الحبال المستقطبة وغير المستقطبة وأنواع الأسلاك الشائعة ودليل كابلات الطاقة

أسلاك الطاقة المستقطبة وغير المستقطبة: ماذا يعني الفرق فعليًا

يعود الفرق بين أسلاك الطاقة المستقطبة وغير المستقطبة إلى ما إذا كان من الممكن إدخال القابس في منفذ في اتجاه واحد فقط أو في أي اتجاه. أ المكونات المستقطبة يحتوي على شفرتين بعرض غير متساوٍ - الشفرة المحايدة أعرض قليلاً من الشفرة الساخنة - لذلك لا يمكن وضعها إلا في منفذ مستقطب في اتجاه واحد. أ المكونات غير المستقطبة تحتوي على شفرتين بنفس العرض ويمكن إدخالهما في أي اتجاه.

هذا التمييز مهم لأن طاقة التيار المتردد في دائرة قياسية ذات سلكين ليست متناظرة. موصل واحد هو سلك ساخن (يحمل جهدًا حيًا، عادةً 120 فولتًا في أمريكا الشمالية) والآخر هو سلك محايد (عند أو بالقرب من إمكانات الأرض). في التوصيل المستقطب، يتصل السلك الساخن دائمًا بالطرف الساخن للجهاز والسلك المحايد بالطرف المحايد. في التوصيل غير المستقطب، يؤدي عكس القابس إلى عكس الطرف الداخلي الذي يستقبل الجهد الحي - وهي حالة تسمى قطبية عكسية .

بالنسبة للعديد من الأحمال المقاومة البسيطة - المصابيح المتوهجة، وعناصر التسخين، والمحركات الأساسية - فإن القطبية العكسية ليس لها أي تأثير وظيفي ولا تشكل أي خطر إضافي. بالنسبة للأجهزة التي تحتوي على مفاتيح أو صمامات أو أجزاء موصلة يمكن الوصول إليها، فإن القطبية مهمة بشكل كبير. مصباح بسلك مستقطب ، على سبيل المثال، يضمن أن المفتاح يقاطع السلك الساخن، بحيث يكون غلاف المقبس في وضع محايد عندما يكون المصباح مطفأ - مما يقلل من خطر الصدمة عند تغيير المصباح. إذا استخدم نفس المصباح سلكًا غير مستقطب تم إدخاله في الاتجاه المعاكس، فسيظل غلاف المقبس نشطًا حتى مع إيقاف تشغيل المفتاح.

في ممارسة الأسلاك في أمريكا الشمالية، تتوافق الشفرة المحايدة للقابس المستقطب مع الفتحة الأوسع في منفذ NEMA 1-15 أو NEMA 5-15 القياسي. يتم تحديد الموصل المحايد في السلك من خلال نسيج مضلع أو عزل أبيض/رمادي؛ الموصل الساخن أملس أو أسود. تكون المقابس المؤرضة ثلاثية الشُعب (NEMA 5-15ص وما شابه) مستقطبة بطبيعتها بواسطة الدبوس الأرضي، وبالتالي فإن تمييز عرض الشفرة ينطبق بشكل خاص على الحبال غير المؤرضة ذات الشقين.

عندما يكون الاستقطاب مطلوبا وعندما لا يكون كذلك

تحدد الرموز الكهربائية ومعايير سلامة المنتج الأجهزة التي تتطلب أسلاكًا مستقطبة. بموجب إرشادات UL وNEC في الولايات المتحدة، يلزم وجود أسلاك مستقطبة من أجل:

• وحدات الإنارة (المصابيح وأجهزة الإضاءة) ذات مقابس إديسون اللولبية، حيث يجب أن يكون الغلاف محايدًا
• الأجهزة ذات المفاتيح أحادية القطب التي يجب أن تقاطع الموصل الساخن
• الأجهزة التي يمكن الوصول إلى طرف واحد منها ويمكن لمسها أثناء الاستخدام العادي

الحبال غير المستقطبة مقبولة من أجل:

• الأدوات والأجهزة الكهربائية مزدوجة العزل حيث يتم عزل الدوائر الداخلية عن الأسطح التي يمكن الوصول إليها بغض النظر عن القطبية
• الأجهزة التي تحتوي على محولات أو مصادر طاقة تبديلية حيث تكون قطبية التيار المتردد عند الإدخال غير ذات صلة بسلوك الإخراج
• أجهزة الفئة الثانية (مزدوجة العزل) معتمدة بأنها لا تتطلب اتصالاً مؤرضًا أو مستقطبًا للسلامة

خارج أمريكا الشمالية، يكون تمييز الاستقطاب أقل أهمية في الممارسة العملية لأن معظم معايير المقابس الدولية (IEC 60083، Bس 1363، CEE 7/4، وما إلى ذلك) تستخدم مقابس مؤرضة ثلاثية الأطراف أو تصميمات الدبوس المغطاة التي تفرض القطبية الصحيحة عن طريق الهندسة، مما يجعل التشفير المنفصل بعرض الشفرة غير ضروري.

الأنواع الشائعة من الحبال المستخدمة في التطبيقات الكهربائية

يشير مصطلح "سلك" في الاستخدام الكهربائي على وجه التحديد إلى مجموعة مرنة ومتعددة الموصلات مخصصة لتوصيل المعدات المحمولة أو شبه المحمولة بمصدر الطاقة. تتميز الأسلاك عن الأسلاك الثابتة بمرونتها وقابليتها للنقل ووجود قابس مقولب أو متصل. أنواع الأسلاك الأكثر شيوعًا في الأماكن السكنية والتجارية والصناعية الخفيفة هي:

سلك المصباح (SPت-1 / SPT-2)

نوع السلك الأخف وزنًا، ويتكون من موصلين متوازيين مع غلاف من البلاستيك الحراري، يستخدم في المصابيح والأجهزة الصغيرة والإضاءة الزخرفية. يحتوي SPT-1 على عزل أرق (جدار 0.030 بوصة)؛ يتميز SPT-2 بعزل أكثر سمكًا (جدار 0.045 بوصة) ومقاومة أعلى للتآكل. كلاهما مصنف 300 فولت وعادةً ما يكون 18 AدبليوG. تحتوي الإصدارات المستقطبة على موصل محايد مضلع لتحديد الهوية.

سلك الجهاز (SVT / SجT / ST)

فئة واسعة تغطي الأسلاك متوسطة التحمل للأجهزة المنزلية والأدوات الكهربائية والمعدات. SVT (نوع سلك المكنسة الكهربائية) عبارة عن سلك لدن بالحرارة ثلاثي الموصلات بقوة 300 فولت. SJT هو سلك خدمة صلبة صغير مع عزل موصل فردي أكثر سمكًا، تصنيف 300 فولت، يستخدم في الأجهزة والمعدات المحمولة. ST (الخدمة الصلبة) هو سلك ذو قياس أثقل بقدرة 600 فولت، وهو مناسب للمعدات المحمولة الأكثر تطلبًا والاستخدام الخارجي.

سلك التمديد

سلك التمديد عبارة عن مجموعة سلكية تحتوي على قابس من أحد الطرفين ومقبس واحد أو أكثر من الطرف الآخر، وتستخدم لتوسيع الوصول من منفذ ثابت. تعتمد سلامة سلك التمديد بشكل حاسم على مطابقة المقياس - يؤدي استخدام سلك تمديد صغير الحجم مع جهاز عالي التيار إلى تسخين مقاوم يمكن أن يتجاوز التصنيف الحراري للسلك. بالنسبة للأجهزة ذات القوة الكهربائية العالية (سخانات الفضاء والأدوات الكهربائية)، يلزم وجود سلك 14 AWG أو 12 AWG؛ 16 AWG هو الحد الأدنى لمعظم الاستخدامات العامة.

سلك توصيل الأجهزة القابل للفصل (سلك IEC)

سلك قياسي قابل للإزالة مع موصل IEC 60320 على طرف الجهاز، يستخدم على أجهزة الكمبيوتر والشاشات والطابعات والمعدات الصوتية ومصادر إمداد الطاقة. تعد مجموعة IEC C13 / C14 (زوج الموصل القياسي "لسلك الغلاية") هي الأكثر شيوعًا، حيث تبلغ 10 أمبير عند 250 فولت. C15/C16 هو نوع ذو درجة حرارة أعلى يستخدم في الغلايات وبعض معدات الخوادم. C19/C20 هو إصدار 16A للخدمة الشاقة لوحدات توزيع الطاقة المثبتة على الحامل.

الحبل قابل للسحب

سلك ملفوف يمتد تحت التوتر وينكمش عند تحريره، ويستخدم في أجهزة الهاتف، وأجهزة تسجيل النقد، والمعدات الطبية، والأدوات الصناعية حيث تكون إدارة السلك مرتبة أمرًا مهمًا. مُصنف لدورات الثني المتكررة.

أنواع مختلفة من كابلات الطاقة بواسطة البناء والتقييم

كابلات الطاقة هي الفئة الأوسع التي تشمل الأسلاك المرنة والأسلاك الثابتة. المتغيرات الرئيسية التي تحدد نوع كابل الطاقة هي مادة الموصل والمقياس، والمواد العازلة وتقييم الجهد، والغطاء لحماية البيئة، وما إذا كان التجميع مخصصًا للتركيب الثابت أو الاستخدام المحمول. الأنواع الرئيسية الموجودة في التطبيقات التجارية والصناعية وتطبيقات البنية التحتية هي:

كابل مغلف غير معدني (NM / Romex)

نوع الكابل القياسي للأسلاك الثابتة السكنية في أمريكا الشمالية. يتكون من اثنين أو ثلاثة موصلات معزولة بالإضافة إلى سلك أرضي مكشوف محاط بغلاف خارجي من البلاستيك الحراري. تصنيف 600 فولت، متوفر في 14 AWG حتى 6 AWG لتطبيقات الدوائر الفرعية. غير مناسب للمواقع الرطبة أو الدفن المباشر أو مسارات القنوات المكشوفة.

الكابل المدرع (AC / BX) والكابل المغطى بالمعدن (MC)

كابلات الأسلاك الثابتة ذات درع معدني حلزوني فوق الموصلات المعزولة، مما يوفر الحماية الميكانيكية وبعض التدريع الكهرومغناطيسي. يستخدم كابل التيار المتردد الدرع المعدني كمسار أرضي؛ يشتمل كابل MC على موصل أرضي معزول باللون الأخضر مخصص داخل الدرع. يستخدم في البناء التجاري والمرافق الصناعية والمواقع التي لا يسمح فيها بكابل NM بموجب الكود.

سلك THHN / THWN في القناة

يتم سحب الموصلات المعزولة الفردية من خلال قناة معدنية أو PVC. تم تصنيف THHN (مغطى بالنايلون الحراري عالي المقاومة للحرارة) بدرجة حرارة 90 درجة مئوية؛ يضيف THWN ملاءمة الموقع الرطب. هذه هي طريقة الأسلاك السائدة في البناء التجاري والصناعي بسبب مرونتها في التوجيه وسهولة استبدال الموصل. متوفر من 14 AWG إلى 1000 kcmil لتطبيقات التغذية الكبيرة.

USE-2 / كابل الدفن المباشر URD

مدخل الخدمة تحت الأرض وكابلات التوزيع السكنية تحت الأرض مصممة للدفن المباشر بدون قناة. تم تصنيف USE-2 على 90 درجة مئوية رطبًا وجافًا؛ URD هو تصميم محايد متحد المركز تستخدمه المرافق لتوزيع الطاقة السكنية تحت الأرض. يستخدم كلاهما أنظمة عزل مقاومة للرطوبة قادرة على تحمل كيمياء التربة ورطوبة الأرض إلى أجل غير مسمى.

سوو / SJياOW كابل الطاقة المحمول

كابلات طاقة محمولة شديدة التحمل تستخدم للطاقة المؤقتة في مواقع البناء، وفي المسارح والمناسبات، وللآلات الصناعية التي تتطلب تغيير موضعها بشكل متكرر. يرمز التعيين إلى نوع السترة (S = الخدمة الشاقة)، ​​ومقاومة الزيت (س = السترة المقاومة للزيت والعزل)، وتصنيف الموقع الرطب (W). تصنيف 600 فولت، متوفر في 18 AWG حتى 2 AWG، مع إصدارات رباعية الموصلات (للتطبيقات 240 فولت أو ثلاثية الطور) شائعة أيضًا.

كابلات الجهد المتوسط والجهد العالي

تستخدم كابلات الطاقة للتوزيع عند 5 كيلو فولت، و15 كيلو فولت، و35 كيلو فولت، وما فوق عزل البولي إيثيلين المتشابك (XLPE) أو مطاط الإيثيلين البروبيلين (EPR) مع طبقات التحكم في الضغط شبه الموصلة، والدرع المعدني، والسترات الخارجية المدرعة. هذه هي كابلات البنية التحتية الصناعية والخدمية المستخدمة في مغذيات المحطات الفرعية، ودوائر التوزيع تحت الأرض، وتوزيع طاقة المصانع الصناعية فوق 600 فولت.

مقارنة كابلات الطاقة حسب التطبيق

كيفية قراءة سلك الطاقة أو تعيين الكابل

تتبع تسميات سلك الطاقة والكابلات في أمريكا الشمالية نظام رموز الحروف الموحد بواسطة UL والمشار إليه في NEC. يؤدي فهم الكود إلى تجنب اختيار سلك صغير الحجم أو غير مناسب لتطبيق معين. العناصر الرئيسية هي:

• S — الخدمة الشاقة (عزل أثقل وسترة). يشير غياب S إلى خدمة صغيرة أو خفيفة (على سبيل المثال، بادئة SJ مقابل بادئة S).
• J — الخدمة الصلبة الصغيرة (تصنيف 300 فولت مقابل 600 فولت لأسلاك الخدمة الصلبة غير J).
• O — سترة مقاومة للزيت؛ OO - سترة مقاومة للزيت وعزل موصل.
• W - مناسب للأماكن الرطبة والاستخدام الخارجي.
• T - العزل بالحرارة. P - البناء الموازي (المسطح)؛ V — بناء سلك المكنسة الكهربائية.
• عدد الموصلات وAWG - يتم التعبير عنه على سبيل المثال بـ "3/14" ويعني ثلاثة موصلات عند 14 AWG. تشير أرقام AWG الأصغر إلى موصلات أكبر ذات سعة تيار أعلى.

تم وضع علامة على الحبل جوو 3/12 ، على سبيل المثال، هو سلك صغير للخدمة الشاقة مع سترة مقاومة للزيت وعزل، مصنف للموقع الرطب، مع ثلاثة موصلات 12 AWG - مناسب لأداة محمولة متوسطة الخدمة أو توصيل المعدات في بيئة صناعية رطبة أو زيتية.