Разъемы NEMA — это вилки и розетки, используемые для подачи электроэнергии в сети переменного тока в Северной Америке и других странах, где используются стандарты, установленные Национальной ассоциацией производителей электрооборудования США . Электромонтажные устройства NEMA изготавливаются на номиналы тока от 15 до 60 ампер (А), напряжения от 125 до 600 вольт (В). Различные комбинации ширины, формы, ориентации и размеров контактных ножей создают невзаимозаменяемые разъемы, уникальные для каждой комбинации напряжения, допустимой нагрузки по электрическому току и системы заземления .
Вилки NEMA 1-15P (двухполюсные, без заземления) и NEMA 5-15P (двухполюсные с заземляющим контактом) используются в обычном домашнем электрооборудовании, а NEMA 5-15R является стандартной электрической розеткой (розеткой) на 15 ампер. встречается в США и согласно соответствующим национальным стандартам в Канаде ( CSA C22.2 № 42 [1] ), Мексике ( NMX-J-163-ANCE ) и Японии ( JIS C 8303 ).
Другие типы вилок и розеток предназначены для специальных целей или для тяжелых условий эксплуатации.
Стандарт размеров электрических разъемов — ANSI/NEMA WD-6, его можно найти на веб-сайте NEMA. [2]
На заре электрификации жилые помещения использовались почти исключительно для освещения, при этом комнаты обычно имели только одно пятно в центре. Наряду со своей лампочкой Томас Эдисон разработал винт Эдисона в начале 1880-х годов, на который он получил патент в 1881 году. [3] Винт Эдисона имел большой успех и быстро стал первым де-факто стандартом для электрического соединения. [4] В начале 1900-х годов настольные лампы и торшеры стали более популярными, а на стенах были установлены розетки для вторичных подключений. Одним из больших недостатков винтовых разъемов было то, что шнур неизбежно перекручивался после подключения к розетке.
В 1903 году Харви Хаббелл запатентовал патент США № 774 250 на адаптер и вилку патрона для лампочки, также являющуюся отдельной розеткой. Переходник вкрутили в патрон лампочки, оставив плоскую грань с двумя отверстиями для удобного крепления вилки. В том же патенте была вторая конструкция с розеткой, прикрепляемой к стене, в которую можно было вставить ту же вилку, что стало первой конструкцией розетки и вилки, запатентованной в США. Позже, в 1904 году, он изменил конструкцию на плоские лезвия (эта конструкция позже была включена в серию NEMA 2), защищенную патентом США 774 251. Оба этих патента были выданы в ноябре 1904 года.
В 1910 году Хаббел работал над улучшением своей популярной конструкции с плоским лезвием, в 1912 году получил патент США 1 064 833. Новая конструкция имела параллельные лезвия, была более компактной и проще в производстве. Эта конструкция была еще раз улучшена в 1915 году, представив поляризованную вилку по патенту США 1 180 648 . Так родилась вилка с плоским лезвием, которая в последующие годы превратилась в NEMA 1-15.
Стоит отметить, что помимо системы Хаббелла распространялось большое количество различных вилок и розеток, некоторые из которых совместимы с системой Хаббелла, некоторые нет. В 1919 году Хаббелл безуспешно пытался помешать другим производителям производить розетки и вилки тех размеров, которые использовал Хаббелл. Отчет о судебном заседании [5] включает всесторонний обзор развития искусства в США до 1919 года, основанный на доказательствах, представленных Суду. Разъемные заглушки были доступны более десяти лет до того, как Хаббелл разработал конструкцию в 1904 году.
В 1926 году Национальная ассоциация производителей электротехники (NEMA) была основана в результате слияния Клуба электроэнергетики и Ассоциированных производителей электротехнического оборудования [6] и представляла производственные компании электрического сегмента на национальном уровне. NEMA обеспечила форум между компаниями для достижения стандартизации, но только в 1940-х годах NEMA начала публиковать стандарты на розетки и вилки, намного позже, чем в Великобритании, [7] Франции и Германии. [8] Поскольку NEMA была форумом между производителями, а не правительственным органом, любое решение должно было тщательно обсуждаться и согласовываться ее членами, что существенно замедляло процесс стандартизации.
Разъемы NEMA называются буквенно-цифровым кодом, состоящим из: префикса «L» (типы блокировки), цифр, дефиса, цифр, суффикса «R» или «P» для «розетки» или «вилки».
Существует две основные классификации разъемов NEMA: прямые и с замком. Металлические проводящие лезвия часто неофициально называют «штырями» (например, «3-контактная вилка»). Номера с префиксом «L» обозначают разъемы с изогнутыми лезвиями и поворотной фиксацией. Типы с поворотным замком используются в тяжелом промышленном и торговом оборудовании, где требуется повышенная защита от случайного отключения.
Цифры перед дефисом кодируют количество полюсов (токоведущих клемм) и подключенных к ним проводов, напряжение и одно- или трехфазную мощность. Разъем с клеммой заземления считается имеющим больше проводов, чем полюсов, например, двухполюсный, трехпроводный; или четырехполюсный, пятипроводный; и т. д. Незаземляющее устройство может быть двухполюсным, двухпроводным; трехполюсный, трехпроводной; и т. д.
Цифры после дефиса — это номинальный ток устройства в амперах. За этим номером следует буква «R», обозначающая розетку, или буква «P», обозначающая вилку.
Например, 5-15R — это обычная двухполюсная трехпроводная розетка на 125 В, рассчитанная на ток 15 А. L5-15R, хотя и имеет те же электрические характеристики, представляет собой запирающуюся конструкцию, которая физически несовместима с прямой розеткой. -дизайн лезвия 5-15. 5-30R имеет ту же двухполюсную трехпроводную конфигурацию и номинальное напряжение 125 В, но рассчитан на 30 А.
Хотя в стандартах NEMA предусмотрено несколько типов незаземляющих устройств, сегодня широко используются только три из них. Это двухполюсные 1-15, которые до сих пор используются в миллионах зданий, построенных до 1960-х годов, и трехполюсные 10-30 и 10-50.
Другие типы разъемов NEMA, не соответствующие этой номенклатуре, включают: серию ML (так называемые разъемы «Midget Locking», названные в честь их миниатюрного размера), TT (для подключения туристических прицепов и других транспортных средств для отдыха к внешним источникам питания), серию SS. (разъемы «судно-берег» для подключения лодок к береговой электросети ) и серия FSL (используется в военной и авиационной технике).
Небольшое отверстие рядом с концом силовых (незаземленных) контактов некоторых вилок NEMA используется для удобства производства; если он присутствует, он должен иметь указанный диаметр и положение. [2] Для этих отверстий предусмотрены небольшие специальные навесные замки , которые позволяют « заблокировать » опасное оборудование, физически предотвращая вставку запертых вилок в розетку. По крайней мере с 1949 года были изобретены многочисленные устройства для розеток, в которых эти отверстия используются для удержания штырей внутри пазов для розеток с использованием соответствующей защелки или запорного механизма. [9]
Ножки разъема NEMA обозначаются в стандарте размеров следующим образом: «G» обозначает заземляющий проводник, «W» обозначает (заземленный) нейтральный проводник, а «X», «Y» и «Z» обозначают « проводники «горячих» линий. Однофазные разъемы имеют только одну клемму, обозначенную как «X», или две клеммы: «X» и «Y». В трехфазных разъемах используются символы «X», «Y» и «Z». [2]
Критика была направлена [ кем? ] в конструкции, оставляющей зазор с открытыми зубцами. Этот недостаток безопасности был использован в январе 2020 года в интернет-феномене , известном как Outlet Challenge , когда в зазор бросали токопроводящие материалы, обычно монеты или скрепки для бумаг, вызывая электрические искры , что однажды привело к эвакуации из здания Вестфордской академии . [10] [11] [12]
Во всех нефиксирующихся разъемах NEMA используются лезвия различной плоской и изогнутой формы (за исключением круглых штырей, используемых в заземляющих разъемах). Вилки можно отсоединить от розеток, потянув за корпус вилки. Эти семейства разъемов были разработаны таким образом, чтобы предотвратить случайное соединение разъемов разных типов.
Настенные розетки NEMA можно установить в любой ориентации. Ни NEMA, ни Национальный электротехнический кодекс США , ни Канадский электротехнический кодекс не определяют предпочтительную ориентацию, но Национальные стандарты электроустановки Национальной ассоциации электромонтажников ( NECA 130-2010) указывают, что предпочтительное расположение заземления — сверху. Когда заземляющий нож розетки находится внизу, нейтральный нож находится вверху слева, а горячий нож — вверху справа. Во всех описаниях ниже предполагается такая ориентация (т. е. по часовой стрелке — заземление, нейтраль, горячая для версий с розеткой 120 В; и против часовой стрелки для версий со штепселем).
Эта «двухзубая» конструкция с двумя плоскими параллельными некомпланарными лезвиями и прорезями используется в большей части Северной Америки и на восточном побережье Южной Америки в лампах; бытовая электроника, такая как часы, радиоприемники и зарядные устройства; и другая мелкая бытовая техника с двойной изоляцией , не требующая заземления.
Все устройства NEMA 1 представляют собой двухпроводные устройства без заземления (с горячей нейтралью), рассчитанные максимум на 125 В. Вилки 1-15P имеют два параллельных плоских контакта шириной 1 ⁄ 4 дюйма (6,4 мм), толщиной 0,06 дюйма (1,5 мм), длиной 5 ⁄ 8–23 ⁄ 32 дюйма (15,9–18,3 мм) и расстоянием между ними 1 ⁄ дюйма . (12,7 мм) друг от друга.
Розетки 1-15R запрещены в новом строительстве в США и Канаде с 1962 года, но остаются во многих старых зданиях, и эта устаревшая конструкция по-прежнему доступна только для ремонта. С 1 января 1974 года все новые розетки должны иметь заземляющее соединение с использованием заземленных розеток (обычно 5-15R или 5-20R), в которые можно устанавливать как заземленные, так и незаземленные вилки.[13] Для замены устаревших розеток NEMA 1 требуется либо перемонтаж с использованием дополнительного заземляющего проводника для розетки NEMA 5, либо установка розетки NEMA 5 в комплекте с прерывателем цепи замыкания на землю для двухпроводных незаземленных конфигураций (когда заземляющий провод не доступный).
Незаземленные вилки NEMA 1 до сих пор широко используются производителями малой бытовой техники и электронных устройств из-за низкой стоимости конструкции и компактных размеров, а также их совместимость с современными заземленными розетками NEMA 5 снизу вверх. Стандарты допускают использование незаземленных вилок там, где прибор не требует заземления из-за низкого риска утечки тока , например, в устройствах с двойной изоляцией.
В старых конструкциях вилок оба лезвия имели одинаковую ширину, поэтому вилку можно было вставлять в розетку в любом направлении. Многие вилки, выпускаемые с 1948 года, являются поляризованными ; нейтральный контакт имеет ширину 5 ⁄ 16 дюйма или 7,9 мм, на 1 ⁄ 16 дюйма или 1,6 мм шире, чем линейный контакт, поэтому вилку можно вставлять только одним способом. Поляризованные вилки 1-15P не подходят к неполяризованным розеткам, имеющим только узкие гнезда. Поляризованные вилки 1-15P подходят к заземленным розеткам 5-15R, которые имеют такое же широкое гнездо для нейтрального контакта. Некоторые устройства, которые не различают нейтраль и линию, например адаптеры переменного тока с внутренней изоляцией , по-прежнему производятся с неполяризованными узкими ножками. Адаптеры вилок Cheater позволяют подключать трехконтактную заземленную вилку 5-15P к незаземленной розетке 1-15R. Адаптеры включают в себя лепестковый наконечник , позволяющий подключаться к земле, часто через винт крышки, используемый для крепления лицевой панели розетки. Эти адаптеры являются незаконными в некоторых юрисдикциях, в частности по всей Канаде. [14]
Существуют устаревшие розетки 1-15R или 1-20R (120 В, 15 или 20 А), которые механически способны принимать 1-15P (120 В), 1-20P (120 В), 2-15P (240 В). или вилки 2-20P (240 В). Эти розетки обычно находятся в старых жилых домах, и их установка не допускается в соответствии с действующими нормами NEC. Помимо отсутствия заземления, эти устаревшие розетки могут привести к перегреву подключенного устройства и создать опасность возгорания, если будет подключено устройство, рассчитанное на неправильное напряжение. Эти проблемные розетки легко идентифицировать из-за отсутствия заземления, а также из-за того, что оба отверстия на лицевой стороне розетки представляют собой боковые Т-образные отверстия, которые кажутся зеркально отраженными на вертикальной центральной линии лицевой стороны. Из-за потенциальной опасности несоответствия напряжения по возможности эти розетки следует заменять. В зависимости от местных норм может быть достаточно замены на незаземленную розетку, одобренную для ремонта.
Японские вилки и розетки с узкими изолирующими поверхностями выглядят и работают физически идентично NEMA 1-15, и такие незаземленные розетки все еще распространены в Японии (хотя заземленные розетки 5-15R и 5-20R постепенно становятся все более распространенными). Японская система включает более строгие требования к размерам корпуса вилки, различные требования к маркировке, а также обязательные испытания и одобрение METI или JIS . [15]
Стандарты NEMA существуют для вилок 1-15P, 1-20P и 1-30P, а также розеток 1-15R. Розеток 1-20R и 1-30R нет, поскольку 1-20P и 1-30P могут сопрягаться с соответствующей розеткой NEMA 5.
Все устройства NEMA 2 представляют собой двухпроводные устройства без заземления (горячий-горячий), рассчитанные максимум на 250 В. Хотя существуют стандарты на 2-15, 2-20 и 2-30, эта серия устарела, и только Hubbell до сих пор производит устройства 2-20 (для целей ремонта). [16]
Эта серия устройств предназначена для двухпроводных незаземляющих устройств напряжением 277 В. Согласно NEMA, это «зарезервировано для будущих конфигураций», поэтому никаких проектов для этой серии не существует и устройства не производятся. [ нужна цитата ]
Эта серия устройств предназначена для двухпроводных незаземляющих устройств на 600 В. Как и серия NEMA 3, она «зарезервирована для будущих конфигураций», для этой серии не существует проектов и устройств не производится. [ нужна цитата ]
Все устройства NEMA 5 представляют собой трехпроводные заземляющие устройства (горячая нейтраль-земля), рассчитанные максимум на 125 В, при этом 5-15, 5-20 и 5-30 являются заземленными версиями 1-15, 1-20 и 1. -30 соответственно. Дополнением является заземляющий штырь круглой или U-образной формы диаметром 3 ⁄ 16 дюйма (4,8 мм), который на 1 ⁄ 8 дюйма (3,2 мм) длиннее, чем ножи питания (поэтому устройство заземляется перед подключением питания) и расположен со стороны их на 1 ⁄ 4 дюйма (6,4 мм) от края до края или на 15 ⁄ 32 дюйма (11,9 мм) от центра к центру.
По сравнению с вилкой 5-15P, нейтральная пластина вилки 5-20P повернута на 90° и смещена так, что ее внутренний край находится примерно на 1 ⁄ 2 дюйма (12,7 мм) от горячего ножа. Розетка 5-20R имеет Т-образное нейтральное отверстие для вилок 5-15P и 5-20P. Приемлемая альтернативная версия розетки 5-20R имеет прямоугольный разъем, в который можно установить только вилки 5-20P. 5-30 и 5-50 физически больше, с расстоянием между контактами питания 1 дюйм (25,4 мм); 5-30 также имеет нейтральное лезвие Г-образной формы. [17] Такие большие размеры встречаются редко, поскольку вилки с поворотной фиксацией обычно используются для сильноточных устройств.
Нейтральный контакт вилок 5–15P не всегда шире линейного, поскольку заземляющий контакт обеспечивает полярность.
Международный фонд электробезопасности заявил: «Никогда не снимайте заземляющий штырь (третий контакт), чтобы подключить трехконтактную вилку к двухконтактной розетке». [18] Помимо опасности разрыва заземляющего соединения, удаление заземляющего контакта для установки его в розетку 1–15R или удлинитель может привести к потере полярности между фазой и нейтралью.
5-15R и 5-20R на сегодняшний день являются наиболее распространенными электрическими розетками в Северной Америке в зданиях, построенных с середины двадцатого века. Обычно он устанавливается в дуплексной конфигурации; две розетки могут иметь общую цепь или каждая из них может быть подключена отдельно, иногда к выключателю.
По состоянию на ноябрь 2013 года в 46 из 50 штатов США [19] и во всей Канаде в новых жилых домах требуются защищенные от несанкционированного доступа розетки [обновлять]. Они предотвращают контакт с такими предметами, как ключи или скрепки для бумаг, вставленными в розетку. [20] Это достигается с помощью механизма блокировки, который требует одновременной установки горячих и нейтральных лезвий, чтобы освободить маленькие дверцы, блокирующие пазы. Разъем заземления не закрыт дверцей.
В сценическом освещении для кино и театра этот разъем иногда неофициально называют PBG ( параллельное лезвие с заземлением ), U-земля , Edison или Hubbell , название общего производителя. [21] (Название «Хаббелл» может сбить с толку, поскольку это название носит несколько разных разъемов в зависимости от компании, отрасли и использования.) В кино- и телепроизводстве удлинитель, в котором используется этот тип разъема (обычно с проводом 12 AWG или 10 AWG) [22] называется «стингером». [ нужна цитация ] Как правило, специалисты по освещению используют эти удлинители для подачи питания на светильники мощностью 2000 Вт или меньше. [23]
На международном уровне вилка NEMA 5-15P и розетка NEMA 5-15R являются основой для стандартной системы вилок и розеток IEC IEC 60906-2 Международной электротехнической комиссии для бытовых и аналогичных целей. Часть 2: Вилки и розетки. розетки 15 А 125 В переменного тока и 20 А 125 В переменного тока [24]
Все устройства NEMA 6 представляют собой трехпроводные заземляющие устройства (горячее-горячее заземление), используемые для цепей 208 и 240 В и рассчитанные на максимальное напряжение 250 В, причем 6-15, 6-20 и 6-30 являются заземляющими версиями 2 -15, 2-20 и 2-30 соответственно. 6-15 похож на 5-15, но с коллинеарными горизонтальными штифтами, расположенными на расстоянии 23 ⁄ 32 дюйма (18,3 мм) от центра к центру. Вилка на 20 А имеет контакт, повернутый на 90° (нож, противоположный тому, который был бы «линейным» контактом на вилке 2–15 или 5–15. Это предотвращает случайное включение вилок в розетки, использующие разное напряжение), а штекер на 6 А Розетка -20R имеет Т-образное отверстие для установки вилок как 6-15P, так и 6-20P (аналогично розетке 5-20R, допускающей вилки 5-15P и 5-20P). Розетки на 50 А (и 5–50) выглядят как более крупные версии розеток на 5–15 А. Розетки 6–15R и 6–20R обычно производятся на той же сборочной линии, что и «промышленные» или «коммерческие» классы 5–15R и Розетки 5–20R, причем все 4 розетки имеют одни и те же Т-образные контакты с тройным протиранием за разными лицевыми панелями. Лицевая панель, прикрепленная к розетке, определяет окончательную конфигурацию розетки. [ нужна цитата ]
Устройства NEMA 6, хотя и рассчитаны на напряжение 250 В, могут использоваться для цепей с напряжением 208 или 240 В, как правило, в зависимости от того, имеется ли в здании трехфазное или расщепленное электропитание соответственно. NEMA 6-20R или 6-30R, которые можно найти во многих номерах отелей и мотелей, обычно питаются либо от расщепленной фазы, либо от двухфазного трехфазного напряжения 208 В.
Розетки с более высоким током встречаются редко, чаще встречаются вилки с поворотной фиксацией, такие как L6-30, и прямая проводка. Обычно вилки без блокировки серии 6 используются для таких приборов, как кондиционеры для больших помещений и коммерческое кухонное оборудование; случайный домашний сварщик также использует 6-50. [25] Однофазный 6-50 обычно используется на фермах для разгрузчиков силосов и используется с гибким шнуром питания 6-го калибра длиной до 200 футов (61 м). Розетка 6-50 заряжает электромобили тем же максимальным током 32 или 40 ампер от зарядных станций с помощью короткого шнура, что и более универсальная розетка 14-50 с четвертым нейтральным контактом, который в настоящее время не используется для зарядки электромобилей. [26]
Устройства NEMA 7 представляют собой трехпроводные/контактные разъемы (горячая нейтраль с заземлением) на напряжение 277 В. Вилка 7–15 на 15 А имеет токоведущие контакты типа «гусиная лапка», как вилка типа I, но с U-образным заземляющим контактом. Версия 7-20 имеет увеличенную линию/горячий штифт. 7-30 — разъем большего диаметра, с Г-образной нейтралью, а у 7-50 нейтральный контакт увеличенного размера, по сравнению с «горячим».
Устройства NEMA 8 предназначены для трехпроводных двухполюсных заземляющих устройств на 480 В. Согласно NEMA, это «зарезервировано для будущих конфигураций», поэтому никаких проектов для этой серии не существует и устройства не производятся.
Устройства NEMA 9 предназначены для трехпроводных двухполюсных заземляющих устройств на напряжение 600 В. Согласно NEMA, это «зарезервировано для будущих конфигураций», поэтому никаких проектов для этой серии не существует и устройства не производятся.
Разъемы NEMA 10 — это устаревший тип, который раньше был популярен в Соединенных Штатах для использования с мощными электрическими сушилками для одежды , кухонными плитами и другим мощным оборудованием. Разъемы NEMA 14-30R и -50R обычно заменяют оборудование NEMA 10 для этих приложений. NEMA 10 классифицируются как незаземляемые устройства на напряжение 125/250 В (горячая-горячая-нейтраль) и были разработаны для использования таким образом, чтобы косвенно заземлять корпус устройства на нейтраль, что было обычным явлением до появления требования об отдельном защитном заземлении . был включен в Национальный электротехнический кодекс.
Обычно используемые вилки 10-30 и 10-50 требуют непрямого заземления корпуса устройства через ремень, соединяющий нейтральный контакт. Безопасная работа зависела от того, что нейтральный проводник, в свою очередь, был подключен к заземлению системы на автоматическом выключателе или блоке предохранителей. Если нейтральный провод сломается, отсоединится или приобретет высокое сопротивление, корпус прибора может оказаться под напряжением опасного напряжения. Современная практика требует наличия отдельного проводника защитного заземления, единственной целью которого является отвод опасного напряжения и который не пропускает значительный ток при нормальной работе.
Использование нейтрального проводника было законным методом заземления электрических плит и сушилок для одежды в соответствии с Национальным электротехническим кодексом с 1947 по 1993 год (запрещено в 1996 году). Поскольку сушилки и плиты в Северной Америке имеют определенные компоненты (таймеры, освещение, вентиляторы и т. д.), работающие от напряжения 120 В, это означает, что нейтральный провод, косвенно используемый для заземления, также будет проводить ток даже в условиях отсутствия неисправности. Хотя это противоречит современной практике заземления, такие « старые » установки по-прежнему распространены в старых домах в Соединенных Штатах. [27]
Устройства серии NEMA 11 представляют собой трехпроводные трехполюсные незаземляющие устройства для трехфазных 250-вольтовых конструкций, а детали оборудования указаны NEMA для 20 ампер (11-20), 30 ампер (11-30), и 50-амперные (11-50) устройства. [ нужна цитата ]
Устройства серии NEMA 12 представляют собой трехпроводные трехполюсные незаземляющие устройства для трехфазного оборудования на 480 В. Согласно NEMA, это «зарезервировано для будущих конфигураций», поэтому никаких проектов для этой серии не существует и устройства не производятся.
Устройства серии NEMA 13 представляют собой трехпроводные трехполюсные незаземляющие устройства для трехфазного оборудования напряжением 600 В. Согласно NEMA, это «зарезервировано для будущих конфигураций», поэтому никаких проектов для этой серии не существует и устройства не производятся.
Эти розетки и вилки представляют собой четырехконтактные (см. таблицу розеток выше) заземляющие устройства (горячий-горячий-нейтраль-земля) с номиналами от 15 до 60 А. Номинальное напряжение составляет 250 В. Из устройств NEMA 14 с прямыми контактами только 14-50 и 14-30 широко используются, и любой из них можно использовать для зарядки электромобилей в домашних условиях . Модель 14-30 ограничена силой тока 30 ампер (непрерывная 24 ампера) и используется в основном для некоторых электрических сушилок для одежды и некоторых электрических кухонных плит. Разъемы NEMA 14 по сути являются заменой старых разъемов NEMA 10, описанных выше, но с добавлением специального заземляющего соединения.
Все устройства NEMA 14 имеют два контакта: нейтраль и землю, что позволяет использовать напряжение 120 и 240 В при питании от расщепленной фазы или 120 и 208 В при трехфазном питании . Модель 14-30 имеет номинал 30 А и нейтральный контакт L-образной формы. Модель 14-50 имеет номинал 50 А и прямой нейтральный контакт такого размера, что он не сопрягается с разъемами 14-30.
Устройства NEMA 14-50 часто встречаются в стоянках для автодомов , поскольку они используются для подключения к « береговому питанию » больших транспортных средств для отдыха . Кроме того, раньше было принято подключать передвижные дома к электросети через устройство 14-50. Среди новых приложений — мобильный разъем Tesla для зарядки автомобилей, который официально рекомендовал установку розетки 14-50 для домашнего использования. [28] 6-50 — это розетка меньшего размера, которая заряжает от зарядных станций электромобилей током то же самое до 32 или 40 ампер, что и более универсальная розетка 14-50 с четвертым нейтральным контактом, который в настоящее время не используется для зарядки электромобилей. . [29]
NEMA 15 — это трехполюсные разъемы с заземлением (фаза A, фаза B, фаза C, земля) на напряжение 208 В. Предназначены для трехфазных цепей треугольником с землей и без нейтрали. Все прямые лопасти несут одну из трех фаз. [ нужна цитата ]
Устройства серии NEMA 20 предназначены для трехполюсных четырехпроводных незаземляющих устройств 347/600Y. Согласно NEMA, это «зарезервировано для будущих конфигураций», поэтому никаких проектов для этой серии не существует и устройства не производятся. [ нужна цитата ]
Устройства серии NEMA 21 предназначены для трехполюсных и пятипроводных заземляющих устройств с нейтралью для трехфазных источников питания 120/208Y. Согласно NEMA, устройства с прямыми лезвиями NEMA 21 «зарезервированы для будущих конфигураций», поэтому никаких конструкций для этой серии не существует и устройства не производятся. Однако для этих применений предусмотрены и доступны запирающие устройства серии NEMA L21 для устройств на 20 и 30 ампер. [ нужна цитата ]
Устройства серии NEMA 22 предназначены для трехполюсных и пятипроводных заземляющих устройств с нейтралью для трехфазных источников питания 277/480Y. Согласно NEMA, устройства с прямыми лезвиями NEMA 22 «зарезервированы для будущих конфигураций», поэтому никаких конструкций для этой серии не существует и устройства не производятся. Однако для этих применений предусмотрены и доступны запирающие устройства серии NEMA L22 для устройств на 20 и 30 ампер. [ нужна цитата ]
Устройства серии NEMA 23 предназначены для трехполюсных и пятипроводных заземляющих устройств с нейтралью для трехфазных источников питания 347/600Y. Согласно NEMA, устройства с прямыми лезвиями NEMA 23 «зарезервированы для будущих конфигураций», поэтому никаких конструкций для этой серии не существует и устройства не производятся. Однако для этих применений предусмотрены и доступны запирающие устройства серии NEMA L23 для устройств на 20 и 30 ампер. [ нужна цитата ]
Разъем NEMA TT-30 (TT означает Travel Trailer ) представляет собой стандарт для транспортных средств для отдыха на 120 В, 30 А (горячее нейтральное заземление), также известный как RV 30 . Розетка TT-30R обычно доступна почти во всех стоянках для автодомов в США и Канаде, и все автодома, кроме самых крупных, произведенных с 1970-х годов, используют эту вилку для подключения к источникам питания. [ нужна цитата ]
По внешнему виду эту вилку иногда путают с разъемом NEMA 10, рассчитанным на 240 В, однако NEMA TT-30 — это устройство на 120 В. Горячие и нейтральные ножи расположены под углом 45° от вертикали и 90° друг к другу, в отличие от устройств NEMA 10 (где углы составляют 30° и 60° соответственно), а вилка немного меньше, чем у NEMA 10, и больше, чем обычная. Вилки 5-15П. Заземляющий штырь имеет круглую форму, как и на заземляющих устройствах NEMA с прямыми контактами. На рисунке видно, что ориентация такая же, как у вилки и розетки NEMA 5, с нейтральным контактом внизу справа.
Доступны адаптеры со вилкой TT-30P с одной стороны и розеткой 5-15R или 5-20R с другой стороны. Если шнур питания отсоединяется от автодома, на конце шнура обычно используется L5-30P. [ нужна цитата ]
Соединители с поворотной блокировкой были впервые изобретены Харви Хаббеллом III в 1938 году, и «Twist-Lock» остается зарегистрированной торговой маркой Hubbell Incorporated , [30] [31] , хотя этот термин используется в общем для обозначения соединителей с блокировкой NEMA, производимых любой компанией. В запирающих разъемах используются изогнутые лезвия. После того, как вилка вставлена в розетку, она скручивается, и ее повернутые лезвия фиксируются в розетке. Чтобы разблокировать заглушку, вращение меняется на противоположное. Фиксирующая муфта обеспечивает более надежное соединение в коммерческих и промышленных условиях, где вибрация или случайное воздействие могут привести к отключению незафиксированного разъема.
Разъемы с блокировкой бывают различных стандартизированных конфигураций, которые следуют одной и той же общей схеме наименования, за исключением того, что в обозначениях присутствует буква «L», обозначающая «фиксация». Разъемы с блокировкой сконструированы таким образом, чтобы исключить случайное перепутывание различных значений напряжения и тока. [32] Существует множество конкретных типов; лишь некоторые из них перечислены ниже. Другие типы включают разъемы специального назначения для лодок, цепи на 400 Гц, например, используемые в самолетах, и устройства постоянного тока.
Одним из очевидных недостатков разъемов с поворотным замком является то, что в случае, если кабель случайно потянут слишком сильно, вместо того, чтобы вилка выпала из розетки, оголенные проводники могут выйти из вилки, что приведет к опасному короткому замыканию или опасности поражения электрическим током, если цепь живой. В большинстве случаев эта проблема решается за счет того, что разъем имеет прочную встроенную защиту от натяжения.
Разъемы «Midget Locking» серии ML предназначены для применений с током 15 А, где блокирующий разъем большего размера не подходит. [33]
Разъемы серии SS «судно-берег» предназначены для морских береговых источников питания на 50 А.
Устройства серии NEMA L1 представляют собой однополюсные двухпроводные незаземляющие устройства с нейтралью и рассчитаны на однофазное напряжение 125 В. Конструкции и устройства для 15-амперных устройств (Л1-15) существуют.
Устройства серии NEMA L2 представляют собой двухполюсные, двухпроводные, незаземляющие устройства для однофазного напряжения 250 В. Конструкции и устройства для 20-амперных устройств (Л2-20) существуют.
Эти устройства предназначались для двухполюсных двухпроводных незаземляющих устройств на напряжение 277 и 600 В, аналогичных семействам NEMA 3 и 4 с прямыми контактами, но никогда не были указаны NEMA.
Разъемы NEMA L5 представляют собой серию двухполюсных разъемов с заземляющим устройством, рассчитанных на напряжение 125 В. Розетки L5-30R распространены на пристанях, которые обеспечивают питание пришвартованных лодок. Их также можно найти на некоторых автодомах для подключения к береговой электросети. Дома на колесах в США оборудованы для работы на 120 В, 30 А или 240 В, 50 А, и для подключения к розетке в кемпинге используется шнур, обычно на подставке с одной или несколькими розетками, обеспечивающими напряжение 120 В, 30 А (TT30R). 240 В, 50 А (14-50R) или 120 В, 15/20 А (5-20R). На конце шнура RV используются запирающиеся розетки, соответствующие напряжению и току, а на конце, подключаемом к подставке, используются незапирающиеся вилки.
Разъемы NEMA L6 рассчитаны максимум на 250 Вольт. Они предназначены для двухполюсных, трехпроводных цепей линия-земля (или горячая-горячая-земля) с номинальным напряжением питания 208 или 240 вольт в зависимости от конфигурации фаз. Разъем L6 не обеспечивает нейтральное соединение.
Разъемы L6-20 обеспечивают максимальную силу тока 20 ампер и обычно встречаются в блоках распределения питания (PDU), используемых в секторе информационных технологий. Чаще всего эти разъемы можно встретить в серверных комнатах и центрах обработки данных, где разъемы используются для питания такого оборудования, как серверы, системы резервного копирования и блоки ИБП .
Разъемы L6-30 обеспечивают максимальную силу тока 30 ампер и, как правило, используются в тяжелой промышленности. Например, сварщики и другое производственное оборудование, где промышленное оборудование или большие электроинструменты являются обычным явлением.
NEMA L7 — это двухполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 277 В. Обычно эти разъемы встречаются в цепях коммерческого или промышленного освещения, особенно там, где распространены металлогалогенные лампы.
NEMA L8 — двухполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 480 В. Предназначены для трехпроводных цепей «горячий-горячий-земля».
NEMA L9 — двухполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 600 В. Предназначены для трехпроводных цепей «горячий-горячий-земля».
Устройства серии NEMA L10 представляют собой двухполюсные трехпроводные незаземляющие устройства с нейтралью и рассчитаны на однофазное напряжение 125/250 В. Они устарели из-за отсутствия заземления, но устройства L10-20 и L10-30 соответствуют требованиям NEMA и коммерчески доступны.
Устройства серии NEMA L11 представляют собой трехполюсные трехпроводные незаземляющие устройства для трехфазных устройств на 250 В. Существуют конструкции устройств на 15 ампер (L11-15), 20 ампер (L11-20) и 30 ампер (L11-30), а устройства L11-20 и L11-30 были коммерчески доступны по крайней мере у одного производителя ( Брайант Электрик).
Устройства серии NEMA L12 представляют собой трехполюсные трехпроводные незаземляющие устройства для трехфазных устройств на 480 В. Существуют конструкции устройств на 20 ампер (L12-20) и 30 ампер (L12-30), а устройства L12-20 и L12-30 были коммерчески доступны по крайней мере у одного производителя (Bryant Electric).
Устройства серии NEMA L13 представляют собой трехполюсные трехпроводные незаземляющие устройства для трехфазных устройств на 600 В. Существуют конструкции для устройств на 30 ампер (L13-30), и устройства L13-30 были коммерчески доступны по крайней мере у одного производителя (Bryant Electric).
NEMA L14 — трехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 125/250 В. Предназначены для трехполюсных четырехпроводных цепей «горячий-горячий-нейтраль-земля» с номинальным напряжением питания 240 или 208 В «горячий-горячий» и 120 В. V от горячего до нейтрального.
Эти разъемы часто встречаются в бытовых резервных генераторах и на стойках усилителей мощности в больших аудиосистемах.
NEMA L15 — трехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 250 В. Предназначены для трехфазных цепей.
NEMA L16 — трехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 480 В. Предназначены для трехфазных цепей.
NEMA L17 — трехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 600 В. Предназначены для трехфазных цепей.
NEMA L18 — это четырехполюсные разъемы без заземления, рассчитанные на напряжение 120/208 В. Предназначены для трехфазных цепей типа «звезда».
Устройства серии NEMA L19 представляют собой трехполюсные четырехпроводные незаземляющие устройства для трехфазных устройств на 277/480 В. Существуют конструкции устройств на 20 ампер (L19-20) и 30 ампер (L19-30), а устройства L19-20 и L19-30 были коммерчески доступны по крайней мере у одного производителя (Bryant Electric).
Устройства серии NEMA L20 представляют собой трехполюсные четырехпроводные незаземляющие устройства для трехфазных устройств с напряжением 347/600 В. Существуют конструкции устройств на 20 ампер (L12-20) и 30 ампер (L20-30), а устройства L20-20 и L20-30 были коммерчески доступны по крайней мере у одного производителя (Bryant Electric).
NEMA L21 — четырехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 120/208 В. Предназначены для трехфазных цепей типа «звезда» с нейтралью и землей. Штифт посередине заточен, а лезвие с прямым углом на язычке – нейтральное. Эти разъемы часто используются при распределении электроэнергии на живых мероприятиях. Многие компании, занимающиеся организацией мероприятий, используют распределители питания с разъемами Camlock для питающего кабеля и 12 или более разъемами L21-30, каждый из которых можно разбить на три отдельные цепи 120 В с помощью стрингерной коробки. [ нужна цитата ]
NEMA L22 — четырехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 277/480 В. Предназначены для трехфазных цепей типа «звезда» с нейтралью и землей. Штифт посередине заточен, а лезвие с прямым углом на язычке – нейтральное.
NEMA L23 — четырехполюсные разъемы с заземлением, рассчитанные на напряжение 347/600 В. Предназначены для трехфазных цепей типа «звезда» с нейтралью и землей. Штифт посередине заточен, а лезвие с прямым углом на язычке – нейтральное.
Со временем электрические нормы и правила в США и Канаде стали требовать дополнительных функций безопасности в базовых конфигурациях NEMA 5-15R и 5-20R для решения конкретных проблем, связанных с опасностью поражения электрическим током. Перечисленные ниже функции безопасности не являются взаимоисключающими; например, доступны защищенные от несанкционированного доступа розетки GFCI. [34]
Эти версии розетки 5-15R или 5-20R представляют собой устройства защитного отключения и имеют кнопки «Тест» и «Сброс» (а иногда и световой индикатор, который может быть обычно включен или обычно выключен в зависимости от конструкции поставщика). В США и Канаде защита GFCI требуется для розеток во многих потенциально влажных местах, включая внешние розетки, ванные комнаты и некоторые места на кухнях, подвалах и подвалах. Это целесообразный способ обеспечить такую защиту на самой розетке. [35]
Эти устройства безопасности работают путем сравнения токов, протекающих в токоведущем и нейтральном проводниках, и отключают цепь, если их разница превышает 4–6 миллиампер . Установка одной розетки зачастую дешевле и удобнее, чем обеспечение защиты GFCI на автоматическом выключателе. Кроме того, сработавшую розетку УЗО легче обнаружить и сбросить, по сравнению с сработавшим УЗО, расположенным на удаленной панели автоматического выключателя вдали от точки использования.
Как и большинство современных прерывающих устройств, розетка GFCI может быть дополнительно подключена для питания дополнительных «нисходящих» розеток; правильная установка одной розетки GFCI в цепи может защитить все вилки, фонари, выключатели и проводку, которые получают от нее питание. Это позволяет экономически эффективно модернизировать старые установки, где ответвленные цепи часто подключались последовательно между влажными и сухими помещениями. Розетка GFCI может быть установлена в помещении, где она защищена от сырости и коррозии, при этом защищая внешнюю розетку, подключенную ниже по потоку.
GFCI также рекомендуются для розеток электроинструментов и любых мест, где дети могут вставлять в розетки проводящие предметы. [35]
Начиная с Национального электротехнического кодекса 2008 года [36] и Канадского электротехнического кодекса 2009 года [37] перечисленные защищенные от несанкционированного доступа розетки, которые снижают опасность поражения электрическим током детей, теперь должны быть установлены почти во всех помещениях новых или отремонтированных жилищ. Согласно статистическим данным, приведенным NFPA , изменение кода добавляет всего 40 долларов к стоимости строительства среднего дома с 75 розетками в США. [ нужна цитата ]
Эта мера безопасности снижает опасность поражения электрическим током ребенка, который пытается вставить в розетку один проводящий предмет. При вставке обычной двухконтактной электрической вилки одновременно на обе стороны розетки оказывается давление, открывающее внутреннюю подпружиненную заслонку, но посторонний предмет не может этого сделать и, следовательно, не может вступить в контакт с электрическими контактами под напряжением. [38] Однако устройство все равно можно победить, вставив два объекта одновременно. Несмотря на свои недостатки, защищенная от несанкционированного доступа розетка превосходит защитные пластиковые крышки, которые необходимо устанавливать на каждую розетку индивидуально (и при снятии существует опасность удушья ), а также скользящие крышки, которые дети легко научатся снимать. [36]
Национальный электротехнический кодекс был обновлен в 2014 году, чтобы разрешить использование розеток прерывателя дугового замыкания (AFCI) в ответвительной цепи розетки (OBC) в качестве альтернативы традиционным автоматическим выключателям при их использовании для модификаций, расширений, замены розеток или в новом строительстве. Розетки AFCI снижают опасность, связанную с потенциально опасными условиями образования дуги (параллельные и последовательные дуги), прерывая питание дугогасительных устройств (например, поврежденного шнура прибора), которые в противном случае не могли бы потреблять достаточный ток для отключения устройства защиты первичной цепи.
Защита AFCI предусмотрена Кодексом 2014 года в жилых семейных комнатах, столовых, гостиных, кухнях, гостиных, библиотеках, кабинетах, спальнях, прачечных, соляриях, комнатах отдыха, чуланах, коридорах или аналогичных помещениях. [ нужна цитата ] Это также требуется в общежитиях. Розетки AFCI похожи на розетки GFCI тем, что имеют кнопки «Тест» и «Сброс» на лицевой стороне устройства для локального тестирования. Это избавит домовладельца от необходимости обращаться к выключателю в случае срабатывания устройства. В отличие от выключателей AFCI, розетки AFCI можно использовать в любой системе электропроводки, независимо от панели. [ нужна ссылка ] При установке в качестве первой розетки в ответвленной цепи розетки AFCI могут обеспечить последовательную дуговую защиту для всей ответвленной цепи. Они также обеспечивают защиту от параллельной дуги для ответвленной цепи после розетки AFCI.
Устройства защиты от перенапряжения предназначены для уменьшения случайных скачков энергии при переходных процессах напряжения и электрических помех в линии электропитания, которые могут повредить чувствительную электронику, такую как телевизоры, компьютеры и интеллектуальные устройства. Они доступны для приложений с напряжением 120 В, 15/20 А в различных форм-факторах, таких как розетки с защитой от перенапряжения в одиночной, дуплексной, четырех-в-одной и шести розеточных конфигурациях, а также удлинители с защитой от перенапряжений . Эти устройства обеспечивают защиту на месте использования и являются последней линией защиты в сети защиты от перенапряжения всего дома.
Погодозащищенные (WR) розетки изготовлены из устойчивых к ультрафиолетовому излучению изоляционных материалов, обладающих превосходной ударопрочностью при низких температурах и выдерживающих длительное воздействие атмосферных воздействий и неправильного обращения. Металлические компоненты должны быть устойчивы к коррозии . В соответствии с требованиями Национального электротехнического кодекса 2008 года в сырых или влажных помещениях на открытом воздухе необходимо использовать розетки WR во внутреннем дворике, на террасе и в зонах у бассейна. [ нужна цитация ] Они доступны в различных вариантах, включая GFCI и защищенные от несанкционированного доступа.
Для дополнительной защиты розетки WR должны быть защищены крышками «для сверхмощных условий использования» или «погодостойкими». [ нужна ссылка ] Эти крышки имеют прочную конструкцию, защищающую от влаги (капающей или конденсирующейся), пыли, мусора и насекомых, а также обеспечивают легкий доступ к емкостям, что позволяет использовать их с электроинструментами, триммерами, спринклерными системами и насосами.
Поврежденные шнуры питания портативных кондиционеров стали причиной множества пожаров в электросети и около 350 смертей в год. [ нужна цитата ] Чтобы бороться с этим, NEC 2017 года [39] требует, чтобы каждый портативный кондиционер, продаваемый в Соединенных Штатах, имел либо прерыватель детектора тока утечки (LCDI), либо устройство защиты от замыкания на землю (GFCI), встроенное в его шнур питания . Устройство может быть встроенным в вилку питания или представлять собой отдельный модуль на расстоянии не более 12 дюймов от вилки. Устройство защиты оснащено кнопками «Тест» и «Сброс» на корпусе. Шнур LCDI имеет тонкую проволочную сетку вокруг проводников и схему для обнаружения утечки тока из проводников в сетку, что могло бы произойти, если бы шнур был поврежден или изношен. Вилки представляют собой обычные вилки NEMA 5–15, 5–20, 6–15, 6–20 или 6–30, в зависимости от конструкции кондиционера, и обычно представляют собой литые конструкции.
Цвет устройства не идентифицирует ни его класс напряжения, ни систему питания. Поскольку цвета не определены стандартами NEMA, цель цветового кодирования розетки может быть установлена владельцем здания, который может выбрать розетки коричневого цвета, цвета слоновой кости, белого, миндального, серого или черного цвета в конфигурации 5–15 для смешивания. с декором комнаты.
Однако, хотя цвета не стандартизированы NEMA, некоторые отрасли используют цвета для определенных применений, следуя стандартам де-факто :
Большинство двойных розеток имеют металлические выступы, соединяющие верхнюю и нижнюю части розеток. Эти выступы можно отломить, чтобы можно было подключить верхнюю и нижнюю розетки к отдельным цепям. [42] Это может позволить использовать одну коммутируемую розетку для лампы или две отдельные цепи питания, если ожидаются большие нагрузки. Две ответвленные цепи могут дополнительно иметь общий нейтральный провод, заканчивающийся дуплексными розетками, это состояние иногда называют «разделенной проводкой», «разделенной розеткой» [43] или «полуразделенной проводкой».
Размеры и конфигурации разъемов NEMA указаны в стандарте ANSI/NEMA WD-6. [2] Underwriters Laboratories поддерживает стандарт UL 498, [44] , который определяет характеристики конструкции (например, долговечность, электробезопасность и огнестойкость) для разъемов NEMA. Эти дополнительные требования позволяют изготавливать разъемы в соответствии с Национальными электротехническими нормами и правилами . Агентство оборонной логистики и Управление общих служб поддерживают Федеральную спецификацию WC-596 [45] и связанные с ней спецификации. Эта спецификация ссылается на WD-6 и UL 498 и предоставляет дополнительные критерии долговечности и электробезопасности для разъемов, предназначенных для использования в военных целях.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )