Введение
Тип конструкции вилки и розетки
Промышленные и многофазные вилки и розетки обеспечивают подключение к электрической сети с более высоким номинальным напряжением и током, чем бытовые вилки и розетки. Они обычно используются в многофазных системах с высокими токами или когда требуется защита от воздействия окружающей среды. Промышленные розетки могут быть оснащены защитными крышками, водонепроницаемыми втулками или могут быть заблокированы с выключателем для предотвращения случайного отключения вилки под напряжением. Некоторые типы соединителей сертифицированы для использования во взрывоопасных зонах, таких как угольные шахты или нефтехимические предприятия, где может присутствовать горючий газ. Почти все трехфазные вилки имеют заземляющее (защитное) соединение, но могут не иметь нейтрали, поскольку трехфазные нагрузки, такие как двигатели, не нуждаются в нейтрали. Такие вилки имеют только четыре контакта (заземление и три фазы). Примером розетки с нейтралью является L21-30 (30 А) и L21-20 (20 А), обе из которых имеют пять контактов (заземление, нейтраль и фазы X, Y, Z). Хотя некоторые типы вилок и розеток стандартизированы на международном уровне, отдельные страны могут иметь свои собственные стандарты и правила. Например, цветовая маркировка проводов может отличаться от цветовой маркировки для бытовых вилок и розеток.
Швеция: Semko 17
Semko 17 были 3/4-контактными 3-фазными разъемами, с (4-контактным) или без (3-контактного) нейтрального контакта. Заземление обеспечивалось через экран. Разъемы были доступны в разных размерах: 16 А с закругленными углами, 25 А и 63 А – прямоугольные. Эти разъемы в основном использовались в промышленных и сельскохозяйственных установках. Производство и продажа разъемов Semko 17 с металлическим корпусом были запрещены в 1989 году. Через несколько лет производство и продажа всех разъемов Semko 17 были запрещены. Существующие разъемы могут использоваться, но не любым сотрудником (запрещено "Arbetsmiljöverket"). Причиной запрета является то, что Semko 17 имел ряд проблем с безопасностью. Соединение заземления может окисляться, и при металлическом корпусе любое замыкание на землю проходит через руки человека, подключающего или отключающего вилку и розетку (если на нем не надеты изолирующие перчатки). Неправильное использование заземления в качестве нейтрали было нередким явлением. Возможно, самая серьезная проблема заключается в том, что в некоторых разъемах винт заземления мог проржаветь настолько сильно, что провод заземления отсоединялся и в худшем случае замыкал на находящийся рядом фазный провод.
Швейцария: SN 441011
Швейцарский стандарт SN 441011 (до 2019 года SN SEV 1011) «Вилки и розетки для бытовых и аналогичных целей» определяет иерархическую систему вилок и розеток, включающую как однофазные, так и трехфазные соединения. Розетки принимают вилки с тем же или меньшим количеством контактов и с теми же или более низкими характеристиками. Однофазные швейцарские вилки и розетки описаны в основной статье SN 441011. Вилка типа 15 имеет 3 круглых контакта диаметром 4 мм, а также 2 плоских контакта (для L2 и L3). Она предназначена для трехфазных применений и рассчитана на 10 А, 250 В / 440 В. Розетка также принимает вилки типов 11 и 12, а также Europlug. Вилка типа 25 имеет 3 прямоугольных контакта размером 4 мм x 5 мм, а также 2 плоских контакта (для L2 и L3). Она предназначена для трехфазных применений и рассчитана на 16 А, 250 В / 440 В. Розетка принимает однофазные вилки типов 11, 12, 21 и 23, Europlug, а также трехфазные вилки типов 15 и 25.
Бывшая Югославия
Этот тип трехфазных вилок и розеток в основном используется в бытовых условиях в странах бывшей Югославии. Это 5-контактные трехфазные соединители, рассчитанные на ток 16 А и напряжение 380 В. Промышленные трехфазные соединители соответствуют европейскому стандарту IEC 60309.
НЕМА
Американские круглые соединители с штырями и гильзами несовместимы с более новыми разъемами типа IEC 60309. Номинальные токи составляют 30, 60, 100, 200 и 400 А. Все рассчитаны на напряжение до 250 В постоянного тока или 600 В переменного тока. Конструкция контактов – от 2 до 4 штырей. Существует два исполнения в зависимости от заземления. В исполнении 1 заземление осуществляется только через корпус. В исполнении 2 используется один из контактов вместе с корпусом, внутренне соединенных между собой. Они не имеют четкой типизации для конкретных цепей и напряжений, как разъемы IEC 309. Предусмотрена одна возможность поворота вставки для предотвращения соединения разъемов с разными напряжениями. Контакты в вилке представляют собой простые цилиндры (гильзы), а контакты в розетке имеют пружинный механизм для обеспечения контактного давления, что является обратным принципом разъемов типа IEC 60309. Все контакты имеют одинаковый диаметр. Изначально они изготавливались из металла, но теперь также выпускаются с пластиковым корпусом. Поскольку используется только кодировка корпуса разъема, а ключи могут быть повреждены в промышленных условиях, существует вероятность неправильного соединения изношенных разъемов.
МЭК
Коннекторы IEC 60309 серии II (Североамериканского типа) с винтовыми и штыревыми контактами получили широкое распространение в Северной Америке за последние 30 лет. Номинальные токи серии II составляют 20, 30, 60, 100, 200, 300, 350, 500 и 600 ампер. Номинальное напряжение достигает 1000 В переменного тока. Они уже некоторое время заменяют коннекторы американского стандарта и гораздо чаще встречаются в пищевой промышленности, центрах обработки данных, здравоохранении, индустрии развлечений и других отраслях.
Коннекторы NEMA
Устройства NEMA не являются исключительно промышленными, и некоторые типы встречаются почти во всех зданиях в Соединенных Штатах. Соединители "промышленного класса" изготавливаются в соответствии с более строгими отраслевыми стандартами испытаний или превосходят их требования, и имеют более прочную конструкцию для устойчивости к повреждениям, чем аналогичные жилые и коммерческие соединители легкого применения. Промышленные устройства также могут быть сконструированы пыле- и водонепроницаемыми. Устройства проводки NEMA изготавливаются с номинальным током от 15 до 60 А и номинальным напряжением от 125 до 600 В.
Существует две основные конфигурации вилок и розеток NEMA: с прямыми контактами и с блокировкой. Номера, начинающиеся с буквы L, обозначают соединения с поворотным замком, остальные – с прямыми контактами. Соединители с блокировкой чаще всего используются в промышленных приложениях и редко встречаются в жилых и коммерческих помещениях легкого применения.
Коннекторы с винтовым блокировщиком
Разъемы с поворотной фиксацией были впервые изобретены Харви Хаббеллом III в 1938 году, и Twist Lock остается зарегистрированным товарным знаком компании Hubbell Incorporated по сей день, хотя этот термин часто используется в качестве общего для обозначения поворотных разъемов NEMA, производимых любой компанией. Все разъемы с поворотной фиксацией используют изогнутые контакты, форма которых соответствует частям окружности. После вставки в розетку вилку поворачивают, и ее вращающиеся контакты фиксируются в розетке. Для разъединения вилки поворот выполняется в обратном направлении. Надежное фиксирующее соединение обеспечивает высокую надежность в коммерческих и промышленных условиях. Как и нефиксирующие разъемы, они выпускаются в различных стандартизированных конфигурациях и следуют той же общей схеме наименования, за исключением того, что все они начинаются с буквы L, обозначающей фиксацию. Семейства разъемов разработаны таким образом, чтобы разъемы на 120 В, 208/240 В и другие разъемы с более высоким напряжением не могли быть случайно соединены друг с другом.
Коннекторы с этапными штифтами
Станционный штифтовый разъем (SPC) или заземленный сценический штифтовый разъем (GSP) — это разъем, используемый преимущественно в театральной индустрии для сценического освещения в Соединенных Штатах. Станционные штифтовые разъемы обычно применяются для передачи пониженного напряжения от диммера к приборам сценического освещения, хотя иногда могут использоваться и для питания другого оборудования. Главное преимущество станционного штифтового разъема перед разъемом NEMA 5-15 (в театральной индустрии часто называемым разъемом Эдисона) заключается в его повышенной прочности и устойчивости к повреждениям благодаря более надежной конструкции и возможности компенсации износа с помощью штифтового разделителя. Наличие отдельного разъема для питания с регулируемой яркостью также помогает избежать путаницы между цепями с пониженным и полным напряжением, что может привести к повреждению оборудования. Даже самые маленькие станционные штифтовые разъемы рассчитаны на ток 20 А, что эквивалентно 2,4 кВт при напряжении 120 В, по сравнению с 15 А и 1,8 кВт у разъема NEMA 5-15. В тех случаях, когда кабели проложены на полу, низкий профиль разъема обеспечивает соединения, которые лишь незначительно выше самих кабелей.
Калифорния 50 А Коннектор
В Северной Америке для умеренных требований к току обычно используется разъем калифорнийского типа на 50 А, также известный как CS6364 и CS6365. Он имеет конструкцию с поворотным замком, с металлизрованным рукавом, полностью защищающим контакты на вилке, и центральным заземляющим штырем на розетке для облегчения центрирования. Калифорнийские разъемы широко используются на мероприятиях на открытом воздухе, выставках, конференциях и на строительных площадках. Разъем получил свое название благодаря разработке в качестве более безопасного соединения в первые дни работы голливудских киностудий в Калифорнии. Первыми высокотоковыми разъемами, использовавшимися в студиях, были сценические вилки (также называемые "лопастными вилками"), применявшиеся в театрах, которые не имели заземления. Калифорнийский разъем, однако, заземлен внешней стальной оболочкой. Это также помогало защитить контактные штыри вилки от повреждений при постоянном перетаскивании кабелей по съемочной площадке в течение дня. Заземленная оболочка помогает поглотить электрическую дугу при подключении или отключении разъема под напряжением. Первоначальные лопастные вилки были известны опасными электрическими дугами, особенно в старых театрах, работавших на постоянном токе в первые годы развития электрического освещения сцены. Например, трехфазную вилку, требующую подключения нейтрали, нельзя вставить в розетку, не имеющую такого подключения. Однако вилку, не требующую подключения нейтрали, можно вставить в розетку, которое оно предоставляет, хотя в этой ситуации подключение нейтрали не будет использоваться. Для освещения сцены часто используется 32-амперный 5-контактный разъем с нейтральным контактом. Для двигателей, не требующих нейтрали, используется четырехконтактный разъем. Для более высоких требований могут использоваться разъемы с блокировкой или кулачковые разъемы. В IT-индустрии иногда применяется система IEC 60309.