Kääntyvä johto

Kierretty johto, joka venyy jännityksen alaisena ja vetäytyy vapautettaessa. Käytetään puhelimissa, kassakoneissa, lääketieteellisissä laitteissa ja teollisuustyökaluissa, joissa johdon siisti hallinta on tärkeää. Tarkoitettu toistuviin taivutusjaksoihin.

Eri tyypit Virtakaapelit rakentamisen ja luokituksen mukaan

Virtakaapelit ovat laajempi luokka, joka sisältää sekä joustavat johdot että kiinteät johdot. Tärkeimmät tehokaapelityypin määrittävät muuttujat ovat johdinmateriaali ja -mitta, eristemateriaali ja jänniteluokitus, ympäristönsuojeluvaippa sekä onko kokoonpano tarkoitettu kiinteään asennukseen vai kannettavaan käyttöön. Tärkeimmät kaupallisista, teollisista ja infrastruktuurisovelluksista löytyvät tyypit ovat:

Ei-metallinen vaippainen kaapeli (NM / Romex)

Vakiokaapelityyppi asuinrakennusten kiinteisiin kaapelointiin Pohjois-Amerikassa. Koostuu kahdesta tai kolmesta eristetystä johtimesta sekä paljaasta maadoitusjohdosta, joka on suljettu termoplastiseen ulkovaippaan. Nimellisjännite 600 V, saatavana 14 AWG - 6 AWG haarapiirisovelluksiin. Ei sovellu kosteisiin paikkoihin, suoraan hautaamiseen tai paljaisiin putkijohtoihin.

Panssaroitu kaapeli (AC / BX) ja metallipäällysteinen kaapeli (MC)

Kiinteät johtokaapelit, joissa on kierrekääreinen metallipanssari eristettyjen johtimien päällä, mikä tarjoaa mekaanisen suojan ja jonkin verran EMI-suojausta. AC-kaapeli käyttää metallipanssaria maapolkuna; MC-kaapeli sisältää erillisen vihreän eristetyn maajohtimen panssarin sisällä. Käytetään kaupallisessa rakentamisessa, teollisuuslaitoksissa ja paikoissa, joissa NM-kaapeli ei ole sallittu koodilla.

THHN / THWN Johdin putkessa

Yksittäiset eristetyt johtimet vedetty metalli- tai PVC-putken läpi. THHN (termoplastinen erittäin lämmönkestävä nailonpäällysteinen) on luokiteltu 90 °C:n kuivaksi; THWN lisää soveltuvuutta kosteaan tilaan. Tämä on hallitseva johdotusmenetelmä liike- ja teollisuusrakentamisessa joustavuuden reitityksen ja johtimien vaihdon helpon vuoksi. Saatavana 14 AWG - 1000 kcmil suuriin syöttösovelluksiin.

USE-2 / URD suora hautauskaapeli

Maanalaiset palvelusisäänkäynnit ja maanalaiset asuinrakennuksen jakelukaapelit on suunniteltu suoraan hautaamiseen ilman putkia. USE-2 on luokiteltu 90 °C märkäksi ja kuivaksi; URD on samankeskinen neutraali rakenne, jota sähkölaitokset käyttävät maanalaiseen sähkönjakoon. Molemmissa käytetään kosteutta kestäviä eristysjärjestelmiä, jotka kestävät maaperän kemiaa ja maaperän kosteutta loputtomasti.

SOOW / SJOOW kannettava virtajohto

Raskaat kannettavat virtakaapelit, joita käytetään tilapäiseen sähkönsyöttöön rakennustyömailla, teattereissa ja tapahtumissa sekä teollisuuskoneissa, jotka vaativat usein uudelleensijoittamista. Merkintä koodaa vaipan tyypin (S = kova käyttö), öljynkestävyyden (OO = öljynkestävä vaippa ja eristys) ja märän paikan luokituksen (W). Nimellisjännite 600 V, saatavana 18 AWG - 2 AWG, nelijohdinversiot (240 V tai kolmivaihesovelluksiin) ovat myös yleisiä.

Keski- ja korkeajännitekaapeli

Sähkökaapeleissa 5kV, 15kV, 35kV ja sitä suuremmilla jännitteillä on silloitettu polyeteeni (XLPE) tai eteeni-propeenikumi (EPR) -eristys, jossa on puolijohtavia jännityksenhallintakerroksia, metallisuojaus ja panssaroidut ulkovaipat. Nämä ovat sähkö- ja teollisuusinfrastruktuurikaapeleita, joita käytetään sähköasemien syöttöjohdoissa, maanalaisissa jakelupiireissä ja teollisuuslaitosten sähkönjakelussa yli 600 V.

Virtajohtovertailu sovelluksen mukaan

Virtajohdon tai -kaapelin merkinnän lukeminen

Pohjois-Amerikan virtajohtojen ja kaapelien nimitykset noudattavat UL:n standardoimaa kirjainkoodijärjestelmää, johon viitataan NEC:ssä. Koodin ymmärtäminen välttää alikokoisen tai sopimattoman johdon valitsemisen tiettyyn sovellukseen. Pääelementit ovat:

• S — Kova huolto (raskavampi eristys ja vaippa). S:n puuttuminen tarkoittaa junioria tai kevyttä palvelua (esim. SJ-etuliite vs. S-etuliite).
• J — Junior hard service (300 V nimellisjännite vs. 600 V ei-J kovaa huoltojohtoa varten).
• O — Öljynkestävä takki; OO — öljynkestävä vaippa ja johtimen eristys.
• W – Soveltuu kosteisiin tiloihin ja ulkokäyttöön.
• T — Termoplastinen eristys; P — yhdensuuntainen (tasainen) rakenne; V — pölynimurin johdon rakenne.
• Johtimen määrä ja AWG — Ilmaistaan esim. "3/14" tarkoittaa kolmea johdinta 14 AWG:llä. Pienemmät AWG-luvut osoittavat suurempia, suuremman virtakapasiteetin johtimia.

Johto merkitty SJOOW 12.3 , esimerkiksi on junior hard-service -johto, jossa on öljynkestävä vaippa ja eristys, märkäkäyttöluokitus, jossa on kolme 12 AWG-johtimista – sopii keskiraskaaseen kannettavaan työkaluun tai laiteliitäntään märässä tai öljyisessä teollisuusympäristössä.