Urządzenie do podłączenia do sieci, które składa się z gniazdka i podłączonej do niego wtyczki, wygląda inaczej w różnych krajach świata. Konstrukcja wtyczek i gniazd elektrycznych jest opracowywana w zależności od standardu sieci elektrycznych.
Krótka historia wtyczek elektrycznych
Zestaw, z którym urządzenia gospodarstwa domowego są podłączone do sieci prądu elektrycznego, nazywa się „złączem wtykowym”. Składa się ona z:
- gniazdo - gniazdo w postaci gniazda, do którego doprowadzana jest energia elektryczna;
- wtyczka - urządzenie, które jest zamontowane na stałe lub podłączone do urządzenia za pomocą kabla, do podłączenia do sieci.
Patent na połączenie wtykowe w postaci gniazda i wtyczki w 1904 r. Otrzymał Harvey Hubbell. Wprowadzając nowy rodzaj połączenia, zamierzał zastąpić niebezpieczne połączenie urządzeń elektrycznych wkładami do lamp (metoda Edisona). Około 1920 roku metodę Hubbella zaczęto wprowadzać wszędzie. Wynalezienie systemu stykowego Schucko (Schuko), zestawu składającego się z gniazdka, uziemionego stykami w kształcie zszywek oraz wtyczki zasilającej, pomogło ustalić, że jest bezpiecznym i prostym sposobem dostarczania energii elektrycznej do urządzeń gospodarstwa domowego.
Wprowadzanie innowacji w różnych krajach w XX wieku szło w parze z rozwojem i przyjęciem standardów sieci elektrycznej. Obejmują dwa główne parametry:
- napięcie (jednostka - wolt);
- częstotliwość (jednostka miary - herc).
Interesujące jest to, że w jednym kraju można stosować zarówno jeden standard, jak i kilka. Niektóre kraje postanowiły zharmonizować normy. Dzisiaj jest ich co najmniej dwanaście.
Rodzaje połączeń wtykowych
W niektórych typach gniazd można wstawiać wtyczki innych standardów. Jeśli wybierasz się w podróż, nie powinieneś się cieszyć, jeśli rodzaj widelca pasuje do krajowego. Warto wyjaśnić jedno pytanie - czy standard sieci elektrycznych pokrywa się ze standardem stosowanym w naszym kraju.
Jak klasyfikowane są połączenia wtykowe?
Tak więc głównym powodem stosowania różnych rodzajów wtyczek elektrycznych w różnych krajach jest stanowy standard sieci elektrycznych.
Typ A i B (amerykański)
W USA stosowane są dwa typy gniazd elektrycznych: typ A i typ B. Typ A jest dwubiegunowy, typ B to trzy pinowy. Oba typy pracują pod napięciem 120 V z częstotliwością 60 Hz. Do tych gniazd dostarczane są złącza typu Nema 5-15R.
Konstrukcja wtyczki typu A mocno unieruchamia wtyczkę w gnieździe: styk neutralny jest szerszy niż styk fazowy. Wtyczki typu A można stosować do obu typów gniazd. W przeszłości były one przeznaczone dla urządzeń, które nie wymagają uziemienia. W nowoczesnych domach gniazda tego typu nie są używane, ponieważ nie są bezpieczne.
Wtyczki typu B wymagają płaskiego, długiego styku uziemiającego, co eliminuje możliwość nieprawidłowego podłączenia wtyczki do gniazdka ściennego. Jeśli urządzenie ulegnie awarii, taka konstrukcja gniazdka eliminuje możliwość porażenia prądem w przypadku wycieku: uziemienie będzie działać, dopóki konsument nie zetknie się z prądem.
Typ D (azjatycki)
Wtyczka typu D, tak zwana „azjatycka”, ma trzy okrągłe styki umieszczone w kształcie trójkąta. Gniazda typu D są zdefiniowane w starej brytyjskiej normie BS 546, która obowiązywała w krajach rozwiniętych do 1962 r. Wtyczki typu D znajdują się w krajach dawniej w koloniach brytyjskich, gdzie Wielka Brytania była zaangażowana w elektryfikację. Gniazdo zapewnia uziemienie i jest przeznaczone do natężenia do 5 A, działa pod napięciem 220-240 V.
Używany w krajach azjatyckich. Jednak z czasem ten typ został uznany za przestarzały i został wycofany z obiegu przez zastąpienie nowszymi wersjami, zaprojektowanymi dla 15 A.Złącza tego typu nadal można znaleźć w Sri Lance, Birmie i Indiach, Bangladeszu i Namibii. Jest stosowany głównie w krajach rozwijających się i, według różnych źródeł, stanowi około 15% wykorzystania innych rodzajów rynków zbytu w tych samych stanach.
Typ G (brytyjski)
Wtyczka typu G jest zdefiniowana przez brytyjską normę BS 1363, która została wprowadzona natychmiast po II wojnie światowej - w 1946 roku. Jest wystarczająco duży. Z założenia składa się z trzech dużych spolaryzowanych styków i ukrytego wewnątrz bezpiecznika. Styki biegunowe są płaskie, w kształcie prostokąta, z izolacją u podstawy.
Bezpiecznik chroni kabel zasilający, który doprowadza prąd do urządzeń. Jest to uzasadnione cechami okablowania elektrycznego stosowanego w Wielkiej Brytanii. Gniazda są zaprojektowane na napięcie 220-240 V i standardową częstotliwość 50 Hz. Prąd jest dopuszczalny do 13 A.
W przypadku złączy tego typu konstrukcja przewiduje obecność kurtyn ochronnych, które otwierają się, gdy styk uziemienia jest podłączony. Nawet jeśli nie zapewniono uziemienia urządzenia, na jego miejscu znajduje się imitacja z tworzywa sztucznego.
Historia powstania gniazd w stylu brytyjskim wiąże się z niedoborem miedzi w latach 1941–1945. Konstrukcja złączy pozwoliła zaoszczędzić rzadki metal. Obecność wbudowanego bezpiecznika wyjaśnia dużą wtyczkę. Zgodnie ze standardami brytyjskimi domowa sieć elektryczna zapewnia dużą siłę prądu, dlatego konieczne jest uziemienie w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Gniazda tego typu są używane w Wielkiej Brytanii, Irlandii, Singapurze, na Cyprze.
Typ I (australijski)
Widelce typu I są również nazywane widelcami australijskimi, ponieważ są używane głównie w Australii i Nowej Zelandii. Gniazdo jest zaprojektowane na napięcie do 240 V i prąd do 10 A, co jest mniej bezpieczne dla ludzi, w porównaniu na przykład z gniazdami amerykańskimi, ale jest łatwiejsze do wdrożenia technicznego. Australijski standard przeszedł znaczące zmiany w czasie: od 1937 r. - C112, od 1990 r. - AS 3112, od 2015 r. - AS / NZS 3112: 2004.
Zgodnie z najnowszymi zmianami w standardzie, wtyczka typu I jest z założenia 2 płaskimi stykami nożowymi z izolacją w odległości 1,37 cm od siebie pod kątem 30 stopni do pionu, domem i bolcem uziemiającym. 90% tych gniazd posiada przełącznik zapewniający dodatkowe bezpieczeństwo dla ludzi. Istnieją również wtyczki z szerszym stykiem uziemiającym, które działają z prądami do 15, 20, 25 i 32 A. Wtyczki 20, 25 i 32 A mają specjalną konstrukcję, która jest niezgodna ze złączem zaprojektowanym dla mniejszego prądu.
Typ H (izraelski)
Widelce typu H nazywane są izraelskimi. Napięcie sieciowe do 230 V przy częstotliwości 50 Hz. Gniazda są przeznaczone do natężenia do 16 A. Są używane wyłącznie w Izraelu i na spornych terytoriach. Regulowany przez izraelski standard SI 32 (IS16A-R).
Początkowo wtyczka składała się z trzech płaskich styków: neutralnego, fazowego i uziemiającego - umieszczonych pod kątem 45 stopni, w kształcie trójkąta lub litery Y. Odległość między biegunowymi, fazowymi i neutralnymi płaskimi pinami wynosi 1,9 cm.
Z biegiem czasu praktyka pokazała, że przy aktywnym użytkowaniu sprzętu o wysokim zużyciu energii płaskie styki przegrzewają się, co jest niebezpieczne. Tak więc w 1989 r. Dokonano zmian w standardzie: kołki płaskie zastąpiono kołkami okrągłymi o promieniu 2 mm. Pomimo faktu, że izraelskie gniazda są trzy-stykowe i unikalne w tym kraju, złącze nadaje się do wtyczek dwubiegunowych typu C - wtyczek europejskich, a także do starych wtyczek typu H - z płaskimi stykami.
Typ K (duński)
Duńskie widelce typu K są używane głównie w Danii i na Grenlandii, częściowo reprezentowane w Bangladeszu i Madagaskarze, Gwinei, Senegalu i Wyspach Owczych, czyli tylko 2,8% z 246 krajów. Wizualnie duński łącznik jest jak uśmiechnięty emotikon.Wtyczka składa się z dwóch okrągłych kołków podających umieszczonych na okrągłej podstawie w odległości 1,9 cm od siebie. Półokrągły kołek uziemiający znajduje się również na wtyczce i wchodzi w specjalne gniazdo na gniazdku.
Złącza, zgodnie z projektem, są spolaryzowane, to znaczy drut z obecnością potencjału - fazy - o specjalnym kształcie. Jednak nie ma uniwersalnego standardu łączenia przewodów fazowych i neutralnych. Większość gniazd jest wyposażona w przełącznik ze względów bezpieczeństwa podczas podłączania lub odłączania wtyczki.
Gniazdo i wtyczka są zdefiniowane przez duński standard SRAF1962 / DB 16/87 DN10A-R. Od 2008 roku muszą mieć urządzenie uziemiające i różnicowoprądowe (HFI). Zaprojektowany do pracy pod napięciem do 250 V, o natężeniu prądu do 10 A i częstotliwości 50 Hz.
Gniazdo typu K - produkt ekskluzywnej w Danii firmy Lauritz Knudsen. Aby rozszerzyć rynek sprzętu elektrycznego, kraj stosuje również gniazda typu E - z dwoma stykami i gniazdem uziemiającym typu francuskiego.
Typ C i F (europejski)
Widelce typu C i F są szeroko stosowane na całym świecie, szczególnie w Federacji Rosyjskiej i krajach byłego ZSRR. Wtyczki o różnych standardach są odpowiednie dla wtyczek typu C. Wtyczki C w większości przypadków są odpowiednie do gniazd F i odwrotnie, jednak istnieją między nimi znaczne różnice.
Europlug typu C (Europlug) składa się z dwóch okrągłych kołków o promieniu 2-2,4 mm. Kołki są oddalone od siebie o 19 mm. Złącze odpowiednio z okrągłymi otworami. Uziemienie nie jest tutaj dostarczone. Gniazdo przeznaczone jest do napięć do 250 V przy częstotliwości do 50 Hz i natężeniu prądu do 2,5 A. W literaturze technicznej można znaleźć nazwę CEE 7/16.
Wtyczka typu C jest uważana za przestarzałą we współczesnym świecie, ponieważ nie ma dla niej uziemienia, ale jest używana prawie na całym świecie. Najbardziej odpowiednią opcją dla obecnych potrzeb ludzkości jest wtyczka typu F.
Gniazdo typu F jest zaprojektowane dla wysokiej wytrzymałości prądu - do 16 A, działa pod napięciem w zakresie 220-240 V, z częstotliwością do 50 Hz. Wskazany w dokumentacji międzynarodowej jako CEE 7/4. Ten typ wtyczki jest również znany jako „Schuco” (od niego. „Schutzkontakt” - styk ochronny). Norma została opatentowana przez niemieckiego wynalazcę Alberta Buttnera w 1926 roku i wyróżniała się obecnością bolca uziemiającego do urządzeń gospodarstwa domowego.
Typ J (szwajcarski)
Szwajcarskie złącza i wtyczki typu J są regulowane przez SEV 1011 (ASE1011 / 1959 SW10A-R). Używany w Szwajcarii i Liechtensteinie. Wtyczka szwajcarska jest prawie identyczna pod względem konstrukcji jak wtyczka euro (typ C) i jest z nią kompatybilna. Różnica polega na tym, że wtyczka typu J ma przesunięty okrągły trzpień uziemiający. Istnieją wtyczki bez uziemienia, są przeznaczone do natężenia do 10 A. Dla prądu 16 A przewidziana jest wtyczka ze stykiem uziemiającym i kwadratowymi pinami biegunowymi.
Wtyczka szwajcarska nie jest całkowicie nieszkodliwa podczas codziennego użytku, ponieważ kołki biegunowe nie mają izolacji w miejscu mocowania do podstawy, co oznacza, że przy luźnym zamocowaniu wtyczki w gnieździe nie można wykluczyć porażenia prądem.
Złącza tworzą wewnętrzne i zewnętrzne. Złącze wewnętrzne ma osobną konstrukcję wtykową umieszczoną w puszce w ścianie. Złącze zewnętrzne jest zamontowane na ścianie w jednoczęściowej obudowie. Wtyczki typu J występują w różnych typach: ze stożkowymi końcami nadają się zarówno do zewnętrznych, jak i wewnętrznych złączy, inny typ pinów jest tylko do zewnętrznych.
Gniazda działają pod napięciem do 230-250 V, z częstotliwością sieci do 50 Hz.
Typ L (włoski)
Widelce typu L nazywane są włoskimi, ponieważ są używane we Włoszech i w Chile. Włoski standard CEI 23-16 / VII przewiduje dwa typy gniazd zaprojektowanych dla różnych prądów - 10 i 15 A. Różnorodność modeli jest definiowana historycznie: do 1974 r. Energia elektryczna była sprzedawana do różnych celów według różnych stawek.Tak więc w domach są zainstalowane podwójne liczniki i przeprowadza się podwójne okablowanie.
Gniazda obu typów zapewniają uziemienie. Wtyczka ma trzy umiejscowienia na tej samej linii styku. Kołki o promieniu 2,5 mm znajdują się w odległości 26 mm od siebie, pośrodku - między kołkami biegunowymi - znajduje się kołek uziemiający.
Wtyczki 10 A i 15 A różnią się tylko rozmiarem, 15 A większym. Gniazda do gniazd są uniwersalne dla obu modeli. Nadają się również do wtyczek typu C. Gniazda są przystosowane do napięcia 220–240 V. Bezpiecznik nie jest zaprojektowany. Gniazda można instalować zarówno poziomo, jak i pionowo.
Ciekawostką jest to, że gniazda typu L w całym kraju są czasem nazywane przemysłowymi, chociaż nigdy nie były używane w produkcji.
Ponieważ Włochy są zintegrowane z Unią Europejską, obecnie popularne są gniazda uniwersalne, które są odpowiednie zarówno dla klasycznych wtyczek włoskich, jak i popularnych wtyczek Europlug i Schuko.
Mieszkańcy Rosji i krajów WNP, w których stosuje się jeden standard, nie będą musieli dostosowywać się do nowych wtyczek i gniazd, po przybyciu do większości krajów europejskich, w afrykańskim regionie Morza Śródziemnego, Indiach, Chinach, Turcji i Tajlandii. Po dokładnym przestudiowaniu mapy wskazującej, które kraje stosują standardy i połączeń wtykowych, podróżni zaoszczędzą na dodatkowych problemach i kosztach.