Современный мир работает на электричестве, а это значит, что он работает на силовых кабелях
От трехконтактных заземленных проводов для чайников в Великобритании до уникальной угловой конструкции австралийских вилок и всего, что между ними, — во всем мире существует множество силовых кабелей, а также множество различий в рамках каждого стандарта.
На другом конце кабеля разница немного меньше, поскольку мир постепенно переходит на питание от USB-C для многих современных электронных устройств. Однако до тех пор, пока это не произойдет повсеместно, в некоторых более крупных сетях все еще существует множество цилиндрических силовых кабелей разного размера, устаревших разъемов Lightning, старых стандартов USB и разъемов питания через Ethernet.
В большинстве случаев кабель питания КА9РВСКПМнг(А)-HF, который вы получаете вместе с устройством или электронной системой, — это все, что надо для его включения и работы, но если вы когда-нибудь почувствуете необходимость его заменить, он выйдет из строя, и вам понадобится замена, или вы захотите Чтобы убедиться, что у вас есть наиболее безопасный и надежный тип кабеля питания для работы, вам необходимо знать, какой кабель питания подходит для этой работы.
Мы собираемся рассмотреть основные принципы современных силовых кабелей и то, что делает некоторые из них лучше других; разница между определенными стандартами силовых кабелей и тем, что означают определенные номиналы; важность заземления и нужно ли оно вам; различные физические формы и размеры определенных силовых кабелей и какие преимущества они дают; различные кабели питания, используемые для компьютеров, разница между ними и сетевыми кабелями питания, а также подробная информация о том, как выбрать правильный кабель питания для ваших нужд.
Это большая статья, в которой нужно охватить много вопросов, но когда мы закончим, вы станете экспертом по типам силовых кабелей. Давайте идти.
Понимание основ силового кабеля
Скромный кабель питания может показаться более простым, чем различные типы кабелей для передачи данных, используемые для передачи файлов, потокового видео и аудио, а также для сетевых систем вместе. Однако, учитывая множество различных силовых кабелей по всему миру, между ними есть много различий, и вам есть чему поучиться, если хотите понять различные типы силовых кабелей.
Настольным компьютерам, обогревателям, кондиционерам, телевизорам, большим мониторам и некоторым кухонным приборам требуется стандартный шнур питания, также известный как сетевой кабель или шнур для чайника. Это сильно отличается от кабеля USB-C, который вы используете для зарядки телефона, который снова отличается от ряда цилиндрических разъемов, используемых для питания ваших небольших гаджетов и электроники. Это снова отличается от кабеля Power Over Ethernet , по которому питаются ваши камеры видеонаблюдения и другие устройства IoT.
Каждый из тех, кто подключается прямо к розетке, будет отличаться в зависимости от , в какой точке мира находитесь. В то время как в США могут использоваться силовые кабели типа A и типа B, остальной мир использует что-то другое. В Великобритании есть свои специальные вилки типа G, тогда как в большинстве остальных стран Европы и Южной Америки используются комбинации вилок типов C, E и F.
Интерактивная карта вилок IEC World Plugs
Это сложный беспорядок; неудивительно, что международные адаптеры выглядят как швейцарский сыр со множеством дырочек. Однако эти силовые кабели можно разделить на три отдельные группы: поляризованные, неполяризованные и трехконтактные (с заземлением). Поляризованные и неполяризованные силовые кабели имеют только два контакта на вилке, которая вставляется в стену, но поляризованные силовые кабели имеют более короткий контакт питания/находящегося под напряжением рядом с более длинным, который подключен к белому нейтральному проводу. Некоторые поляризованные вилки также имеют закругленный конец штыря, чтобы было понятно, что есть что.
В неполяризованных конструкциях не очевидно, какой из двух контактов является проводом под напряжением, тогда как в конструкциях с тремя контактами у вас будет третий контакт, подключенный к заземляющему проводу.
Поэтому, когда дело доходит до покупки новых силовых кабелей для различной электроники, важно выбрать правильный. Он должен физически соответствовать устройству и сетевой розетке, к которой хотите его подключить. Он также должен соответствовать потребностям вашего устройства в электропитании, включая его номинальное напряжение или ток. Вам также необходимо убедиться, что кабель соответствует местным, национальным (и даже международным) стандартам безопасности или превосходит их, чтобы гарантировать, что силовой кабель не сломает ваше устройство в лучшем случае или не сожжет ваш дом в худшем случае.
Вскоре мы углубимся в конкретные стандарты, а пока просто знайте, что двумя важными организациями, которым следует следовать, являются Международная электротехническая комиссия (IEC) и Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA).
NEMA 1-15 против NEMA 5-15
NEMA — это организация, состоящая из сотен компаний, которые используют, производят и распространяют продукцию, использующую электричество. За прошедшие годы компания опубликовала тысячи стандартов, связанных с электропитанием, многие из которых в настоящее время являются основой для продуктов питания, производимых и продаваемых в Соединенных Штатах. Их можно разделить на заземленные и незаземленные типы, хотя компания также разработала вилки для различного напряжения.
Наиболее распространенными розетками и вилками в США являются соединения NEMA 1–15 или NEMA 5–15. Вилка 1-15P 125 В — это устаревшая, но распространенная конструкция вилки, особенно для старых устройств. У него есть два параллельных плоских лезвия шириной ¼ дюйма, толщиной 0,06 дюйма, длиной 5/8 дюйма и расположенными на расстоянии 1/2 дюйма друг от друга. Поляризованные версии имеют более длинный нейтральный контакт на вилке и более глубоко заземленный порт в розетке типа 1-15R. Они поддерживают ток 15 ампер (отсюда и цифра 15 в их названии), но постепенно выводятся из обращения из-за отсутствия заземления.
Розетки типа 1-15R можно найти во многих старых зданиях, но с 1970-х годов они запрещены в новом строительстве. Однако, если есть современная поляризованная вилка 1-15P или заземленная вилка, которая не подходит к классической розетке 1-15R, вы можете использовать переходник для мошеннической вилки , чтобы преобразовать один тип кабеля питания в другой.
Еще один популярный стандарт NEMA — вилки NEMA 5-15P и их розетка 5-15R. Это трехконтактная конструкция с нейтральным белым проводом и заземляющим лезвием, хотя земля закруглена, тогда как остальные больше похожи на лезвие. Конструкция вилки 5-15P также поддерживает напряжение 125 В и ток 15 А и легла в основу стандарта IEC 60906-2 для других международных конструкций вилок с заземлением.
НЕМА 5-15
Кабели IEC C13/C14
IEC — международная организация, которая обеспечивает стандарты электробезопасности и технологий для более чем 170 стран по всему миру. Стандарты, разрабатываемые IEC, объединили мир электротехники, предоставив техническую основу, которой могут соответствовать страны, способствуя безопасности, надежности и эффективности.
Значение кабеля Типы соединений IEC
Другим распространенным типом силового кабеля является конструкция IEC C13. Это стандартный шнур питания для чайника с розетками для трех металлических контактов. Вы обнаружите, что они используются для питания широкого спектра приборов со съемными силовыми кабелями, таких как настольные компьютеры, офисные устройства медицинского оборудования и некоторые зарядные устройства для ноутбуков.
Стандарт IEC C14 является мужским эквивалентом этого кабеля с тремя металлическими штырями для вставки в конструкцию C13. Вы найдете вилки такого типа на устройствах, совместимых с C13, хотя они также могут присутствовать на удлинителях питания, где вы соединяете силовые кабели C13 и C14 вместе для увеличения радиуса действия.
Эти кабели поддерживают силу тока до 10 А и напряжение 240 В. Они оснащены заземляющим проводом, а также поляризованными контактами, что делает их очень безопасным способом питания широкого спектра устройств в разных странах. По иронии судьбы, несмотря на разговорное название «свинцовый чайник», в странах с напряжением 120 В для настоящих чайников необходимо использовать конструкцию C15/C16, поскольку они поддерживают более высокий температурный диапазон в 120 градусов.
Преимущество использования кабелей этого типа заключается в том, что они четко разделены и отсоединены. Это упрощает и удешевляет замену кабеля или вилки, если они повреждены, тогда как устройства с проводными силовыми кабелями в той же ситуации могут потребовать переподключения или полной замены устройства.
Рисунок-8 (IEC C7) и Микки Маус/клеверный лист (IEC C5)
Для небольших электронных устройств более крупные провода чайника не подходят, поэтому вместо них используются цилиндрические разъемы меньшего размера. Одним из распространенных типов является конструкция IEC C7, также известная как разъем «восьмерка» или «бесконечность». Это двухконтактный шнур питания, который часто используется для DVD-плееров, аудио/видео оборудования, домашних радиоприемников и подобных устройств.
Он не поляризован и не заземлен и обычно подключается к двухконтактной вилке питания. Он рассчитан на ток до 2,5 ампер и напряжение 125 вольт.
Другой популярный тип разъема питания меньшего размера — это разъем питания C5, также известный как разъем питания «Микки Маус» или «Клеверный лист». Чаще используется в импульсных блоках питания, например зарядных устройствах для ноутбуков. Он имеет трехконтактный разъем на одном конце и трехконтактную вилку на другом.
Он заземлен и поляризован, поэтому обеспечивает гораздо более высокие меры безопасности, чем конструкция C7. Он рассчитан на силу тока 240 В и 2,5 А.
Эти разъемы настолько различны, что не являются взаимозаменяемыми, несмотря на схожий размер и возможности.
Кабели питания для ПК, мониторов и периферийных устройств
Чаще всего для питания настольных компьютеров и большинства мониторов используются простые провода чайника (IEC C13). Однако многие современные ноутбуки также могут питаться от мощных кабелей USB-C, таких как соединения Thunderbolt 4 и USB4 , которые могут обеспечивать мощность до 110 Вт для быстрой зарядки или питания более крупных устройств. В случае с дисплеями эти кабели также можно использовать для подачи питания на ноутбук, хотя для самого дисплея все равно потребуется традиционный кабель питания.
Внутри настольных компьютеров имеются блоки питания с разными типами кабелей питания. Они включают большой 24-контактный разъем питания для материнской платы, а также один или несколько 4- или 8-контактных кабелей питания для подачи питания на процессор. Некоторым материнским платам даже требуется дополнительный 8-контактный разъем питания PCI Express.
Кабель имеет значение Силовые удлинительные кабели
Видеокарты могут иметь один, два или три 8-контактных разъема PCI Express, а некоторые могут использовать специальные 12-контактные и 16-контактные кабели питания Nvidia, хотя их также можно преобразовать с помощью адаптеров из традиционных кабелей питания PCI Express. Диски SATA, такие как жесткие диски и старые твердотельные накопители, также могут использовать L-образный разъем для питания.
Внешние периферийные устройства, как мыши, клавиатуры, наушники и веб-камеры, почти исключительно используют USB-соединения для питания и чаще всего устаревшие конструкции USB-A. Некоторые более современные решения могут предлагать возможность подключения USB-C, но большинство из них поставляются с предварительно подключенными кабелями USB-A. Те, у кого есть съемные кабели, могут позволить заменить их на USB-C, если это более удобно.
Сетевые силовые кабели
Для подачи питания на большие расстояния, особенно к IOT и сетевым устройствам, которым уже требуется проводное соединение Ethernet, популярным решением является Power over Ethernet или PoE. Эти типы соединений позволяют передавать электроэнергию по тому же сетевому кабелю, который используется для передачи данных туда и обратно. К распространенным устройствам, использующим это, относятся камеры видеонаблюдения, точки беспроводного доступа и телефоны VoIP.
Как и стандартные кабели Ethernet, кабели PoE доступны в различных типах и категориях, включая гораздо более старые кабели PoE Cat 5e и гораздо более современные кабели PoE Cat 8. Первоначальная спецификация IEEE 802.3af-2003 для питания через Ethernet обеспечивала мощность до 15,4 Вт, а более поздняя спецификация IEEE 802.3bt-2018 позволяет передавать мощность до 71,3 Вт по длине витой пары.
Длина и калибр кабеля
Помимо типа кабеля и качества сборки, длина кабеля и его внутреннее сечение проводов могут иметь большое влияние на способность кабеля передавать мощность. Чем длиннее силовой кабель, тем большее сопротивление он испытывает из-за врожденного сопротивления материалов его конструкции. Это может привести к снижению напряжения в более длинных кабелях.
То же самое верно и при использовании более тонкого провода (с большим сечением), где более вероятны падения напряжения. При использовании более толстого провода с меньшим сечением кабель может выдерживать большую передачу тока до перегрева и с меньшей вероятностью потеряет напряжение по всей длине.
В конечном счете, это означает, что если вы потеряете длинный кабель с большим сечением проводов, вы, скорее всего, столкнетесь с нестабильной подачей питания, возможными потерями энергии и даже перегревом в некоторых случаях. Понимание этого и покупка подходящих кабелей подходящей длины и сечения для вашего применения важны, когда речь идет об обеспечении надежного или безопасного силового кабеля.
Учитывайте требования устройств, которые хотите подключить к сети. Если им требуется большой ток, необходимы провода большей толщины и могут потребоваться более короткие прокладки кабеля. В случае сомнений воспользуйтесь калькулятором сечения и длины провода.
Выбор правильного кабеля питания
Чтобы выбрать правильный силовой кабель для ваших нужд, обязательно учтите все важные факторы:
Требования к напряжению и току ваших устройств. Возможности силового кабеля должны соответствовать или, что еще лучше, превосходить требования устройства. Он должен выдерживать правильное напряжение и иметь запас по току, чтобы вы могли быть уверены, что провода не перегреются при работе с высокими токами.
Условия окружающей среды. Если вы прокладываете кабель на большие расстояния, через стены или верхние и нижние этажи здания, ищите силовые кабели, рассчитанные на такую установку. При упаковке вместе с другими кабелями может возникнуть опасность перегрева.
Стандарты качества и безопасности кабеля. Всегда следует покупать кабели и производить их у профессиональных компаний с многолетним опытом производства качественных кабелей: Like Cable Matters. Это гарантирует, что вы получите кабель, который будет делать именно то, на что заявлены его характеристики, и у вас будет надежная гарантия и система возврата, если что-то пойдет не так. Это также гарантирует, что у вас будет под рукой совет эксперта, если вам нужно что-то проверить перед покупкой.
Выбор правильного кабеля питания
Cable Matters предлагает широкий ассортимент силовых разъемов всех типов, длины и сечения проводов. Если вы ищете что-то, чего нет в нашей коллекции шнуров питания , свяжитесь с одним из наших торговых представителей, и посмотрим, сможем ли найти то, что вам нужно.
Заключение
Выбор силового кабеля для работы важен, хотя это не тот процесс, который может вас сбить с толку. Если вы покупаете силовой кабель подходящего размера и формы, произведенный качественным производителем, вам не придется слишком беспокоиться о сечении проводов или строительных материалах. Просто купите тот, который подходит по длине для того, что вам нужно, и все готово.
