Cabos polarizados versus não polarizados, tipos de cabos comuns e guia de cabos de alimentação

Cabos de alimentação polarizados versus não polarizados: o que a diferença realmente significa

A diferença entre cabos de alimentação polarizados e não polarizados se resume a saber se o plugue pode ser inserido em uma tomada em apenas uma orientação ou em qualquer uma das orientações. Um plugue polarizado tem duas lâminas de largura desigual – a lâmina neutra é ligeiramente mais larga que a lâmina quente – portanto, só pode caber em uma tomada polarizada de uma maneira. Um plugue não polarizado possui duas lâminas de largura idêntica e podem ser inseridas em qualquer direção.

Esta distinção é importante porque a alimentação CA em um circuito padrão de dois fios não é simétrica. Um condutor é o fio quente (transportando tensão ativa, normalmente 120 V na América do Norte) e o outro é o fio neutro (no potencial de terra ou próximo a ele). Em uma conexão polarizada, o fio quente sempre se conecta ao terminal quente do dispositivo e o neutro ao terminal neutro. Em uma conexão não polarizada, a inversão do plugue inverte qual terminal interno recebe tensão ativa - uma condição chamada polaridade reversa .

Para muitas cargas resistivas simples – lâmpadas incandescentes, elementos de aquecimento, motores básicos – a polaridade reversa não tem efeito funcional e não representa nenhum risco adicional. Para dispositivos com interruptores, fusíveis ou peças condutoras acessíveis, a polaridade é significativamente importante. Uma lâmpada com cabo polarizado , por exemplo, garante que o interruptor interrompa o fio quente, de modo que o invólucro do soquete fique em potencial neutro quando a lâmpada estiver desligada - reduzindo o risco de choque ao trocar uma lâmpada. Se a mesma lâmpada usasse um cabo não polarizado inserido ao contrário, o soquete permaneceria energizado mesmo com o interruptor desligado.

Na prática de fiação norte-americana, o neutro de um plugue polarizado corresponde ao slot mais largo em uma tomada padrão NEMA 1-15 ou NEMA 5-15. Ó condutor neutro no cabo é identificado por uma textura nervurada ou isolamento branco/cinza; o condutor quente é liso ou preto. Os plugues de três pinos aterrados (NEMA 5-15P e similares) são inerentemente polarizados pelo pino de aterramento, portanto, a distinção da largura da lâmina se aplica especificamente a cabos não aterrados de dois pinos.

Quando a polarização é necessária e quando não é

Os códigos elétricos e os padrões de segurança de produtos especificam quais aparelhos exigem cabos polarizados. De acordo com as diretrizes UL e NEC nos Estados Unidos, os cabos polarizados são necessários para:

• Luminárias (lâmpadas e luminárias) com soquetes tipo parafuso Edison, onde a carcaça deve ser neutra
• Aparelhos com interruptores unipolares que devem interromper o condutor quente
• Dispositivos onde um terminal está acessível e pode ser tocado durante o uso normal

Cabos não polarizados são aceitáveis para:

• Ferramentas elétricas e aparelhos com isolamento duplo onde os circuitos internos são isolados de superfícies acessíveis, independentemente da polaridade
• Dispositivos com transformadores ou fontes de alimentação chaveadas onde a polaridade CA na entrada é irrelevante para o comportamento da saída
• Dispositivos Classe II (com isolamento duplo) certificados para não exigirem conexão aterrada ou polarizada para segurança

Fora da América do Norte, a distinção de polarização é menos significativa na prática porque a maioria dos padrões internacionais de plugue (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4, etc.) usa plugues aterrados de três pinos ou designs de pinos revestidos que impõem a polaridade correta por geometria, tornando desnecessária a codificação separada da largura da lâmina.

Tipos comuns de cabos usados em aplicações elétricas

O termo "cabo" no uso elétrico refere-se especificamente a um conjunto flexível e multicondutor destinado à conexão de equipamentos portáteis ou semiportáteis a uma fonte de energia. Os cabos se distinguem da fiação fixa por sua flexibilidade, portabilidade e presença de um plugue moldado ou conectado. Os tipos de cabos mais comuns encontrados em ambientes residenciais, comerciais e industriais leves são:

Cabo da lâmpada (SPT-1 / SPT-2)

Tipo de cabo mais leve, composto por dois condutores paralelos com capa termoplástica, utilizado em luminárias, pequenos eletrodomésticos e iluminação decorativa. SPT-1 possui isolamento mais fino (parede de 0,030 polegadas); SPT-2 possui isolamento mais espesso (parede de 0,045 polegadas) e maior resistência à abrasão. Ambos são classificados em 300 V e normalmente têm 18 AWG. As versões polarizadas possuem condutor neutro com nervuras para identificação.

Cabo de Aparelho (SVT/SJ.T/ST)

Uma ampla categoria que abrange cabos de serviço médio para eletrodomésticos, ferramentas elétricas e equipamentos. SVT (tipo cabo de aspirador de pó) é um cabo termoplástico de três condutores classificado como 300 V. SJT é um cabo júnior para serviços pesados ​​com isolamento de condutor individual mais espesso, classificado como 300 V, usado em eletrodomésticos e equipamentos portáteis. ST (serviço pesado) é um cabo de bitola mais pesada classificado como 600 V, adequado para equipamentos portáteis mais exigentes e uso externo.

Cabo de extensão

Um cabo de extensão é um conjunto de cabo com um plugue em uma extremidade e um ou mais receptáculos na outra, usado para estender o alcance de uma tomada fixa. A segurança do cabo de extensão depende criticamente da correspondência do medidor – usar um cabo de extensão subdimensionado com um aparelho de alta corrente causa aquecimento resistivo que pode exceder a classificação térmica do cabo. Para aparelhos de alta potência (aquecedores, ferramentas elétricas), é necessário um cabo 14 AWG ou 12 AWG; 16 AWG é o mínimo para uso mais geral.

Cabo acoplador de aparelho removível (cabo IEC)

Um cabo removível padronizado com um conector IEC 60320 na extremidade do aparelho, usado em computadores, monitores, impressoras, equipamentos de áudio e fontes de alimentação. A combinação IEC C13/C14 (o par de conectores padrão "cabo de chaleira") é a mais comum, classificada como 10A a 250 V. C15/C16 é uma variante de temperatura mais alta usada em chaleiras e alguns equipamentos de servidor. C19/C20 é uma versão resistente de 16A para unidades de distribuição de energia montadas em rack.

Cordão retrátil

Um cabo enrolado que se estica sob tensão e se retrai quando liberado, usado em aparelhos telefônicos, caixas registradoras, equipamentos médicos e ferramentas industriais onde o gerenciamento organizado do cabo é importante. Classificado para ciclos de flexão frequentes.

Diferentes tipos de Cabos de alimentação por Construção e Classificação

Os cabos de alimentação são a categoria mais ampla que inclui cabos flexíveis e fiação fixa. As principais variáveis ​​que definem um tipo de cabo de alimentação são material e bitola do condutor, material de isolamento e classificação de tensão, revestimento para proteção ambiental e se o conjunto se destina a instalação fixa ou uso portátil. Os principais tipos encontrados em aplicações comerciais, industriais e de infraestrutura são:

Cabo com bainha não metálica (NM / Romex)

O tipo de cabo padrão para fiação fixa residencial na América do Norte. Consiste em dois ou três condutores isolados mais um fio terra desencapado envolto em uma bainha externa termoplástica. Classificação de 600 V, disponível em 14 AWG a 6 AWG para aplicações de circuito derivado. Não é adequado para locais úmidos, enterramento direto ou conduítes expostos.

Cabo Blindado (AC/BX) e Cabo Metal-Clad (MC)

Cabos de fiação fixa com armadura de metal enrolada em espiral sobre condutores isolados, fornecendo proteção mecânica e alguma blindagem EMI. O cabo CA usa a armadura de metal como caminho de aterramento; O cabo MC inclui um condutor de aterramento isolado verde dedicado dentro da armadura. Usado em construção comercial, instalações industriais e locais onde o cabo NM não é permitido pelo código.

Fio THHN / THWN no conduíte

Condutores isolados individuais puxados através de conduíte metálico ou de PVC. THHN (revestido com nylon termoplástico de alta resistência ao calor) é classificado como seco a 90°C; THWN adiciona adequação para locais úmidos. Este é o método de fiação dominante na construção comercial e industrial devido à sua flexibilidade no roteamento e facilidade de substituição do condutor. Disponível de 14 AWG a 1000 kcmil para aplicações de grandes alimentadores.

Cabo de enterramento direto USO-2 /URD

Entrada de serviço subterrânea e cabos de distribuição residenciais subterrâneos projetados para enterramento direto sem conduíte. USE-2 é classificado para 90°C úmido e seco; URD é um projeto neutro concêntrico usado por concessionárias para distribuição subterrânea de energia residencial. Ambos usam sistemas de isolamento resistentes à umidade, capazes de resistir à química e à umidade do solo indefinidamente.

Cabo de alimentação portátil ENTÃO / SJOOW

Cabos de energia portáteis resistentes usados para energia temporária em canteiros de obras, teatros e eventos, e para máquinas industriais que exigem reposicionamento frequente. A designação codifica o tipo de camisa (S = serviço pesado), resistência ao óleo (OO = camisa e isolamento resistente a óleo) e classificação de localização úmida (W). Classificação de 600 V, disponível em 18 AWG a 2 AWG, com versões de quatro condutores (para aplicações de 240 V ou trifásicas) também comuns.

Cabo de Média Tensão e Alta Tensão

Os cabos de energia para distribuição em 5kV, 15kV, 35kV e acima usam isolamento de polietileno reticulado (XLPE) ou borracha de etileno-propileno (EPR) com camadas semicondutoras de controle de tensão, blindagem metálica e revestimentos externos blindados. São cabos de infraestrutura industrial e de utilidade pública usados ​​para alimentadores de subestações, circuitos de distribuição subterrâneos e distribuição de energia de plantas industriais acima de 600 V.

Comparação de cabos de alimentação por aplicação

Como ler um cabo de alimentação ou designação de cabo

As designações de cabos e cabos de alimentação na América do Norte seguem um sistema de código de letras padronizado pela UL e referenciado na NEC. Compreender o código evita selecionar um cabo subdimensionado ou inadequado para uma determinada aplicação. Os principais elementos são:

• S — Serviço difícil (isolamento e revestimento mais pesados). A ausência de S indica serviço júnior ou leve (por exemplo, prefixo SJ vs. prefixo S).
• J — Serviço rígido júnior (classificação de 300 V versus 600 V para cabos de serviço rígido não J).
• O — Jaqueta resistente a óleo; OO — revestimento resistente a óleo e isolamento do condutor.
• W — Adequado para locais úmidos e uso externo.
• T — Isolamento termoplástico; P — construção paralela (plana); V — construção do cabo do aspirador.
• Contagem de condutores e AWG — Expressado como, por exemplo, "3/14" significando três condutores em 14 AWG. Números AWG menores indicam condutores maiores e com maior capacidade de corrente.

Um cordão marcado SJOOW 3/12 , por exemplo, é um cabo júnior para serviços pesados com revestimento e isolamento resistentes a óleo, classificado para localização úmida, com três condutores 12 AWG - adequado para uma ferramenta portátil de serviço médio ou conexão de equipamento em um ambiente industrial úmido ou oleoso.