本文翻譯自維基百科
https://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_and_multiphase_power_plugs_and_sockets
工業(yè)多相插頭和插座提供與額定電壓和電流高于家用插頭和插座的電源的連接。它們通常用于多相系統(tǒng)、大電流或需要保護環(huán)境免受危害的情況。工業(yè)插座可能有防風(fēng)雨罩、防水套,或者可能與開關(guān)互鎖,以防止帶電插頭意外斷開。某些類型的連接器已獲準(zhǔn)用于可能存在易燃氣體的危險區(qū)域,例如煤礦或石化廠。
通常插頭是連接到電動設(shè)備的電源線上的可移動連接器,插座固定在設(shè)備或建筑結(jié)構(gòu)上并連接到通電電路。插頭具有突出的針腳,或者,在美國行業(yè)術(shù)語中,刀頭(稱為公頭)可裝入插座中的匹配槽或孔(稱為母頭)中。插頭在 IEC 60050 中定義為具有設(shè)計用于與插座的觸點接合的針腳的附件,還包含用于柔性電纜或軟線的電氣連接和機械保持裝置,插頭不包含改變電氣特性的組件來自電氣輸入的輸出(除非提供開關(guān)或保險絲作為將輸出與輸入斷開的手段)。在本文中,術(shù)語“插頭”按照 IEC 60050 定義的含義使用。插座旨在防止裸露的帶電觸點暴露在外。
為了降低用戶意外接觸帶電導(dǎo)體從而遭受電擊的風(fēng)險,除了帶電插座的凹槽或孔之外,插頭和插座系統(tǒng)通常還包含安全特征。這些可能包括帶有絕緣套管的插頭、凹進式插座、帶有擋板的插座以及設(shè)計為僅接受以正確方向插入的兼容插頭的插座。
單相插座被歸類為兩極 (2P) 并提供單線觸點和中性觸點。此外,通常(但并非總是)存在保護接地(美國術(shù)語中的接地)觸點,在這種情況下,插座被歸類為兩極接地 (2P+E)。
三相插座提供三個線路觸點,它們還可以包括中性線和保護接地觸點之一或兩者。三個觸點的名稱可能不同。IEC 標(biāo)準(zhǔn)使用線路名稱 L1、L2 和 L3。NEMA 標(biāo)準(zhǔn)使用相位名稱 X、Y 和 Z。
用于美國分相配電系統(tǒng)的插座可能有兩個線觸點和中性線。在這種情況下,使用行代號 X 和 Y。它們還可能包括保護性接地觸點。
幾乎所有三相電源插頭都有接地(接地)連接,但可能沒有中性線,因為三相負載(如電機)不需要中性線。這種插頭只有四個插腳(接地和三相)。帶零線的插座示例是 L21-30 (30 A) 和 L21-20 (20 A),它們都有五個引腳(接地、零線和 X、Y、Z 相)。
雖然某些形式的電源插頭和插座是由國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的,但各國可能有自己不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。例如,電線的顏色編碼可能與小型電源插頭的顏色編碼不同。
歐洲
IEC 60309 體系
在歐洲,最常見的重型商業(yè)和工業(yè)連接器系列符合 IEC 60309(以前的 IEC 309)和基于它的各種標(biāo)準(zhǔn)(包括 BS 4343 和 BS EN 60309-2)。這些在英國通常被稱為 CEE 工業(yè)、CEEform 或簡稱 CEE 插頭,或稱為“Commando 連接器”(在這些連接器的 MK Commando 品牌名稱之后)。
IEC 60309 連接器的最大額定電壓為 1000 V DC 或 AC;最大額定電流為 800 A;和最大頻率 500 Hz。插頭有 P+N+E(不平衡單相帶零線)、2P+E(平衡單相)、3P+E(三相不帶零線)和 3P+N+E(三相帶零線)。可用的額定電流包括 16 A、32 A、63 A、125 A 和 200 A。
32 A 400 V 3P+N+E
電壓額定值和其他特性由顏色代碼表示(在三相插頭中,規(guī)定的電壓是線電壓,而不是相電壓)。插頭的接地針直徑比其他插頭大,并且根據(jù)額定電壓位于不同的位置,因此無法配對,例如藍色插頭與黃色插座。由于不同的額定電流具有不同的整體尺寸,因此也不可能匹配不同的引腳配置或額定電流。例如,16 A 3P+E 400 V 插頭不能與 16 A 3P+N+E 400 V 插座配合,16 A P+N+E 230 V 插頭不能與 32 A P+N+ 配合E 230 V 插座。
16 A P+N+E 230 V 插頭
黃色 2P+E、藍色 P+N+E、黃色 3P+E、紅色 3P+E 和紅色 3P+N+E 是迄今為止最常見的排列方式。藍色 P+N+E 插座(通常為 16 A,雖然 32 A 越來越普遍)被英國和丹麥露營地和游艇碼頭用作標(biāo)準(zhǔn),用于框架帳篷、拖車帳篷、大篷車、和船;它們也在歐洲其他地方用于相同目的,盡管在某些國家/地區(qū)也廣泛使用當(dāng)?shù)氐膰鴥?nèi)插頭。由于需要為電動烹飪和加熱設(shè)備供電,靜態(tài)大篷車通常使用類似的 32 A 版本。帶有 240 V 電壓的藍色 P+N+E 16 A 版本也用于購物中心及其外圍設(shè)備,為商店內(nèi)的“臨時”攤位供電,也用于英國國內(nèi)的家庭花園為花園設(shè)備供電、燒烤和臨時照明。黃色的 2P+E 16 A 版本承載 115 V,廣泛用于倫敦地鐵系統(tǒng),為重型風(fēng)扇的臨時使用提供動力;它也經(jīng)常被英國的商人使用,內(nèi)置在由標(biāo)準(zhǔn) 13 A 240 V 電源供電的便攜式變壓器箱中,以運行設(shè)計為在 115 V 下運行的重型電動工具。
配對的 16 A 插頭和壁掛式插座
少數(shù)碼頭通過紅色三相連接器提供230V單相電源(過程中違反相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))。這在某種程度上確保了只有支付了所需費用(并因此獲得了適當(dāng)制作的適配器電纜)的船只才能使用電力。
娛樂產(chǎn)業(yè)
在整個歐洲,工業(yè)電源連接器的常見用途是娛樂和廣播行業(yè)。
在該行業(yè)中,上述 IEC 60309 連接器被稱為 CEEform(或僅 CEE)連接器。使用額定值介于 16 A 和 125 A 之間的 230 V 單相(藍色)和 400 V 三相(紅色)連接器。
在需要更大載流能力的地方,例如發(fā)電機組和配電盤之間,可以使用 VEAM Powerlocks 或 Cam-Loks。這些連接器是單極的,因此需要五個連接器來容納所有三相,中性線和地線。Powerlock 的額定值為 400 A 或 660 A,電壓為 1 kV。Cam-Lok E1016 系列的額定電壓為 600 V 400 A。
Powerlocks 用歐洲統(tǒng)一顏色代碼標(biāo)識,它們也有如下注釋:
棕色,L1
黑色,L2
灰色,L3
藍色,N
綠色,地球
Cam-Lok 也有這些顏色可供選擇。
在需要通過多電纜運行單獨的饋電時,劇院和演播室照明設(shè)備上經(jīng)常會遇到 Socapex 19 針連接器。
英國:Lewden 插頭
Lewden 插頭和插座是 Lewden 制造的金屬體防水插頭和插座。較小單相品種的引腳排列與 BS 1363 和 BS 546 插頭和插座相同。這些插頭和插座將與相同針腳排列的普通插頭和插座配對,但只有在 Lewden 插座中使用 Lewden 插頭并且螺絲環(huán)正確擰緊時,它們才防水(插座有一個金屬蓋,可以擰上以防水)不使用時。
英國:BS 196
1930 年,工業(yè)插頭和插座的 BS 196 標(biāo)準(zhǔn)被引入。插頭有 5 A、15 A 和 30 A 型號,鍵槽和插針的各種配置可滿足不同電壓的需求。在大多數(shù)現(xiàn)代應(yīng)用中,BS 196 插頭現(xiàn)已被 BS 4343(CEE 類型)連接器取代。
瑞典、德國和荷蘭:Perilex 插頭
Perilex 插頭和插座是 5 針 3 相連接器。該系統(tǒng)提供 400 V 3P+N+PE 并有 16 A 和 25 A 版本。在瑞典,16 A 通常用于爐灶,并在某種程度上用于廚房中的其他加熱設(shè)備。
瑞典:Semko 17 插頭
Semko 17 是 3/4 針三相連接器,帶(4 針)或不帶(3 針)零線連接器。連接器有不同的尺寸,16 A 帶圓角;25 A 和 63 A 為矩形。這些連接器主要用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)設(shè)施。1989 年禁止制造和銷售帶有金屬外殼的 Semko-17 連接器。幾年后,所有 Semko-17 連接器的制造和銷售都被禁止。已有的連接器可以使用,但其他新的則不得再使用。禁止的原因是 Semko-17 有幾個安全問題。接地連接可能會氧化,當(dāng)外殼由金屬制成時,任何接地故障都會通過連接/斷開公頭和母頭電纜連接器通過人手(除非該人戴絕緣手套)。錯誤地將接地連接器用作中性線并不少見。也許最糟糕的問題是,在某些連接器中,接地螺釘可能會嚴重生銹,以至于接地線松動,在最壞的情況下會與附近的線路(相)線接觸。
瑞士:SN 441011
瑞士標(biāo)準(zhǔn) SN 441011(直到 2019 SN SEV 1011)家用和類似用途的插頭和插座。定義了插頭和插座的分層系統(tǒng),包括單相和三相連接器。插座將接受具有相同或更少針數(shù)和相同或更低額定值的插頭。單相瑞士插頭和插座在主要文章 SN 441011 中進行了描述。
15 型插頭和插座有 3 個直徑為 4 毫米的圓形插腳,外加 2 個扁平插腳(用于 L2 和 L3)。它專為三相應(yīng)用而設(shè)計,額定電壓為 10 A、250 V/400 V。該插座還可以接受 11 和 12 型插頭以及 Europlug。
15 型插座(3 相,10 A)
25 型插頭和插座有 3 個 4 毫米 x 5 毫米的矩形插針和 2 個扁平插針(用于 L2 和 L3)。它專為三相應(yīng)用而設(shè)計,額定電壓為 16 A、250 V/400 V。該插座可接受 11、12、21 和 23 型單相插頭、Europlug 以及 15 和 23 型三相插頭。
25 型插座(3 相,16 A)
前南斯拉夫
這種類型的三相插頭和插座主要用于防爆場合。南斯拉夫國家,它們是 5 針三相連接器,額定電流為 16 A,380 V。工業(yè)三相連接器與歐洲 IEC 60309 相同。
380 V 南斯拉夫 5 針三相插頭
380 V 南斯拉夫 5 針三相壁式插座
北美
NEMA
美國圓形連接器插針和套筒與較新的 IEC 60309 類型不兼容。額定電流為 30、60、100、200 和 400 A。所有額定電壓均高達 250 V DC 或 600 V AC。觸點排列為 2 到 4 個引腳。根據(jù)對地面的處理,有兩種形式,樣式 1 僅在外殼上接地。樣式 2 使用其中一個觸點和外殼,內(nèi)部連接在一起。它們不像 IEC 309 那樣針對特定電路和電壓進行強類型化。一種插入旋轉(zhuǎn)選項可用于防止具有不同電壓的類似連接器插接。
插頭中的觸點是簡單的圓柱體(套管),而插座中的針式觸點具有彈簧裝置以保持接觸壓力,與 IEC 60309 類型連接器相反。所有觸點的直徑相同。最初使用金屬結(jié)構(gòu),但現(xiàn)在它們也用塑料殼制成。由于僅在連接器外殼中使用鍵,并且由于鍵在工業(yè)使用中可能損壞,因此可能與磨損的連接器不匹配。
國際電工委員會
在過去的 30 年中,IEC 60309 系列 II(北美)插針和套筒連接器在北美獲得了極大的關(guān)注。II 系列電流額定值為 20、30、60、100、200、300、350、500 和 600 安培。額定電壓高達 1000 V AC。
銷和套筒塞
NEMA 連接器
NEMA 設(shè)備不僅是工業(yè)設(shè)備,某些類型的設(shè)備幾乎可以在美國的所有建筑物中找到?!肮I(yè)級”連接器的構(gòu)造滿足或超過更嚴格的行業(yè)測試標(biāo)準(zhǔn)的要求,并且比同類型的住宅和輕型商用連接器更堅固,能夠承受損壞。工業(yè)設(shè)備也可以構(gòu)造成防塵或防水的。NEMA 接線設(shè)備的額定電流為 15-60 A,額定電壓為 125-600 V。
NEMA 插頭和插座有兩種基本配置:直插式和鎖定式。以L為前綴的數(shù)字為扭鎖,其他為直片式。鎖定型連接器主要用于工業(yè)應(yīng)用,在住宅和輕型商業(yè)用途中并不常見。
扭鎖連接器
扭鎖連接器由 Harvey Hubbell III 于 1938 年首次發(fā)明,Twist-Lock 至今仍是 Hubbell Incorporated 的注冊商標(biāo),盡管該術(shù)語通常用于泛指由任何制造商制造的 NEMA 扭鎖連接器。扭鎖連接器都使用彎曲的切片,其形狀與圓的圓周部分相符。一旦推入插座,插頭就會被扭曲,其現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)的插腳鎖定在插座中。為打開插頭,反向旋轉(zhuǎn)。鎖定聯(lián)軸器可在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中實現(xiàn)非??煽康倪B接。
與非鎖定連接器一樣,這些連接器采用各種標(biāo)準(zhǔn)化配置并遵循相同的通用命名方案,只是它們都以 L 開頭表示鎖定。連接器系列的設(shè)計使得 120 V 連接器、208/240 V 連接器和各種其他更高電壓的連接器不會意外地相互連接。
舞臺引腳連接器
舞臺引腳連接器 (SPC) 或接地舞臺引腳 (GSP) 是一種主要用于美國劇院行業(yè)舞臺照明應(yīng)用的連接器。舞臺引腳連接器通常用于將調(diào)光的電源從調(diào)光器傳導(dǎo)到舞臺燈光設(shè)備,但有時它們也可以為其他設(shè)備供電。
與 NEMA 5-15 連接器(在劇院行業(yè)中通常稱為愛迪生連接器)相比,舞臺引腳連接器帶銷分離器的主要優(yōu)勢在于其更堅固的結(jié)構(gòu)和補償磨損的能力,從而提高了耐用性和抗損壞性。。具有專門用于可調(diào)光電源的不同連接器還有助于防止可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的調(diào)光電路和非調(diào)光電路混淆。與 NEMA 5-15 的 15 A 和 1.8 kW 相比,即使是最小的級引腳連接器的額定電流也為 20 A,在 120 V 時轉(zhuǎn)換為 2.4 kW。在電纜位于地板上的應(yīng)用中,連接器的低剖面允許僅略高于它們連接的電纜的連接。
舞臺引腳連接器
加利福尼亞 50 A 連接器
在北美,對于中等電流要求,通常使用 50 A 加利福尼亞式連接器。它采用扭鎖設(shè)計,金屬套管完全保護公連接器上的刀片,母連接器上有一個中心接地釘以幫助居中。
California 連接器通常用于戶外活動、表演和會議以及建筑工地。該連接器的名字來源于加利福尼亞好萊塢電影制片廠早期開發(fā)的一種更安全的連接器。演播室中使用的第一個大電流連接器是劇院中使用的舞臺引腳(也稱為“槳式插頭”),不接地。然而,California 插頭通過外部鋼護罩接地。這也有助于保護公接觸針免受整天在設(shè)備周圍不斷拖拽電纜的損壞。如果在通電時插入或拔出連接器,接地護罩有助于吸收電弧閃光。最初的槳式插頭以危險的弧光而聞名,尤其是在早期的電動舞臺照明的較舊的直流供電劇院中。
例如,需要零線連接的三相插頭不能插入不提供這種連接的插座。然而,不需要零線連接的插頭可以插入提供這種連接的插座,盡管在那種情況下不會使用零線連接。
對于舞臺照明用途,常見的插頭是帶有中性針腳的 32-A 5 針連接器。不需要中性線的電機負載使用四針連接器。更大的要求可能使用 powerlock 或 camlock 連接器。在 IT 行業(yè)中,有時會使用 IEC 60309 系統(tǒng)。
澳大利亞
澳大利亞三相插座,具有接地和中性線連接,額定電流為 20 A,IP56。背景中可以看到單相雙 10 安培澳大利亞插座。
澳大利亞三相插座
箭頭指向 50 A 插座中的插槽。50 A 插頭有塑料突起,可以穿過這些插槽,但由于沒有這些插槽,因此無法插入 32 A 插座。32 A 插頭沒有任何突起,因此可以插入任一插座。
帶有直柄的 32 安培 5 針插頭。
在澳大利亞、新西蘭和許多相關(guān)的南太平洋島國,使用 AS/NZS 3123 標(biāo)準(zhǔn)。該系列中,多種尺寸的三相圓針插座按額定電流和中性線回路標(biāo)準(zhǔn)化。一組內(nèi)的每個插座都接受同一組中的插頭,不超過其額定值,但不包括具有更高額定電流、來自不同組或帶有中性針腳的插頭(如果插座中沒有插頭)。多相插頭和插座的額定電壓高達 500 V,并且都包括接地連接。如果安裝正確,這些插頭和插座的防護等級通常為 IP56。螺絲環(huán)有助于將插頭和插座固定在一起。
在住宅環(huán)境中使用的單相標(biāo)準(zhǔn) AS/NZS 3112 中,較低額定電流的插頭可以插入較高額定電流的單相插座中,反之則不然。雖然此功能在某種程度上反映在多相插座上,但它進一步僅限于同一組內(nèi)的插頭。例如,有一組由 32 A、40 A 和 50 A 連接器組成,另一組由 50 A、63 A 和 80 A 連接器組成。32 A 插頭可以連接到第一組中的任何 32 A、40 A 或 50 A 插座,但不能連接到第二組中的任何 50 A、63 A 或 80 A 插座。該標(biāo)準(zhǔn)指出,有兩種不同的、不兼容的 50 A 連接器,它們不能互換,因為它們的物理尺寸不同。
三相插頭和插座均提供 4 針(無零線)或 5 針(帶零線)。沒有中性針的插頭可以插入帶有中性線的插座,但反過來是不可能的,因為中性針會阻止插入沒有中性線孔的插座。
由此可以看出,例如安裝32A、250V的插座,只能兼容32A的插頭,無法插入10A或20A的插頭。
在每個尺寸組中,插頭和插座都帶有某些突出在插頭外側(cè)的“凸耳”。較高電流的插頭有更多的接線片,以防止它們插入較低電流的插座,同時仍允許它們插入具有較高電流額定值的相同尺寸組的插座中。例如,沒有零線的 32 A 4 針插頭可以插入有零線的 50 A 5 針插座。
但是 10 A 5 針插頭不適合 32 A 5 針插座,因為插頭在不同的組中,不僅直徑不同,而且導(dǎo)體的位置也有幾度不同(例如組7/8 32 A插頭在9點鐘和3點鐘方向有L和N針,而1/2 20 A插頭在10點鐘和2點鐘有L和N針。)
還有一些金屬包覆插頭和插座的額定電流高達 63 A,但成本要高得多。
帶有直柄的35-amp 5針插頭
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