IEC 60309 (ранее IEC 309 и CEE 17 , также опубликованный CENELEC как EN 60309 ) представляет собой серию международных стандартов Международной электротехнической комиссии (IEC) для «вилок, розеток и соединителей промышленного назначения». В Северной Америке их также называют разъемами «штыревой и гильзой» [1] или разъемами «CeeForm» в индустрии развлечений. [2] Максимальное напряжение, разрешенное стандартом, составляет1000 В постоянного или переменного тока ; максимальный ток ,800 А ; и максимальная частота ,500 Гц . Диапазон температур окружающей среды составляет от −25 °C до 40 °C . [3]
Существует ряд вилок и розеток разных размеров с разным количеством контактов, в зависимости от подаваемого тока и количества подключенных фаз. Разъемы обычно определяются номинальными напряжениями и токами, общей конфигурацией (количеством контактов) и выравниванием вращения («ключья»). Фитинги пользуются популярностью в условиях открытого пространства, поскольку разъемы имеют класс защиты от атмосферных воздействий не ниже IP44 . Их также иногда используют в ситуациях, когда их особые возможности (например, высокий номинальный ток или трехфазное питание) не нужны, чтобы отговорить потенциальных пользователей подключать бытовые приборы к розеткам, поскольку «обычные» бытовые вилки не подходят.
Кабельные разъемы и розетки имеют кодировку и цветовую маркировку в зависимости от используемого диапазона напряжения и частоты; распространенные цвета для сети переменного тока частотой 50–60 Гц: желтый для 100–130 В, синий для 200–250 В и красный для 380–480 В. Синие фитинги часто используются для обеспечения защищенных от атмосферных воздействий внешних розеток для наружного оборудования. В походах большие синие фитинги на 32 А обеспечивают питание стационарных автоприцепов, а меньшие синие версии на 16 А питают туристические прицепы и палатки. Желтые фитинги используются для подачи изолированного от трансформатора источника питания напряжением 110 В на строительных площадках Великобритании, чтобы снизить риск поражения электрическим током, и это использование распространяется на использование электроинструментов за пределами строительных площадок. Красные трехфазные версии используются для трехфазного портативного оборудования.
Первоначально стандартизацией занималась CEE ( Международная комиссия по регулированию и одобрению электрического оборудования ), которая в 1985 году стала IECEE ( Международная комиссия по правилам одобрения электрооборудования ) и в настоящее время является частью МЭК. (Это тот же корпус, который производил серию бытовых вилок переменного тока «CEE 7» .) Промышленные розетки были стандартизированы в 1960-х годах в серии CEE 17 , которая была принята в Великобритании как BS 4343, а теперь является IEC 60309. стандарт. [5]
Стандарт включает предпочтительные номиналы тока и сечения проводов как для международных (считающихся Серией I), так и для североамериканских (считающихся Серией II) приложений.
Предпочтительные номинальные токи серии I (в амперах): 16, 32, 63, 125, 250, 400, 630 и 800, с сечением проводов, указанным в мм 2 .
Предпочтительные номинальные токи серии II (в амперах): 20, 30, 60, 100, 200, 300, 350, 500 и 600, с калибрами проводов, указанными как AWG и круглыми милами .
Разъемы IEC 60309-2 выпускаются в вариантах IP44 (брызгозащищенный), IP67 (водонепроницаемый) и IP66/IP67 (струезащищенный/водонепроницаемый). Во всех случаях рейтинг применяется при отсоединении или спаривании, но не во время процесса спаривания.
Более распространенный вариант IP44 имеет подпружиненную откидную крышку над розеткой. Когда вилка вставлена, колпачок зацепляется за выступ на вилке и удерживает ее на месте. Фиксированные соединители обычно устанавливаются под углом вниз, чтобы предотвратить попадание воды.
Варианты IP67 и IP66/IP67 включают прокладку и поворотное стопорное кольцо, которое герметизирует два разъема вместе.
Вилки имеют цилиндрические контакты разъема, расположенные по кругу, при этом заземляющий контакт на 2 мм (0,079 дюйма) больше в диаметре, чем другие контакты (используются для линии/нейтрали). Он окружен круглым кожухом на штекерном разъеме, который входит в соответствующую выемку на гнездовом разъеме.
Стандарт определяет разъемы с 3, 4 и 5 контактами, но в продаже имеется нестандартный вариант с 7 контактами (6 в круге плюс один в центре); [6] его можно использовать для запуска звезда-треугольник трехфазных двигателей.
Разъемы на ток 63 А и 125 А могут быть дополнительно оснащены пилотным контактом диаметром 6 мм. Этот меньший штырь в центре разъема короче остальных и предназначен для того, чтобы «вставать» после всех остальных контактов при соединении вилки и розетки и «ломаться» первым при отсоединении. Он используется для отключения нагрузки. Это полезно, поскольку отключение под нагрузкой приведет к образованию электрической дуги, которая может привести к повреждению как вилки, так и розетки, а также может привести к травме пользователя.
Пилотный контакт расположен в центре главного контактного круга на 4- и 5-контактных разъемах. В 3-контактных разъемах (2P+E) он расположен на контактной окружности напротив контакта заземления. Остальные разъемы расположены под углом 105° по обе стороны от заземляющего контакта, а не под углом 120°, как в меньших вариантах, чтобы освободить место для пилотного контакта.
Стандарт определяет дополнительную, другую конструкцию для сверхнизкого напряжения до 50 В переменного тока и тока 16 или 32 А. Он похож на разъем постоянного тока IEC 60906 , но больше его по размерам .
На вилке три штыря диаметром 6 мм и длиной 20,5 мм каждый расположены на равном расстоянии друг от друга по кругу диаметром 15,4 мм, начиная с положения «12 часов». Они окружены кожухом длиной 23 мм, внутренним диаметром 36 мм и внешним диаметром 42 мм. Штифт напротив основной клавиши является необязательным и может быть опущен для создания 2-контактного варианта. Внутренняя поверхность кожуха вилки сплющена в положении «6 часов». В кожухе вилки вырезаются одна или две канавки для сопряжения с соответствующими шпонками в розетке. Имеется обязательная основная канавка в положении «6 часов» и дополнительная второстепенная канавка в положении «12 часов».
На гнезде главный ключ имеет глубину 4 мм в положении «6 часов». Ширина главного ключа определяет номинальный ток: вилки на 32 А имеют более узкий паз шириной 5 мм, а вилки на 16 А имеют более широкий паз шириной 8 мм, поэтому вилки на 32 А можно использовать с розетками на 16 А, а вилки на 16 А — нет. использовать с розетками на 32 А. Дополнительный второстепенный шпоночный паз имеет одинаковый размер для обоих номиналов тока: ширина 4 мм в положении «12 часов», что соответствует дополнительной канавке шириной 5 мм, прорезанной в кожухе.
Цвет корпуса указывает на тип доступной мощности. Основное различие заключается в номинальном рабочем напряжении, а именно:
Помимо цветового кода, разъемы имеют кодировку в одном из 12 положений, чтобы гарантировать невозможность подключения несовместимых рабочих напряжений . Различные комбинации напряжения и частоты различаются расположением заземляющего контакта (или пластикового выступа, называемого второстепенным шпоночным пазом , для разъемов без заземляющего контакта), как показано в следующей таблице. Заземляющий контакт может находиться в одном из двенадцати мест, описываемых положениями часов от 1h до 12h, расположенных с интервалом 30° вокруг круга, на котором лежат все контакты. Различные положения обозначены с точки зрения открытой стороны розетки; Положение «6 часов» (6 часов, 180°) находится под тем же углом, что и основная шпоночная канавка , и ориентировано вниз. Основная шпоночная канавка представляет собой выступ на кожухе вилки, совпадающий с выемкой на розетке. Заземляющий контакт имеет больший диаметр, чем другие контакты, что предотвращает вставку вилки неправильного типа в розетку.
Разъем сверхнизкого напряжения также поддерживает манипуляцию, хотя в этом случае угол соответствует положению второстепенной клавиши, при условии, что основная клавиша находится в положении 6h (180°). Позиции второстепенных клавиш 5h, 6h и 7h недоступны, поскольку они перекрываются с главным ключом, но существует вариант без ключа.
Красный разъем 3P+N+E, 6h (180°) позволяет подключаться к распространенной трехфазной сети напряжением 400 В. Наиболее распространенные номиналы — 16 А, 32 А и 63 А, реже — 125 А. На строительных площадках в Центральной Европе большая часть прокладки кабелей более высокой мощности используется с этим типом трехфазных розеток , поскольку для других устройств доступно однофазное напряжение 230 В. Для достижения этой цели обычно используются так называемые делители мощности с этим разъемом в качестве трехфазного входа и тремя группами однофазных выходов с отдельными автоматическими выключателями, которые позволяют балансировать нагрузку по фазам, что важно для источников питания генератора. Подобные конфигурации используются для выставок под открытым небом, фестивалей и крупных мероприятий.
Если смотреть на ответную поверхность розетки, последовательность фаз должна быть L1, L2, L3, а затем нейтральный контакт, идущий по часовой стрелке от контакта заземления. (Против часовой стрелки на соответствующей вилке.) Поскольку некоторые провода могут быть перепутаны, что приведет к вращению двигателей в обратном направлении, многие машины на строительных площадках оснащены вилкой для переключения фаз, которая позволяет менять местами контакты фазы L2 и L3, тем самым меняя фазу. последовательность.
Трехфазным электродвигателям для работы не требуется нейтральный провод, поэтому существует также красный четырехконтактный вариант (3 фазы и земля) вилок IEC 60309 для трехфазного питания. Эти два стиля не являются взаимосовместимыми, чтобы предотвратить потенциальную плавающую нейтральную позицию.
Синий разъем P+N+E, 6h (180°) представляет собой однофазный разъем. В частности, самый маленький (16 А) устойчивый к атмосферным воздействиям вариант стал особенно распространён в автомобилях для кемпинга и розетках, которые можно найти в стоянках для караванов и пристанях для яхт по всей Европе. [10] Так называемая «Сетевая розетка каравана» почти повсеместно заменила широкий спектр других национальных бытовых вилок на 230 В, [11] поскольку она общеевропейская и по своей сути безопасна по стандарту IP44 . В более крупных временных зданиях, особенно с электрическим отоплением, чаще встречается ток большего размера — 32 А.
Контакты расположены в порядке заземления, фазы и нейтрали, по часовой стрелке, если смотреть на розетку. Не во всех установках различаются линейный (фазный) и нейтральный проводники, а розетки с обратной разводкой не являются редкостью, поэтому рекомендуется использовать двухполюсные УЗО и главные выключатели. Если розетки монтируются вниз, то система разъемов рассчитана на использование на открытом воздухе в любую погоду. Это также стандартный разъем для осветительного оборудования (до 16 А), используемого в британской кино- и телеиндустрии (часто в качестве выхода от делителя мощности с трехфазным входом более высокого номинала).
Желтая вилка P+N+E, 4h (120°) — это однофазный разъем, который широко используется на Британских островах для подключения напряжения 110 В на строительных площадках и ярмарочных площадках. Популярная модель разъемов этого типа продается под торговой маркой MK Commando [12] , что заставляет некоторых пользователей называть все розетки IEC 60309 общим товарным знаком Commando .
Синяя вилка 3P+N+E, 9h (270°) представляет собой трехфазный разъем, доступный в зонах с системами питания как 115 В, так и 230 В (сеть). Он широко распространен в индустрии освещения наружных мероприятий и аудиосистемы в качестве безопасной замены разъемов NEMA для использования вне помещений . В Соединенных Штатах он обычно используется не для трехфазного электропитания, а для высоковольтной схемы с расщепленной фазой (неизвестно в Европе). Это позволяет выбрать однофазную мощность переменного тока либо с напряжением 110–120 В между фазой и нейтралью, либо с напряжением 220–240 В между фазой и фазой. Поскольку для этих двух режимов не требуются три фазы, имеется также темно-желто-оранжевый четырехконтактный разъем, рассчитанный на однофазную нагрузку 110–120 или 220–240 В.
Лучше всего подключать верхнюю ножку рядом с заземляющим контактом, чтобы ее не перепутали вилки с переключением фаз.
Розетки с выключателем и блокировкой описаны в стандарте IEC 60309-4 и обычно используются для повышения электробезопасности на промышленных предприятиях. Блокировка отключает питание розетки, когда ничего не подключено, и блокирует любую вилку в розетке до тех пор, пока питание не будет отключено.
История: Вилки и розетки CEE основаны на стандарте
CEE 17
(также BS 4343), который был представлен в 1960-х годах.