Вилки и розетки силовые


Силовая розетка с заземлением: способы подключения, виды, характеристики, инструкция и схемы подключения своими руками

Для подключения бытовых приборов, имеющих как стандартный, так и более высокий параметр потребляемой мощности, используются силовые розетки. Это в полной мере относится к стиральным машинам, утюгам, котельному оборудованию или электроплитам. Но параметр мощности оказывает влияние на тип такого устройства.

А какие виды розеток существуют, в чем их особенности, мы расскажем в нашей статье.

Назначение и конструкция

Любую силовую розетку можно рассматривать как электрический разъем. В нем конструктивно предусмотрены контакты, которые соединяются и разъединяются. Именно благодаря им происходит подключение потребителей к электросети. Разъемы могут быть однофазными или трехфазными. В последнем случае ограничивающим параметром тока будет 380 В.

Среди существующих типов в наибольшей степени популярностью пользуются штепсельные разъемы. Для изготовления силовых конструкций используется пластик сверхвысокого качества, что видно на фото силовых розеток. Материал должен быть не только прочным, но и обеспечивать стойкость к процессу горения.

Дополнительно устройства отличаются и такими свойствами:

  • антикоррозийная защита металлических компонентов;
  • защита от проникновения внутрь пыли, воды, влаги, бензина;
  • влагостойкость и сохранение работоспособности при широком разбросе температур.

В разъемах штепсельного типа кабель, обеспечивающий прохождение тока, фиксируется специальной скобой. Она имеет округлую форму и отличается гибкостью. Соединения обеспечиваются использованием клемм из луженой меди.

Особенность состоит в том, что внутренние контакты обустроены стандартно, разноцветные провода соотносятся с разными параметрами напряжения. Поэтому ошибиться в подключении достаточно сложно.

Разновидности устройств

В зависимости от характеристик электросети в доме можно использовать однофазные или трехфазные модели. Популярностью пользуются разъемы, которые имеют разное число контактов, например:

  • земля, фаза, ноль;
  • 3 фазы с нолем;
  • земля, 3 фазы и обязательный ноль.

Существующие виды силовых розеток позволяют использовать разъемы в переносном и стационарном исполнении. Дополнительно выделяются и другие варианты устройств.

Способ установки

Розетки могут монтироваться в открытом виде или скрытом. В первом случае накладная коробка будет ставиться непосредственно на стену. Такой вариант подходит при наличии электропроводки открытого типа, что часто встречается в деревянных или влажных помещениях. Возможен монтаж и на улице.

Устройства скрытого типа предполагают необходимость предварительного обустройства ячейки внутри стены, куда будет закреплена конструкция. Место для подрозетника бурится дрелью с коронкой. Все провода располагаются в канале, который обустраивается штробированием стен. Чаще всего в жилых домах и квартирах мы сталкиваемся именно с этим решением.

Уровень защищенности

Если вы хотите узнать, как выбрать силовую розетку, то целесообразно обратить внимание на еще один важный параметр – устойчивость к внешним факторам. Следует подбирать и маркировку. Например, в часто используемом классе защиты IP44 первая цифра – это уровень защиты от пыли (меняется в пределах 0-6), а вторая – влагоустойчивость (диапазон 0-8).

Особенности конструктивного исполнения

Наиболее простым технологическим решением являются конструкции, рассчитанные на переменный ток без заземления. Силовые розетки с заземлением имеют не только отверстия под стандартную вилку, но и специальный штекер, выполняющий функции заземлителя. Он может также находиться и сбоку в виде контактов.

При использовании данной модели соединение заземляющих контактов происходит до момента прикосновения силовых элементов и штекеров вилки.

В конструкции может быть предусмотрена особая защитная система. Например, в некоторых моделях предусмотрены специальные шторки на отверстиях под вилку. Они открываются только в том случае, если входят два штыря одновременно. Удобно использование разъемов со встроенными в корпус выталкивателями, активизирующимися при нажатии на кнопку.

Иногда производители устанавливают специальный таймер, на котором можно задать время соединения или размыкания контактов. Не теряют популярности и модификации с УЗО – это прекрасное решение для зон с высоким уровнем ответственности по электротехническому параметру.

Стандарты и эксплуатация

Длительность периода пользования розетками зависит от числа фактически реализованных циклов «включение-выключение». Для качественных изделий этот параметр равен 100 тыс. циклов, а низкокачественные могут не продержаться и 20 тыс. Имеется особенности и в типе контактного механизма.

Самым надежным считается пружинный тип с контактными лапками. Возможно использование и зажимов. Они могут быть ускоренными и двойными. Использовать быстрозажимный вариант легче, но и стоить он будет на порядок выше.

Учитываются также и существующие стандарты. Если в обычных розетках, популярных ранее, использовался диаметр вилочного отверстия 4 мм, то у евророзеток он составляет 4,8 мм.

Выбор и подключение

Прежде чем начинать подключение силовой розетки своими руками, целесообразно оценить, насколько верно вы выбрали тип и вид устройства.

Во внимание принимают несколько параметров:

  • Во-первых, это место установки и особенности электропроводки, способ ее укладки.
  • Во-вторых, важно рассчитать требуемый номинал.
  • В-третьих, наличие заземляющей защиты.
  • Ну и, в-четвертых, стоимость розетки и качество ее исполнения.

В дополнение к силовым разъемам приобретаются и активно используются разнообразные аксессуары – удлинители, разветвители, приспособления для защиты детей, переходники и адаптерные устройства.

Электропитание сначала поступает на разъемы, а затем с вилки снимается на точку потребления. Зажимы с клеммами винтового типа позволяют обеспечить надежное соединение проводки с контактами.

Выбирать кабель для силовой розетки можно с проводкой гибкого типа. Но если вы работаете с многожильной проводкой, то контакты надо регулярно обслуживать, оценивая их состояние. Поэтому часто рекомендуется заменить лужение наконечниками.

Следует избегать чрезмерного разогрева контактов. Для этого учитывают номинал тока. Его величина определяется площадью сечения жилы и соединительных контактов.

Монтаж розетки для электроплиты

Силовые блоки розеток, которые ставятся для питания требовательного к мощности оборудования, должны выбираться с учетом высоких параметров электробезопасности.

Стандартные розетки ориентируются на ток в 10 или 16А. При подключении более мощного тока произойдет разогрев контактов. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать устройства на 32А с кратковременной нагрузкой 40А для мощности потребления менее 7 кВт и 63А, если потребляемая мощность превышает 7 кВт.

Наилучшим решением при подключении электроплиты и других мощных агрегатов будет трехфазное питание. Если вы берете силовые розетки на 3 фазы, то в них будет до 5 контактов.

Разбираясь с тем, как установить силовую розетку для плиты, следует остановить выбор на накладной конструкции с использованием медного многожильного кабеля с сечением каждой жилы 3х4 мм. Подключение на разъем и вилку производится по установленной схеме. Кабель должен проходить через защитное автоматическое устройство в 40А.

Если вы столкнулись с отсутствием контура заземления, то кабель нужно «подвесить» на специальную конструкцию из металла в электрощите. А вот соединение на металлический корпус щита или заземление на нулевой провод не допускается. Контакты должны быть зачищены и защищены от окисления.

Рекомендуется использование технологии лужения или обжимки латунной гильзой. Чтобы не допустить окисления и последующего замыкания, все контакты должны иметь прочное крепление, исключающее перегрев.

С силовыми разъемами мы сталкиваемся постоянно. Их монтаж требует знаний в области электротехники. Особенно это касается установки розеток под мощное электрооборудование. Именно поэтому рекомендуется делегировать эти функции специалистам.

Фото силовых розеток

electrikmaster.ru

Зачем нужны силовые розетки и вилки

Каждый вид оборудования имеет свои требования к мощности сетевых подключателей. Силовые розетки и вилки созданы для присоединения к сети бытового и промышленного оборудования 16А или 63А при напряжении как 220В, так 380В. Они используются в работе с переносным и стационарным оборудованием, а выгодно приобрести их можно, например, здесь contactica.com.ua.

Особенности и преимущества силовых розеток и вилок

Вы их оцените. Как розетки с вилками, так и плюсы от их использования.

  1. Степень защиты на уровне IP44 и IP67. Это очень высокие показатели, которые буквально нам говорят о том, что использовать силовиков можно не только в помещении, но и там где есть место для влаги и грязи (на улице, например). Некоторые виды силовиков не боятся и полного погружения в воду. Работают в таком режиме они абсолютно нормально.
  2. 100% безопасность. Корпус силовых розеток и вилок изготовлен из специального пластика, кроме того – у них есть «шторки» и заземление.
  3. Качественные материалы изготовления. Особая неуязвимость и безопасность силовиков в использовании обеспечивается производством из ударопрочной самозатухающей пластмассы.

Очевидно, силовые розетки нужны там, где есть мощное оборудование, а условия работы являются не самыми благоприятными для техники (влага и т.д.).

Предназначение силовых розеток и вилок

Преимущества силовиков открыли для нас одну истину – такие розетки и вилки нужны для подключения мощного оборудования. Промышленного, бытового? Здесь уже разницы нет. Мощной может быть электроплита, в равной степени, как и деревообрабатывающий станок.

Ценность силовых розеток и вилок в том, что они рассчитаны на высокое напряжение и плохие рабочие условия. Они отличаются разными показателями водо- и пыленепроницаемости. Во всех случаях – высокими. Такие розетки и вилки обеспечивают одно- и трехфазное подключение. Однофазники созданы для использования в бытовых условиях, например, для подключения мощной техники. Трехфазники – больше стандарт промышленного электрооборудования. Хотя и для подключения некоторых видов импортной бытовой техники они также используются.

Конкретной области применения силовых розеток и вилок нет. Они могут пригодиться везде, где есть электричество и мощное оборудование. Как у вас дома, так и на производстве. А чтобы их правильно выбрать, нужно разбираться в существующих типах силовиков.

asjust.ru

Силовая розетка - виды устройств и способы подключения

Силовая розетка — это электрический разъем, в котором имеются соединяемые и разъединяемые контакты для подключения потребителей. Разъемы бывают однофазными и трехфазными. Для трехфазных устройств максимальный предел тока составляет 380 В, а для однофазных предел не может превышать 250 В. Самым популярным типом розеток является штепсельный разъем.

Силовые разъемы производятся из высококачественного пластика, устойчивого к горению, с хорошими показателями механической прочности. Металлические части конструкции отличаются антикоррозийными качествами. Конструкция прибора исключает случайное попадание вовнутрь пылевых частиц, масел, бензина и воды. Устройство может эксплуатироваться при значительном разбросе температур в условиях повышенной влажности.

Для штепсельного разъема характерна гибкая округлая скобка, которой фиксируется токопроводящий кабель. Клеммы изготавливаются из луженой высококачественной меди, благодаря чему соединения приобретают достойные электротехнические характеристики. Расположение внутренних контактов соответствует стандартной схеме. Неправильное подключение практически исключено, поскольку для разного напряжения используются разные цвета проводов.

Разнообразие устройств

Розетки квалифицируются по многим признакам. Прежде всего, речь идет о номинале напряжения. На сегодняшний день для однофазных сетей предлагаются разъемы с тремя контактами (земля, фаза, ноль), с четырьмя контактами (3 фазы, ноль) и пятью контактами (земля, 3 фазы и ноль). Разъемы производятся в стационарном, а также в переносном варианте.

Выпускаются устройства, предназначенные для установки непосредственно над плинтусом. Безопасность таких приборов достигается благодаря поворотной шайбе. К примеру, вилку можно подключить только после поворота ее на заданный угол. Функции коробки для ответвлений выполняет нижняя часть прибора. Штепсельные надплинтусные розетки отличаются плоскими контактами, за счет чего возможно подключение сразу двух вилок.

Силовые разъемы различаются еще по целому ряду характеристик.

По способу установки

По этой характеристике различают следующие розетки:

  1. Открытая установка. Используется при наличии открытой электрической проводки. Представляет собой накладную коробку, монтируемую на стену. Чаще всего такой способ монтажа применяется в деревянных зданиях, в лоджиях, влажных помещениях, на улице.
  2. Скрытая установка. Всегда соответствует скрытому типу электропроводки. Провода укладываются в штробы, выдолбленные в стенах, а сама розетка размещается в нише (подрозетнике). Скрытая электропроводка чаще всего применяется в жилых домах и квартирах.

По устойчивости к окружающей среде

Отличаются розетки и по степени защиты. Наиболее распространенным классом защиты является IP44, где первая цифра указывает на степень защищенности от пылевых частиц, а вторая – на влагостойкость. Общее количество используемых цифр — от нуля до шести для пылевой защиты и от нуля до восьми — для защиты от воды.

По виду и предназначению

По этому критерию выделяют:

  1. Силовые вилки и розетки для переменного тока без защитного заземляющего контакта относятся к наиболее простым видам разъемов.
  2. Разъемы, оснащенные заземлением. Помимо отверстий под штырьки, такие устройства имеют особый штекер-штырек или боковые контакты, которые и играют роль заземлителя. Подобная конструкция задумана таким образом, чтобы стыковаться с заземлительными контактами еще до того, как коснутся друг друга штекеры вилки и силовые контакты.
  3. Разъемы со шторками-предохранителями. Такие шторки открываются только при единовременном вхождении штырей в оба контакта.
  4. Розетки с выталкивателями. Выталкиватель встраивается в корпус прибора и активизируется при нажатии на клавишу.
  5. Разъемы с таймерами. Такие устройства можно программировать на определенное время: можно задать соединение или разъединение контактов по расписанию.
  6. Розетки с УЗО (устройство защитного отключения). Такие устройства предназначены для участков с повышенной опасностью.

По сроку эксплуатации

Срок эксплуатации и надежность розеточных контактов описываются таким показателем, как количество циклов «включение/выключение». Высококачественные изделия способны пройти до 100 тысяч циклов.

Лучший вариант исполнения контактов — пружинный механизм, включающий пару контактных лапок.

Зажимы могут быть быстрозажимными или двойными. Оба типа зажимов характеризуются достойным качеством, однако быстрозажимные механизмы проще в установке, хотя и дороже.

Соответствие стандартам

При выборе фурнитуры следует обращать внимание на вилочный диаметр. Для России и других стран бывшего СССР диаметр составляет 4 миллиметра, а вот в европейских странах принят другой стандарт (так называемый евростандарт, или евророзетка) — 4,8 миллиметра. В различных разъемах также могут различаться расстояния между контактами.

Детали подключения

Как уже говорилось, розетка может быть предназначена для скрытой или открытой установки. В последнем случае устройство крепится на стену, а в случае скрытой установки основная часть розетки находится в стене.

Корпус прибора выполняет не только эстетическую, но и защитную функцию. Благодаря внешней панели, ограждается доступ посторонних веществ к элементам, находящимся под напряжением. Также панель предохраняет жильцов от случайного соприкасания с токоведущими частями.

Электрическое питание направляется на разъемы кабелей и принимается с вилки потребителями. Проводка соединяется с контактами через зажимы на винтовых клеммах.

С силовыми разъемами можно использовать электрические кабели с гибкой проводкой. Такие кабели включают многожильные провода и оптимально подходят для временного пользования или для питающего кабеля, расположенного на вибрирующей передвижной основе.

Обратите внимание! Чтобы обеспечить качество контакта в клеммах розетки с многожильной проводкой, необходимо ее регулярное обслуживание. Рекомендуется использовать не лужение, а наконечники.

Наиболее важный технический аспект, касающийся электрических разъемов, состоит в номинале тока, который может пройти через устройство без разогрева контактов. Разогрев зависит от величины тока, а величина последнего находится в прямой зависимости от площади сечения токоведущего элемента, а также площади соединения контактов.

Важные факторы при выборе розетки

Средняя стоимость штепсельного разъема составляет порядка тысячи рублей. При покупке рекомендуется обращать моменты на следующие детали:

  • расположение устройства;
  • наличие заземления;
  • номинал устройства (вид тока и его величину);
  • стоимость (основное правило — качественный товар не может быть чересчур дешевым);
  • тип электрической проводки (скрытая, внешняя).

Аксессуары

Силовые розетки и вилки будут удобнее в применении, если использовать всевозможные дополнительные устройства.

Разветвители и удлинители

В некоторых ситуациях понадобится удлинитель или небольшой по размеру разветвитель. В отличие от удлинителя, компактный разветвитель лишен шнура. К удлинителю присоединяется одноместная или многоместная розетка, а также защитные приспособления и выключатель.

Компактные тройники чаще всего не отличаются конструктивной сложностью. Если такое устройство используется для подключения потребителей с разными стандартами, можно увидеть целые блоки с розетками под каждый технический запрос. Блок силовых розеток чаще всего предлагается в мультистандартном исполнении. Однако следует заметить, что такие разъемы редко снабжаются выключателями и предохранителями. В отличие от компактных тройников, удлинители обычно оснащаются выключателем, предохранителем, сетевым фильтром, а в некоторых случаях и УЗО.

Обратите внимание! Нередко встречаются компактные тройники ненадлежащего качества. Порой такие устройства отличаются ненадежными контактами, попросту не удерживая вилку в гнезде. В наиболее вопиющих случаях отсутствует необходимая защита от прикосновения к токопроводящим элементам.

Во времена СССР считалось, что к одной розетке не допускается одновременное подключение более трех электрических приборов. Однако ныне разработаны разъемы, которые могут работать с более значительными токами, так как широкое распространение получили компьютеры, в домах появилось много сложной и мощной бытовой техники.

Обратите внимание! Разветвители называют тройниками, хотя количество разъемов в них может быть и больше трех.

Защита от детей

Для защиты детей от удара током используются специальные пробки. Такую пробку вытянуть из розетки самостоятельно будет не под силу. Принцип функционирования пробок может отличаться: в некоторых случаях понадобится вилка, тогда как в других для деактивации защиты нужно открыть механический замок.

Переходники и адаптеры

Во многих случаях избежать необходимости в переходнике поможет блок силовых розеток. Однако нередко не обойтись и без переходников, а также адаптеров. Не так уж часто после покупки электрического прибора обнаруживается, что в помещении отсутствуют розетки соответствующего стандарта. В такой ситуации выручит переходник.

Силовая розетка с переходником

Также переходник может пригодиться во время путешествия в страну, в которой используются другие электротехнические стандарты. Без переходного устройства не получится воспользоваться ни электрической бритвой, ни ноутбуком, ни зарядкой для мобильного телефона.

Не рекомендуется покупать дешевые переходники китайского производства. В данном случае экономия обернется риском для собственного здоровья и может повлечь поломку электроприбора. Также, пребывая за рубежом, следует обращать внимание на стандарты напряжения и частоты. Если в таком устройстве не предусмотрена защита от другого уровня напряжения или частоты, прибор может выйти из строя.

Обратите внимание! Чтобы подключить электроприбор к сети с отличающимся напряжением, понадобится преобразователь напряжения.

Выпускаются также переходные устройства, благодаря которым возможно подключение техники к патронам для лампочек накаливания. Такие приспособления особенно часто использовались в 30-60 годы прошлого века, когда в домах ощущался недостаток стационарных розеток. В настоящий момент подобные устройства запрещены в большинстве стран мира, поскольку их эксплуатация довольно небезопасна. Однако в России такие переходники все еще имеются в продаже.

Розетки промышленного предназначения

Для разъемов, применяемых в промышленности, применяются значительно более жесткие эксплуатационные требования в части надежности и безопасности. В частности разъем или блок силовых розеток промышленного назначения должен соответствовать следующим характеристикам:

  1. Защищенность от внезапного отключения питания. В условиях производства случайное отключение потребителя может привести к поломке оборудования.
  2. Защита от попадания влаги, пылевых частиц, агрессивных химических веществ. Выпускаются специальные переходники, используемые в местах с высокой опасностью пожаров, взрывов и т.п.
  3. Необходимость наличия специальных разъемов под разные номиналы напряжений и для по-разному конфигурированных сетей. При этом устройства должны быть специализированными, а не универсальными.

Допускается применение промышленных розеток в быту. К примеру, через них могут подключаться электрические плиты, дачи-прицепы, генераторы и т.д.

Особенности розетки для электроплиты

Особенности силовых розеток для плит диктуются высокой мощностью этой группы электроприборов. Выбор разъема для электроплиты должен быть особенно тщательным, чтобы устройство соответствовало всем требованиям электробезопасности.

Ниже представлены основные характеристики, которые нужно учитывать при выборе такой розетки.

Допустимая величина тока

Чаще всего розетки предназначены под ток 10 или 16 ампер. Если подключить ток более высокой мощности, контакты перегреются и могут загореться. Исходя из сказанного, разъем должен соответствовать наибольшему току нагрузки. Для электроплит характерны следующие показатели:

  1. Потребляемая мощность до 7 кВт — понадобится набор «вилка-розетка» 32 А (номинал), но с максимальной кратковременной нагрузкой до 40 А.
  2. Потребляемая мощность свыше 7 кВт — нужна розетка с номиналом 63 А.

Количество фаз

Можно использовать один из двух вариантов:

  1. Однофазное подключение является стандартным для электробытовой техники. Применяется вилка с двумя полюсами. Заземление может как присутствовать, так и отсутствовать. Нередко применяется и третий контакт — нулевой. Этот контакт позволяет соединить металлическую конструкцию с нулевым потенциалом.
  2. Трехфазное подключение — лучший вариант для мощного электрического оборудования.

Силовые розетки 220 В для электроплит могут содержать следующее количество контактов в зависимости от фазы:

  • на одну фазу — до трех контактов;
  • на три фазы — до пяти контактов.

Советы по установке и подключению

Следует учитывать следующие моменты:

  1. Лучший вариант розетки для электроплиты — накладная.
  2. Кабель нужно использовать медный многожильный. Сечение жил — 3х4 миллиметра.
  3. Кабельные жилы подключаются к вилке и розетке в соответствии со схемой.
  4. Кабель для подключения оборудования направляется на защитный автомат электрощита в 40 А.

  1. При отсутствии заземлительного контура кабель подключается к металлической конструкции электрощита в подъезде. Запрещено соединение контактов «ноль» и «земля» между собой или на металлическом корпусе щита.
  2. Перед подключением все контакты следует тщательно зачистить, а также предохранить от окислительных процессов (понадобится лужение жил с помощью паяльника или обжатие гильзами из латуни).
  3. Подключение электроплиты производится с особой тщательностью. Если контакты соединить недостаточно качественно, они будут греться и подвергаться окислению, следствием чего станет короткое замыкание.

Заключение

Установка и подключение силового разъема не слишком сложное, но чрезвычайно ответственное мероприятие. Браться за такую работу рекомендуется, только имея соответствующие знания и уровень квалификации. В случае отсутствия или недостаточности таковых лучше обратиться за помощью к специалисту.

220.guru

Силовые вилки и розетки для переменного тока - это... Что такое Силовые вилки и розетки для переменного тока?

розетки типа Schuko, в одну из них вставлена вилка

Штепсельные соединители (от нем. Stöpsel — пробка) — это приспособления для разъёмного подключения электроприборов к электрической сети. Штепсельное соединение состоит из двух частей: розетки и вилки.

Штепсельная розетка — часть соединителя, к которому подводится электрическая энергия от источника. Русское название происходит от распространённого украшения. Для предотвращения контакта с посторонними предметами розетка исполняется как гнездовой разъём.

Штепсельная вилка — часть соединителя для подключения потребителя электроэнергии к розетке. Электрические контакты вилки обычно имеют форму штырей, которые придают ей некоторое сходство со столовой вилкой, отчего и произошло русское название. Может соединяться с электроприбором гибким кабелем (шнуром), либо быть неподвижно закреплённой на нём.

История

Ранняя история

U.S. Patent 774 250. Первая силовая электрическая вилка и розетка.

Изначально электричество в домашнем хозяйстве использовалось преимущественно для освещения. В то время бытовые электроприборы обычно включали в патроны ламп. Несомненно, такое подключение было неудобно и небезопасно, поэтому требовалась разработка специальных разъёмов. В 1904 году розетку и вилку запатентовал Харви Хаббелл (Harvey Hubbell)[1]. Другие производители приняли разъём Хаббелла и к 1915 году он стал широко распространён, хотя и в 1920х годах, и даже значительно позднее переходники для патронов Эдисона пользовались популярностью[2]. Хоть и нечасто, но такие переходники можно найти в продаже и сегодня.

Систему Schuko с заземлением изобрёл и запатентовал[3] в 1926 году Альберт Бюттнер (Albert Büttner). Когда необходимость заземления бытовых приборов стала очевидна, во многих промышленно развитых странах трёхпроводная система электропитания стала стандартом.

Распространение стандартов

Широкое применение электричества в быту невозможно без разработки соответствующих стандартов. Стандартизация электроустановочных изделий позволяла сделать использование электричества более безопасным, приборы — более надёжными, недорогими и массовыми. Однако нередко стандарты в разных странах разрабатывались независимо друг от друга, что привело к их большому разнообразию и несовместимости друг с другом. Некоторые стандарты не получали широкого распространения и исчезали. В результате влияния экономических и политических факторов некоторые страны меняли свои стандарты. Гостиницы и аэропорты для удобства путешествующих могут иметь розетки иностранных стандартов. В некоторых странах могут одновременно использоваться несколько стандартов подключения, напряжения и частоты, что нередко приводит к проблемам.

Объединение стандартов

В последние годы многие страны согласовали между собой немногие стандарты де факто, которые стали формально официальными национальными стандартами, хотя во многих странах до сих пор используются разъёмы устаревших типов. В некоторых зданиях имеется проводка, которая используется уже около века, которая проводилась до введения современных стандартов.

Предпринимались шаги по объединению стандартов разных стран. Например, вилка CEE 7/7 принята в некоторых европейских странах и является совместимой с типами розеток E и F, в то время как неполяризованная вилка CEE 7/16 (Евровилка) совместима с розетками на большей части континентальной Европы, бывшего СССР и во многих других странах. Предложен стандарт IEC 60906-1, как общий стандарт для всех 230-вольтовых вилок и розеток по всему миру, но пока он принят лишь в Бразилии[4].

Многие производители электроприборов, таких как персональные компьютеры, приняли на вооружение практику использования сменного шнура, подключаемого, к разъёму IEC. Для каждой страны прибор комплектуется разным шнуром, в то время как остальные части остаются неизменными. Для выбора стандартов напряжения и частоты устанавливается переключатель, а иногда и вовсе прибор рассчитывается для эксплуатации в широком диапазоне напряжений сети, что стало возможно с применением импульсных источников питания. Практическая выгода такого подхода — в упрощении сертификации, а также в выпуске одного устройства, вместо нескольких под каждый стандарт.

Стандарты разных стран

В мире наиболее распространены два основных стандарта напряжения и частоты. Один из них — американский стандарт 110—127 Вольт 60 Герц, совместно с вилками A и B. Другой стандарт — европейский, 220—240 Вольт 50 Герц, вилки типов C — M.

Большинство стран приняли один из этих двух стандартов, хотя в иногда встречаются переходные, или уникальные стандарты. На картах показано, в каких странах используются те или иные стандарты[5].

Напряжение и частота. Синие — 220/50, зелёные — 220/60, жёлтые — 110/50, красные — 110/60 Типы вилок.

Требования к штепсельным соединениям

Последствия плохого контакта

Основные требования, предъявляемые к розеткам и вилкам[6][7][8]:

  • Обеспечение надёжного контакта при допустимой величине тока. Недостаточно хороший контакт приводит к потере энергии и разогреву разъёма, что в свою очередь приводит к ускоренному износу, или даже пожару.
  • Надёжная изоляция токоведущих частей друг от друга.
  • Защита от прикосновения к токоведущим частям посторонними предметами, прежде всего пальцами, как при отключенной вилке, так и при неправильном подключении (например, когда вилка вставлена в розетку не до конца). Особенно это актуально для розеток, установленных в детских комнатах: в этом случае на розетке должны быть специальные шторки, чтобы исключить возможность вставить в розетку предмет, подходящий по размеру, например гвоздь.
  • Защита от неправильного подключения: например, конструкция розетки должна исключать включение в неё только одного штыря вилки.
  • Электроустановочные изделия должны изготавливаться из негорючих материалов.

Также кроме этих требований могут предъявляться и другие:

  • Поляризация. Хотя для переменного тока сама по себе полярность подключения не имеет значения, в большинстве случаев используется трёхфазная система электроснабжения, при которой потребители запитываются по схеме «звезда» с заземлённой средней точкой, либо трёхпроводная однофазная, при которой обмотка оконечного трансформатора имеет заземлённый отвод от середины. При обеих схемах к розетке подводятся провода от одной фазы и от заземлённой средней точки (нейтрали). С точки зрения безопасности расположение фазного и нейтрального провода имеет значение.
  • Подключение заземления. Приборы I класса защиты требуют обязательного подключения защитного заземления.
  • Защита от перегрузок по току. При некоторых схемах разводки предохранитель или автоматический выключатель в щите может вовремя не отреагировать на короткое замыкание в шнуре прибора.
  • «Защита от дурака» — например от подключения прибора, рассчитанного на напряжение 110В в сеть 220В.
  • Соблюдение порядка подключения контактов. Прежде всего это касается заземляющего контакта в трёхконтактных розетках.
  • Безопасность в случае повреждения разъёма. В случае обрыва заземляющий провод должен отсоединяться в последнюю очередь, а в поляризованных разъёмах, например BS 1363, есть требование к обрыву фазного и нейтрального провода.
  • Эстетическое восприятие: для некоторых покупателей электроустановочных изделий важен внешний вид розетки.

Терминология

Термин Значение
Ввод Провода, входящие в здание, подключённые к предохранителям или автоматам.
Бытовая электросеть Однофазный ток напряжением 220—240 В, либо 100—127 В, используемый в жилье для одной семьи
Заземление (защитное зануление) контакт розетки, имеющий в системе TN-C, TN-S, TN-C-S (трехфазная сеть с глухозаземленной нейтралью) соединение с нулевым защитным проводом, а в системе TT и IT соединение с заземляющим проводом .
Фазный или линейный провод Проводник, на котором имеется переменное напряжение относительно земли
Нулевой, или Нейтральный провод Провод, соединённый со средней точкой в трёхфазной сети. В бытовой электросети должен быть заземлён[9]
Электрический шнур Гибкий кабель, по которому электрический ток доставляется в электроприбор.
Штырь, штифт Контакт вилки цилиндрической формы. В США в электросетях применяются плоские контакты, которые обычно называют «Ножами» («blade»), или «зубьями» («prong»)
Гнездо Отверстие, в которое вставляется штырь (или нож)

Часто разъёмам приписывают «пол»: штыревому разъёму — мужской (в русском языке — «папа», в английском — «male»), а гнездовому — соответственно женский (по-русски — «мама», по-английски — «female»). И если в английском языке подобные названия являются официальными терминами, то в русском считаются скорее жаргонизмами[источник не указан 571 день].

В разных странах есть значительные различия в терминологии. Например, рассмотрим различия между американской и британской номенклатурами, касающимися силовых вилок и розеток.

В Соединённых Штатах Америки фазный контакт может называться live (живой), hot (горячий) или ungrounded (незаземлённый). Нейтральный контакт может называться cold (холодный), neutral (нейтральный), return (возвратный), the grounded conductor (заземлённый проводник), или (в National Electrical Code) identified conductor. Заземляющий контакт называют ground (земля) или the grounding conductor (заземляющий контакт).

В Великобритании слово line (линия) время от времени используется для обозначения фазного конца или провода. В электротехнике line (линейное) напряжение это напряжение между фазными проводами трёхфазной сети, в то время как phase (фазное) напряжение это напряжение между фазным и нейтральным проводами.

Фазные провода часто называют просто фазы, когда используется более чем одна фаза. Штыри также часто называют prongs (зубцы), contacts (контакты), blades (ножи), или terminals (окончания).

В Австралии фазный контакт называют active (активный).

Конструкция розеток и вилок

У каждой розетки есть два или три контакта, подключённые к проводам. Контакты могут быть из стали или меди и могут быть гальванически покрыты цинком, оловом или никелем. В бытовой розетке может быть 2 или 3 контакта:

  • Фазный провод (часто просто фаза) поставляет переменный ток от источника к нагрузке.
  • Нулевой или нейтральный провод (Ноль, или нейтраль) соединён со средней точкой в схеме трёхфазного питания «звезда». В трёхфазной сети по нулевому проводу течёт значительно меньший ток, чем по линейному (в идеале — вообще не должен течь), но в однофазной сети (в том числе в квартирной проводке) токи в фазном и нейтральном проводах в исправной сети равны. Средняя точка обычно заземляется, но контакт нейтрального провода с нетоковедущими частями запрещён, так как при повреждении он через цепи прибора оказывается соединён с фазным проводом.
  • Заземляющий контакт (если есть) соединяется с нетоковедущими частями прибора — например, с металлическим корпусом. Он служит в качестве второй, защитной, нейтрали для создания тока утечки на землю, чтобы сработали предохранители или автоматы при замыкании токоведущих частей на корпус. Через заземляющий провод сбрасываются нежелательные электрические заряды фильтров защиты от электромагнитных помех и бросков напряжения, а также статическое электричество.

Розетка в штепсельном соединении является источником электроэнергии, а вилка — приёмником, поэтому розетка является гнездовой частью разъёма, а вилка — штырьевой. Токоведущие части вилки открыты, когда вилка не вставлена в розетку, а значит на ней отсутствует напряжение сети. Однако если вилка вставлена не до конца, существует опасность прикосновения к токоведущим частям вилки при наличии на них напряжения сети. Чтобы избежать этого, либо розетка имеет заглубление, либо штыри вилки имеют изолирующее покрытие на половину длины от основания. Для нетоковедущего проводника — заземления — порядок может быть обратным, так как прикосновение к заземляющему проводнику безопасно. Не требуется для него и частичная изоляция.

Розетки стандартной конструкции устанавливают в сухих и отапливаемых помещениях. Если розетка установлена в ванной, или на улице, она должна быть защищена от пыли и влаги. Обычно такие розетки оснащены крышкой, предохраняющей от брызг и пыли.

Розетка с защитными шторками

Наибольшую опасность розетка представляет для детей. Дети, не усвоившие ещё опасности электричества могут из любопытства попытаться вскрыть крышку розетки, или вставить в розетку посторонний предмет, например канцелярскую скрепку. Чтобы избежать этого, применяются розетки, имеющие защитные шторки, которые открываются в том случае, если вставляется стандартная вилка. Другой вариант решения проблемы — использование пониженного напряжения, однако этот способ сопряжён с определёнными проблемами. Третий вариант — использование «электронных шторок», когда розетка содержит управляющую электронную схему, подающую напряжение только в случае подключения электроприбора, распознание подключения может быть произведено различными способами (падение сопротивления между контактами розетки, применение радиочастотной идентификации). Такой способ дорогостоящий, и проекты «электронных шторок» существуют пока только на бумаге.

Большое значение имеет надёжный контакт токоведущих частей вилки и розетки, для исключения перегрева, и надёжная фиксация — для предотвращения самопроизвольного отключения. Для этого чаще всего применяются пружинящие контакты в розетке, однако в СССР некоторое время эксплуатировалась система, где гнёзда розетки были жесткими, а пружинящими делались штыри вилки, для чего в них делались прорези[10]. Штыри вилки Europlug также пружинят, но не за счёт прорезей, а за счёт того, что они установлены с некоторым схождением к концу. Это сделано для того, чтобы обеспечить надёжный контакт с гнёздами розеток различных конструкций, в том числе старой советской.

Поляризация

Эта вилка поляризована и вставить её «вверх ногами» нельзя А эта вилка — неполяризованная. Фазный и нулевой провода могут быть подключены произвольно

Поляризованные вилки и розетки устроены так, чтобы их можно было включить только в одном положении: так, что фазный и нейтральный провода розетки соединяются соответственно с фазным и нейтральным проводами устройства. Поляризация вилки нужна в случае, если выключатель или предохранитель разрывает цепь только одного провода, в то время как второй провод остаётся подключённым. При использовании поляризованной вилки сетевые выключатели и предохранители устанавливаются в разрыв фазного провода. В светильниках с эдисоновскими патронами фазный контакт подключается к центральному контакту патрона.

Форма неполяризованных разъёмов позволяет включить их в любой полярности, фазный контакт подключается произвольно. Неполяризованные вилки стараются применять для устройств, в которых приняты соответствующие меры защиты от поражения электрическим током: например, сдвоенные выключатели, двойная изоляция и т. д.

Неправильная разводка фазного и нейтрального проводников сводит на нет безопасность поляризованных розеток и вилок. Опасность состоит прежде всего в том, что смена полярности обычно не отражается на работе электроприбора и может проявиться только при его неисправности. Для проверки правильности подключения можно использовать пробник для розеток или неоновый индикатор фазного напряжения, который часто встраивается в отвёртки для электромонтажных работ. Кроме того, на нейтральном проводнике может оказаться значительный потенциал в случае его обрыва, который в некоторых случаях тоже может не быть замечен вовремя. Вне зависимости от того, поляризована вилка, или нет, ремонт электроприбора, включённого в розетку, производить небезопасно.

Приборы, встроенные в вилку

Встречаются электроприборы, настолько компактные, что не имеет смысла соединять их гибким шнуром с вилкой, а гораздо эффективнее разместить их непосредственно внутри вилки. Иногда часть более крупногабаритного прибора имеет смысл вынести в отдельный блок, совмещённый с вилкой. Примеры таких приборов:

Обычно подобные приборы больше по габаритам, чем стандартная вилка, что иногда приводит к сложностям при подключении в тройники и сдвоенные розетки. Несмотря на это подобные устройства получили широкое распространение.

  • Электрофумигатор настолько компактен, что может быть совмещён с вилкой типа Europlug

  • Зарядное устройство аккумуляторов AA значительно больше по габаритам, чем вилка

  • Зарядные устройства для iPod, совмещённые с вилкой типа A. Можно проследить за прогрессом в области миниатюризации

Типы, используемые в настоящее время

Основная статья: Список стандартов штепсельных разъёмов

Электрические вилки и розетки различаются от страны к стране по форме, размеру, максимальному току и другим особенностям. Тип, используемый в каждой стране, закрепляется законодательно, принятием национальных стандартов[11]. В данной таблице каждый тип обозначен буквой из публикации правительства США[5].

На рисунках зелёным цветом обозначен заземляющий контакт, серым — фаза, белым — ноль.

Тип Стандарт Номинал Заземление Поляризация Предохранитель Изоляция основания штифтов Внешний вид
A NEMA 1-15 неполяризованная 15А/125В Нет Нет Нет Нет
NEMA 1-15 поляризованная 15А/125В Нет Есть Нет Нет
JIS C 8303, Класс II 15А/100В Нет Нет Нет Нет
B NEMA 5-15 15А/125В Есть Есть Нет Нет
JIS C 8303, Класс I 15А/100В Есть Есть Нет Нет
NEMA 5-20 20А/125В Есть Есть Нет Нет
C CEE 7/16 (Евровилка) 2,5А/250В Нет Нет Нет Есть
CEE 7/17 16А/250В Нет Нет¹ Нет Нет
Советские вилка (ГОСТ 7396.1 Раздел C1) 6А/250В Нет Нет Нет Нет
D BS 546 (2-контактная) 2А/250В 5А/250В = BS 4573 Нет Нет Нет Нет
BS 546 (3-контактная) 2А/250В 5А/250В 15А/250В = SABS 164

30А/250В

Есть Есть Нет Нет
E CEE 7/5 16А/250В Есть Есть² Нет Нет³
F CEE 7/4 (Schuko) 16А/250В Есть Нет Нет Нет³
E+F CEE 7/7 16А/250В Есть Частично² Нет Нет³
G BS 1363, IS 401 & 411, MS 589, SS 145 13А/230-240В Есть Есть Есть Есть
H SI 32 16А/250В Есть Есть Нет В некоторых модификациях
I AS/NZS 3112 10А/240В 20А/240В 25А/240В

32А/240В

Есть Есть Нет Есть
CPCS-CCC 10А/250В Есть Есть Нет Нет
IRAM 2073 10А/250В Есть Есть Нет Нет
J SEV 1011 10А/250В 16А/250В Есть Есть Нет Нет
K Секция 107-2-D1 13А/250В Есть Есть Нет Нет
Таиландская TIS 166—2549 13А/250В Есть Есть Нет Нет
L CEI 23-16/VII 10А/250В 16А/250В Есть Нет Нет Есть
- IEC 60906-1 (2-контактные) 10А и 20А/250В Нет Нет Нет Есть
IEC 60906-1 (3-контактные) 10А и 20А/250В Есть Есть Нет Есть
Разъём Legrand для электроплит (400 В, 32 А) Вилка для электроплиты, выпущенная в СССР. Рассчитана на 25 А

¹ Существуют вилки специальной формы, которые механически поляризованы при использовании розетки типа E (фактически же поляризация отсутствует) ² Вилки можно вставить в розетку типа E только в одном положении, но недостаточно строгие требования к разводке приводят к тому, что на практике поляризация не соблюдается

³ Необходимости в изоляции основания контактных штифтов нет, благодаря заглублённой конструкции розетки

В таблице приведены только наиболее распространённые типы. Кроме них существует множество нестандартных вилок и розеток. Причины их использования различны: иногда производители разрабатывали собственные, несовместимые с другими стандартами конструкции разъёмов, которые по какой-то причине завоёвывали на определённое время популярность, но так и не были вписаны в стандарты. В домах старой постройки до сих пор встречаются розетки устаревших типов, от которых уже отказались. Иногда специально разрабатывались розетки, несовместимые с популярными, чтобы исключить подключение в них приборов общего назначения, или наоборот — вилки, устанавливаемые на приборы, для которых необходима особая электросеть. Примеры, когда это может понадобиться:

  • «чистая» земля для использования в компьютерных системах;
  • аварийные источники питания;
  • источники бесперебойного питания для критических систем или аппаратов поддержки жизнедеятельности;
  • изолированное питание медицинских инструментов;
  • «сбалансированное» помехозащищённое питание для подключения студийной аппаратуры;
  • театральное освещение;
  • низковольтное питание в местах повышенной опасности, детских садах, школах и т. д.

Особняком стоят разъёмы для подключения электроплит. Электроплита обычно является одним из самых мощных бытовых электроприборов, в стандартную бытовую розетку могут быть подключены только электроплиты малой мощности (обычно одно- и двухконофорочные без духового шкафа). Установка мощной электроплиты требует специального разъёма. И если в США для электроплит разработан разъём NEMA 14-50, то в большинстве других стран отсутствуют какие-либо стандарты на них. В этих случаях могут использоваться промышленные разъёмы, либо нестандартные разъёмы различных производителей. Разъёмы для подключения электроплит от разных производителей нередко несовместимы между собой и продаются парами «Розетка-вилка»

Аксессуары

Для удобства и безопасности применения электричества совместно с розетками и вилками используются множество других устройств.

Разветвители и удлинители

Компактный тройник с раздельными разъёмами C и F Удлинитель, имеющий розетки всех применяемых в Италии систем, а также выключатель с индикацией включения.

Бывают ситуации, когда имеющихся розеток недостаточно, или они расположены далеко от электроприбора. Тогда используются удлинители и компактные разветвители. Отличие компактного разветвителя в том, что он не имеет шнура. Удлинитель, или переноска в свою очередь может быть оснащён как одно- так и многоместной розеткой, а также выключателями и защитными устройствами.

Компактные тройники обычно имеют максимально простую конструкцию. Если тройник предназначен для подключения вилок различных стандартов, редко можно увидеть тройники с отдельными розетками для каждого стандарта. Чаще всего используются многостандартные разъёмы. Они практически никогда не оснащаются выключателями и предохранителями. В продаже можно встретить компактные тройники невысокого качества, иногда даже изготовленные с пренебрежением к нормам безопасности: они не обеспечивают надёжного контакта, не удерживают достаточно надёжно вилку, их форма не всегда обеспечивает защиты от неправильного подключения, а некоторые компактные тройники даже не обеспечивают защиты от прикосновения к токоведущим частям. В то время как удлинители могут иметь выключатель, предохранитель, сетевой фильтр, иногда даже УЗО. В странах, где распространено несколько стандартов, используются удлинители с отдельными розетками для разных стандартов.

В советское время для простоты было принято, что в одну розетку нельзя включать более трёх электроприборов. После внедрения розеток, рассчитанных на больший ток, а также широкого распространения бытовых компьютеров, сложных аудио- и видеокомплексов стало ясно, что необходимы разветвители на большее количество розеток. Но несмотря на то, что количество розеток в разветвителе бывает больше трёх, их продолжают называть тройниками. Иногда стараются называть их, избегая слова «тройник», например «сетевыми фильтрами», «пилотами», «удлинителями» или «переносками».

Защита от детей

Некоторые розетки не оснащены шторками, защищающими от прикосновения к токоведущим частям розетки посторонним предметом. Чтобы защитить излишне любопытных детей от опасности, применяются специальные «пробки», которые ребёнок не сможет вынуть из розетки самостоятельно. Принцип действия может быть различным: например некоторые пробки можно достать, вставив в них вилку, некоторые имеют специальный замок, требующий приложения силы для того, чтобы его открыть.

Переходники и адаптеры

Этот переходник-тройник позволяет подключить приборы с вилками всех основных стандартов. Универсальный переходник, позволяющий подключаться к электросети в большинстве стран мира. Два патрона — «жулика». Слева — образец 1930, справа — ок. 1970 г.

Нередко бывают ситуации, когда в доме отсутствуют розетки стандарта, подходящего для вновь купленного электроприбора. В качестве временной меры можно использовать переходник. Другая ситуация, когда переходник может понадобиться — путешествия, когда оказывается, что в той или иной стране может использоваться совершенно другой тип розеток и имеющиеся личные электроприборы (электробритвы, зарядники сотовых телефонов, компьютеры) не могут быть подключены в них. К выбору переходника также нужно подходить со всей ответственностью и отказаться от дешёвых переходников низкого качества: здесь ситуация аналогична ситуации с компактными тройниками. Кроме того, нужно быть внимательным к стандартам напряжения и частоты в стране пребывания: переходник может не иметь защиты от подключения в сеть другого напряжения, или частоты, и стать причиной неисправности электроприбора. Для подключения прибора в сеть с другим напряжением необходим преобразователь напряжения.

Существуют также переходники, позволяющие подключить электроприбор к патронам, предназначенным для ламп накаливания (в просторечии — «жулики»). Особенно популярными они были 1920 — 1960-х годах, когда во многих домах не хватало настенных розеток, или их не было вовсе. Другой причиной популярности подобных патронов были раздельные тарифы на электричество в осветительной и силовой сети. Сейчас подобные переходники запрещены во многих странах, так как их использование небезопасно по ряду причин. Тем не менее их ещё можно найти в продаже, в том числе и в России.

Разъёмы промышленного назначения

Разъёмы IEC 60309

Использование штепсельных соединителей в промышленности отличается более жёсткими условиями эксплуатации, накладывает более жесткие требования к безопасности и надёжности. В числе требований к промышленным штепсельным соединителям[12]:

  • Защита от случайного отключения. Случайное отключение может стать причиной аварии.
  • Защита от воды, пыли, агрессивных сред. Существуют специальные соединители для применения в местах повышенной опасности: пожаро- и взрывоопасных, повышенной влажности и т. д.
  • Наличие разъёмов на различные величины номинальных напряжений, токов и на различные конфигурации сетей: прежде всего одно- и трёхфазные. Причём разъёмы, рассчитанные на разные напряжения, токи и конфигурации сетей не могут быть взаимозаменяемыми.

В некоторых случаях промышленные разъёмы могут эксплуатироваться и в быту: например для подключения электроплит, для питания прицепов-дач, подключения автономных бензиновых генераторов, и т. д. Примеры промышленных штепсельных соединителей:

  • IEC 60309 (en:IEC 60309)
  • NEMA L

См. также

Примечания

dic.academic.ru


Смотрите также