Dây phân cực và không phân cực, các loại dây phổ biến & Hướng dẫn sử dụng cáp nguồn

Dây nguồn phân cực và không phân cực: Ý nghĩa thực sự của sự khác biệt

Sự khác biệt giữa dây nguồn phân cực và không phân cực phụ thuộc vào việc phích cắm có thể được cắm vào ổ cắm chỉ theo một hướng hay một trong hai hướng. A phích cắm phân cực có hai lưỡi có chiều rộng không bằng nhau - lưỡi trung tính rộng hơn một chút so với lưỡi nóng - vì vậy nó chỉ có thể vừa với ổ cắm phân cực một chiều. A phích cắm không phân cực có hai lưỡi có chiều rộng giống hệt nhau và có thể được lắp theo một trong hai hướng.

Sự khác biệt này quan trọng vì nguồn điện xoay chiều trong mạch hai dây tiêu chuẩn không đối xứng. Một người dẫn đường là dây nóng (mang điện áp trực tiếp, thường là 120V. ở Bắc Mỹ) và cái còn lại là dây trung tính (tại hoặc gần điện thế mặt đất). Trong kết nối phân cực, dây nóng luôn kết nối với cực nóng của thiết bị và cực trung tính với cực trung tính. Trong kết nối không phân cực, việc đảo ngược phích cắm sẽ đảo ngược cực nào bên trong nhận được điện áp trực tiếp - một tình trạng gọi là phân cực ngược .

Đối với nhiều tải điện trở đơn giản - bóng đèn sợi đốt, bộ phận làm nóng, động cơ cơ bản - phân cực ngược không có tác dụng chức năng và không gây thêm nguy hiểm. Đối với các thiết bị có công tắc, cầu chì hoặc bộ phận dẫn điện có thể tiếp cận, cực tính rất quan trọng. Một đèn có dây phân cực chẳng hạn, đảm bảo công tắc ngắt dây nóng, do đó, vỏ ổ cắm có điện thế trung tính khi đèn tắt — giảm nguy cơ điện giật khi thay bóng đèn. Nếu cùng một chiếc đèn sử dụng dây không phân cực được cắm ngược lại, vỏ ổ cắm sẽ vẫn hoạt động ngay cả khi công tắc tắt.

Trong thực tế nối dây ở Bắc Mỹ, lưỡi trung tính của phích cắm phân cực tương ứng với khe rộng hơn trong ổ cắm NEMA 1-15 hoặc NEMA 5-15 tiêu chuẩn. Dây trung tính trong dây được xác định bằng kết cấu gân hoặc lớp cách điện màu trắng/xám; dây dẫn nóng nhẵn hoặc đen. Phích cắm ba chân nối đất (NEMA 5-15P và tương tự) vốn được phân cực bởi chân nối đất, do đó, sự phân biệt chiều rộng lưỡi cắt chỉ áp dụng riêng cho dây hai chân không nối đất.

Khi nào cần phân cực và khi nào không

Các quy định về điện và tiêu chuẩn an toàn sản phẩm chỉ định những thiết bị nào cần có dây phân cực. Theo hướng dẫn của UL và NEC ở Hoa Kỳ, dây phân cực là bắt buộc đối với:

• Bộ đèn (đèn và bộ đèn) có ổ cắm vít Edison, trong đó vỏ phải trung tính
• Các thiết bị có công tắc một cực phải ngắt dây dẫn nóng
• Các thiết bị có một thiết bị đầu cuối có thể truy cập được và có thể chạm vào trong quá trình sử dụng bình thường

Dây không phân cực được chấp nhận cho:

• Dụng cụ điện và thiết bị điện cách điện kép trong đó mạch điện bên trong được cách ly khỏi các bề mặt có thể tiếp cận được bất kể cực tính
• Các thiết bị có máy biến áp hoặc nguồn điện chuyển mạch trong đó cực AC ở đầu vào không liên quan đến hoạt động đầu ra
• Thiết bị loại II (cách điện kép) được chứng nhận không yêu cầu kết nối nối đất hoặc phân cực để đảm bảo an toàn

Bên ngoài Bắc Mỹ, sự phân biệt phân cực ít quan trọng hơn trong thực tế vì hầu hết các tiêu chuẩn phích cắm quốc tế (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4, v.v.) đều sử dụng phích cắm nối đất ba chân hoặc thiết kế chân cắm có vỏ bọc để thực thi phân cực chính xác theo hình học, khiến việc mã hóa chiều rộng lưỡi cắt riêng biệt không cần thiết.

Các loại dây phổ biến được sử dụng trong ứng dụng điện

Thuật ngữ "dây" trong cách sử dụng điện đặc biệt đề cập đến cụm linh hoạt, nhiều dây dẫn dùng để kết nối thiết bị di động hoặc bán di động với nguồn điện. Dây được phân biệt với dây cố định bởi tính linh hoạt, tính di động và sự hiện diện của phích cắm đúc hoặc gắn liền. Các loại dây phổ biến nhất thường gặp trong khu dân cư, thương mại và công nghiệp nhẹ là:

Dây đèn (SPT-1 / SPT-2)

Loại dây có công suất nhẹ nhất, bao gồm hai dây dẫn song song với vỏ nhựa nhiệt dẻo, được sử dụng trong đèn, thiết bị nhỏ và đèn trang trí. SPT-1 có lớp cách nhiệt mỏng hơn (tường 0,030 inch); SPT-2 có lớp cách nhiệt dày hơn (tường 0,045 inch) và khả năng chống mài mòn cao hơn. Cả hai đều có điện áp định mức 300V và thường là 18 AWG. Các phiên bản phân cực có dây dẫn trung tính có gân để nhận dạng.

Dây nối thiết bị (SVT / SJT / ST)

Một danh mục rộng bao gồm các loại dây có công suất trung bình dành cho thiết bị gia dụng, dụng cụ điện và thiết bị. SVT (loại dây máy hút bụi) là dây nhựa nhiệt dẻo ba dây dẫn có điện áp 300V. SJT là loại dây cứng cấp dưới có lớp cách điện từng dây dẫn dày hơn, định mức 300V, được sử dụng trong các thiết bị gia dụng và thiết bị cầm tay. ST (hard service) là loại dây có điện áp nặng hơn định mức 600V, phù hợp với các thiết bị di động có yêu cầu cao hơn và sử dụng ngoài trời.

Dây nối dài

Dây nối dài là một cụm dây có phích cắm ở một đầu và một hoặc nhiều ổ cắm ở đầu kia, được sử dụng để mở rộng phạm vi tiếp cận từ ổ cắm cố định. Độ an toàn của dây nối dài phụ thuộc rất nhiều vào việc kết hợp đồng hồ đo — việc sử dụng dây kéo dài có kích thước nhỏ hơn với thiết bị có dòng điện cao sẽ gây ra hiện tượng nóng bằng điện trở có thể vượt quá định mức nhiệt của dây. Đối với các thiết bị có công suất cao (máy sưởi, dụng cụ điện) cần có dây 14 AWG hoặc 12 AWG; 16 AWG là mức tối thiểu cho hầu hết mục đích sử dụng thông thường.

Dây nối thiết bị có thể tháo rời (Dây IEC)

Dây có thể tháo rời được tiêu chuẩn hóa có đầu nối IEC 60320 ở đầu thiết bị, được sử dụng trên máy tính, màn hình, máy in, thiết bị âm thanh và nguồn điện. Sự kết hợp IEC C13/C14 (cặp đầu nối "dây ấm đun nước" tiêu chuẩn) là loại phổ biến nhất, định mức 10A ở 250V. C15/C16 là biến thể nhiệt độ cao hơn được sử dụng trong ấm đun nước và một số thiết bị máy chủ. C19/C20 là phiên bản 16A hạng nặng dành cho các bộ phân phối điện gắn trên giá.

Dây rút

Một sợi dây cuộn có thể căng ra khi bị căng và co lại khi thả ra, được sử dụng trong điện thoại cầm tay, máy tính tiền, thiết bị y tế và các dụng cụ công nghiệp trong đó việc quản lý dây gọn gàng là rất quan trọng. Được xếp hạng cho chu kỳ uốn thường xuyên.

Các loại khác nhau của Cáp điện theo Xây dựng và Xếp hạng

Cáp nguồn là loại rộng hơn bao gồm cả dây mềm và dây cố định. Các thông số chính xác định loại cáp nguồn là vật liệu dây dẫn và thước đo, vật liệu cách điện và định mức điện áp, vỏ bọc để bảo vệ môi trường và liệu tổ hợp này được thiết kế để lắp đặt cố định hay sử dụng di động. Các loại chính được tìm thấy trên các ứng dụng thương mại, công nghiệp và cơ sở hạ tầng là:

Cáp có vỏ bọc phi kim loại (NM / Romex)

Loại cáp tiêu chuẩn dành cho hệ thống dây điện cố định dân dụng ở Bắc Mỹ. Bao gồm hai hoặc ba dây dẫn cách điện cộng với một dây nối đất trần được bọc trong vỏ ngoài bằng nhựa nhiệt dẻo. Định mức 600V, có sẵn từ 14 AWG đến 6 AWG cho các ứng dụng mạch nhánh. Không thích hợp cho những nơi ẩm ướt, chôn lấp trực tiếp hoặc chạy ống dẫn lộ thiên.

Cáp bọc thép (AC/BX) và Cáp bọc kim loại (MC)

Cố định dây cáp có lớp bọc kim loại quấn xoắn ốc trên dây dẫn cách điện, cung cấp khả năng bảo vệ cơ học và một số tấm chắn EMI. Cáp AC sử dụng lớp giáp kim loại làm đường dẫn trên mặt đất; Cáp MC bao gồm một dây dẫn nối đất cách điện màu xanh lá cây chuyên dụng bên trong áo giáp. Được sử dụng trong xây dựng thương mại, cơ sở công nghiệp và những nơi mà cáp NM không được phép theo quy định.

Dây THHN/THWN trong ống dẫn

Dây dẫn cách điện riêng lẻ được kéo qua ống dẫn kim loại hoặc PVC. THHN (nhựa nhiệt dẻo chịu nhiệt cao phủ nylon) được đánh giá là khô ở nhiệt độ 90°C; THWN bổ sung thêm tính phù hợp cho vị trí ẩm ướt. Đây là phương pháp nối dây chiếm ưu thế trong xây dựng thương mại và công nghiệp do tính linh hoạt trong việc định tuyến và dễ dàng thay thế dây dẫn. Có sẵn từ 14 AWG đến 1000 kcmil cho các ứng dụng trung chuyển lớn.

Cáp chôn trực tiếp USE-2/URD

Lối vào dịch vụ ngầm và cáp phân phối ngầm cho khu dân cư được thiết kế để chôn trực tiếp mà không cần ống dẫn. USE-2 được đánh giá là 90°C ướt và khô; URD là thiết kế trung tính đồng tâm được sử dụng bởi các công ty điện lực để phân phối điện dân dụng dưới lòng đất. Cả hai đều sử dụng hệ thống cách nhiệt chống ẩm có khả năng chịu được hóa chất của đất và độ ẩm của mặt đất vô thời hạn.

Cáp nguồn di động ỐI / SJÔOW

Cáp nguồn di động hạng nặng được sử dụng để cấp điện tạm thời trên các công trường xây dựng, trong rạp hát và sự kiện cũng như cho máy móc công nghiệp cần phải định vị lại thường xuyên. Ký hiệu này mã hóa loại vỏ bọc (S = dịch vụ cứng), khả năng chịu dầu (ôi = vỏ bọc chịu dầu và lớp cách nhiệt) và xếp hạng vị trí ướt (W). Định mức 600V, có sẵn từ 18 AWG đến 2 AWG, với các phiên bản bốn dây dẫn (dành cho ứng dụng 240V hoặc ba pha) cũng phổ biến.

Cáp trung thế và cao thế

Cáp điện phân phối ở cấp điện áp 5kV, 15kV, 35kV trở lên sử dụng vật liệu cách điện bằng polyetylen liên kết ngang (XLPE) hoặc cao su ethylene-propylene (EPR) với các lớp kiểm soát ứng suất bán dẫn, tấm chắn kim loại và vỏ ngoài bọc thép. Đây là các loại cáp tiện ích và cơ sở hạ tầng công nghiệp được sử dụng cho các lộ tuyến trạm biến áp, mạch phân phối ngầm và phân phối điện nhà máy công nghiệp trên 600V.

So sánh cáp điện theo ứng dụng

Cách đọc ký hiệu dây nguồn hoặc cáp

Các ký hiệu dây nguồn và cáp ở Bắc Mỹ tuân theo hệ thống mã chữ cái được tiêu chuẩn hóa bởi UL và được tham chiếu trong NEC. Việc hiểu mã sẽ tránh được việc chọn dây có kích thước quá nhỏ hoặc không phù hợp cho một ứng dụng nhất định. Các yếu tố chính là:

• S — Dịch vụ cứng (cách nhiệt và áo khoác nặng hơn). Sự vắng mặt của S biểu thị dịch vụ cơ bản hoặc hạng nhẹ (ví dụ: tiền tố SJ so với tiền tố S).
• J — Dịch vụ cứng cấp cơ sở (định mức 300V so với 600V đối với dây dịch vụ cứng không phải J).
• O - Áo khoác chống dầu; OO - vỏ bọc chịu dầu và cách điện dây dẫn.
• W - Thích hợp cho những nơi ẩm ướt và sử dụng ngoài trời.
• T - Cách nhiệt bằng nhựa nhiệt dẻo; P - kết cấu song song (phẳng); V - kết cấu dây máy hút bụi.
• Số lượng dây dẫn và AWG — Được biểu thị bằng, ví dụ: "3/14" nghĩa là ba dây dẫn ở 14 AWG. Số AWG nhỏ hơn biểu thị dây dẫn lớn hơn, công suất dòng điện cao hơn.

Một sợi dây được đánh dấu 12/3 , ví dụ: là một loại dây cứng cấp dưới có vỏ chống dầu và lớp cách điện, được đánh giá ở vị trí ẩm ướt, với ba dây dẫn 12 AWG — thích hợp cho kết nối thiết bị hoặc dụng cụ cầm tay công suất trung bình trong môi trường công nghiệp ẩm ướt hoặc nhiều dầu.