Polarisierte und nicht polarisierte Kabel, gängige Kabeltypen und Stromkabel-Leitfaden

Polarisierte und nicht polarisierte Netzkabel: Was der Unterschied tatsächlich bedeutet

Der Unterschied zwischen polarisierten und nicht polarisierten Netzkabeln besteht darin, ob der Stecker nur in einer Ausrichtung oder in beiden Ausrichtungen in eine Steckdose eingesteckt werden kann. A polarisierter Stecker hat zwei ungleich breite Klingen – die neutrale Klinge ist etwas breiter als die heiße Klinge – und passt daher nur in einer Richtung in eine polarisierte Steckdose. A nicht polarisierter Stecker verfügt über zwei Klingen gleicher Breite und kann in beide Richtungen eingeführt werden.

Diese Unterscheidung ist wichtig, da die Wechselstromversorgung in einem Standard-Zweileiterstromkreis nicht symmetrisch ist. Ein Dirigent ist der heißer Draht (trägt stromführende Spannung, typischerweise 120 V in Nordamerika) und das andere ist das Neutralleiter (auf oder nahe Erdpotential). Bei einer polarisierten Verbindung wird der stromführende Draht immer mit dem stromführenden Anschluss des Geräts und der Neutralleiter mit dem Neutralleiteranschluss verbunden. Bei einer nicht polarisierten Verbindung wird durch das Umdrehen des Steckers umgekehrt, welcher interne Anschluss Spannung erhält – ein Zustand, der „ umgekehrte Polarität .

Bei vielen einfachen ohmschen Lasten – Glühbirnen, Heizelementen, Grundmotoren – hat die umgekehrte Polarität keine funktionelle Auswirkung und stellt keine zusätzliche Gefahr dar. Bei Geräten mit Schaltern, Sicherungen oder zugänglichen leitfähigen Teilen ist die Polarität von entscheidender Bedeutung. Eine Lampe mit polarisiertem Kabel sorgt beispielsweise dafür, dass der Schalter den heißen Draht unterbricht, sodass das Fassungsgehäuse bei ausgeschalteter Lampe auf neutralem Potenzial liegt – wodurch das Risiko eines Stromschlags beim Auswechseln einer Glühbirne verringert wird. Wenn für dieselbe Lampe ein nicht polarisiertes, umgekehrt eingestecktes Kabel verwendet würde, bliebe das Fassungsgehäuse auch bei ausgeschaltetem Schalter unter Spannung.

In der nordamerikanischen Verkabelungspraxis entspricht die neutrale Klinge eines polarisierten Steckers dem breiteren Schlitz in einer Standard-NEMA 1-15- oder NEMA 5-15-Steckdose. Der Neutralleiter im Kabel ist durch eine gerippte Struktur oder eine weiß/graue Isolierung gekennzeichnet; Der heiße Leiter ist glatt oder schwarz. Geerdete dreipolige Stecker (NEMA 5-15P und ähnlich) sind von Natur aus durch den Erdungsstift polarisiert, daher gilt die Unterscheidung der Klingenbreite speziell für zweipolige, nicht geerdete Kabel.

Wann eine Polarisation erforderlich ist und wann nicht

Elektrovorschriften und Produktsicherheitsstandards legen fest, für welche Geräte polarisierte Kabel erforderlich sind. Gemäß den UL- und NEC-Richtlinien in den Vereinigten Staaten sind polarisierte Kabel erforderlich für:

• Leuchten (Lampen und Beleuchtungskörper) mit Edison-Schraubfassungen, deren Gehäuse neutral sein muss
• Geräte mit einpoligen Schaltern, die den heißen Leiter unterbrechen müssen
• Geräte, bei denen ein Terminal zugänglich ist und bei normalem Gebrauch berührt werden könnte

Nicht polarisierte Kabel sind akzeptabel für:

• Doppelt isolierte Elektrowerkzeuge und Geräte, bei denen die internen Schaltkreise unabhängig von der Polarität von zugänglichen Oberflächen isoliert sind
• Geräte mit Transformatoren oder Schaltnetzteilen, bei denen die Wechselstrompolarität am Eingang für das Ausgangsverhalten keine Rolle spielt
• Geräte der Klasse II (doppelt isoliert) sind zertifiziert und erfordern aus Sicherheitsgründen keinen geerdeten oder polarisierten Anschluss

Außerhalb Nordamerikas ist die Polarisationsunterscheidung in der Praxis weniger wichtig, da die meisten internationalen Steckerstandards (IEC 60083, BS 1363, CEE 7/4 usw.) dreipolige geerdete Stecker oder ummantelte Stiftkonstruktionen verwenden, die durch die Geometrie die korrekte Polarität erzwingen und eine separate Kodierung der Klingenbreite überflüssig machen.

Gängige Arten von Kabeln, die in elektrischen Anwendungen verwendet werden

Der Begriff „Kabel“ bezieht sich im elektrischen Sprachgebrauch speziell auf eine flexible, mehradrige Baugruppe, die für den Anschluss tragbarer oder halbportabler Geräte an eine Stromquelle vorgesehen ist. Kabel unterscheiden sich von festen Kabeln durch ihre Flexibilität, Tragbarkeit und das Vorhandensein eines geformten oder angebrachten Steckers. Die am häufigsten in Wohn-, Gewerbe- und Leichtindustrieumgebungen vorkommenden Kabeltypen sind:

Lampenkabel (SPT-1 / SPT-2)

Der leichteste Kabeltyp, bestehend aus zwei parallelen Leitern mit thermoplastischem Mantel, wird in Lampen, Kleingeräten und dekorativer Beleuchtung verwendet. SPT-1 hat eine dünnere Isolierung (0,030 Zoll Wand); SPT-2 hat eine dickere Isolierung (0,045 Zoll Wand) und eine höhere Abriebfestigkeit. Beide sind für 300 V ausgelegt und haben normalerweise ein 18 AWG. Polarisierte Versionen verfügen zur Kennzeichnung über einen gerippten Neutralleiter.

Gerätekabel (SVT / SJT / ST)

Eine breite Kategorie, die mittelschwere Kabel für Haushaltsgeräte, Elektrowerkzeuge und Ausrüstung umfasst. SVT (Staubsaugerkabeltyp) ist ein dreiadriges thermoplastisches Kabel mit einer Nennspannung von 300 V. SJT ist ein Junior-Hard-Service-Kabel mit dickerer Einzelleiterisolierung und einer Nennspannung von 300 V, das in Haushaltsgeräten und tragbaren Geräten verwendet wird. ST (Hard Service) ist ein schwereres Kabel mit einer Nennspannung von 600 V, das für anspruchsvollere tragbare Geräte und den Einsatz im Freien geeignet ist.

Verlängerungskabel

Ein Verlängerungskabel ist eine Kabelbaugruppe mit einem Stecker an einem Ende und einer oder mehreren Steckdosen am anderen Ende, mit der die Reichweite einer festen Steckdose verlängert wird. Die Sicherheit von Verlängerungskabeln hängt entscheidend von der passenden Stärke ab – die Verwendung eines zu kleinen Verlängerungskabels mit einem Hochstromgerät führt zu einer Widerstandserwärmung, die die thermische Nennleistung des Kabels überschreiten kann. Für Geräte mit hoher Wattzahl (Raumheizgeräte, Elektrowerkzeuge) ist ein 14 AWG- oder 12 AWG-Kabel erforderlich; 16 AWG ist das Minimum für die meisten allgemeinen Anwendungen.

Abnehmbares Gerätekupplungskabel (IEC-Kabel)

Ein standardisiertes abnehmbares Kabel mit einem IEC 60320-Anschluss am Geräteende, das für Computer, Monitore, Drucker, Audiogeräte und Netzteile verwendet wird. Die IEC-C13/C14-Kombination (das standardmäßige „Wasserkocherkabel“-Steckerpaar) ist die gebräuchlichste und hat eine Nennleistung von 10 A bei 250 V. C15/C16 ist eine Variante mit höherer Temperatur, die in Wasserkochern und einigen Servergeräten verwendet wird. C19/C20 ist eine robuste 16-A-Version für Rack-Stromverteilungseinheiten.

Einziehbares Kabel

Ein Spiralkabel, das sich unter Spannung dehnt und beim Loslassen wieder zusammenzieht. Es wird in Telefonhörern, Registrierkassen, medizinischen Geräten und Industriewerkzeugen verwendet, bei denen eine ordentliche Kabelführung wichtig ist. Ausgelegt für häufige Biegezyklen.

Verschiedene Arten von Stromkabel nach Konstruktion und Bewertung

Stromkabel sind die umfassendere Kategorie, die sowohl flexible Kabel als auch feste Leitungen umfasst. Die Schlüsselvariablen, die einen Stromkabeltyp definieren, sind Leitermaterial und -querschnitt, Isoliermaterial und Spannungsnennwert, Ummantelung zum Schutz vor der Umwelt und ob die Baugruppe für eine feste Installation oder eine tragbare Verwendung vorgesehen ist. Die wichtigsten Typen, die in kommerziellen, industriellen und Infrastrukturanwendungen vorkommen, sind:

Nichtmetallisch ummanteltes Kabel (NM / Romex)

Der Standardkabeltyp für die Festverkabelung in Wohngebieten in Nordamerika. Besteht aus zwei oder drei isolierten Leitern sowie einem blanken Erdungsdraht, der von einem thermoplastischen Außenmantel umgeben ist. Nennspannung 600 V, erhältlich in 14 AWG bis 6 AWG für Abzweigstromkreisanwendungen. Nicht geeignet für feuchte Standorte, direkte Erdverlegung oder freiliegende Leitungsverläufe.

Gepanzertes Kabel (AC / BX) und metallummanteltes Kabel (MC)

Feste Verdrahtungskabel mit einer spiralförmig gewickelten Metallarmierung über isolierten Leitern, die mechanischen Schutz und eine gewisse EMI-Abschirmung bietet. AC-Kabel nutzen die Metallarmierung als Erdungspfad; Das MC-Kabel verfügt über einen speziellen grün isolierten Erdungsleiter im Inneren der Panzerung. Wird im Gewerbebau, in Industrieanlagen und an Standorten verwendet, an denen NM-Kabel gesetzlich nicht zulässig sind.

THHN/THWN-Draht im Kabelkanal

Einzelne isolierte Leiter, die durch Metall- oder PVC-Rohre gezogen werden. THHN (thermoplastisches, hochhitzebeständiges Nylon beschichtet) ist für 90 °C trocken ausgelegt; THWN fügt die Eignung für nasse Standorte hinzu. Aufgrund der Flexibilität bei der Verlegung und der einfachen Leiterersetzung ist dies die vorherrschende Verkabelungsmethode im Gewerbe- und Industriebau. Erhältlich von 14 AWG bis 1000 kcmil für große Feeder-Anwendungen.

USE-2 / URD-Direkterdverlegungskabel

Unterirdische Versorgungseingangs- und unterirdische Wohnverteilerkabel, die für die direkte Erdverlegung ohne Leitungen ausgelegt sind. USE-2 ist für 90 °C nass und trocken ausgelegt; URD ist ein konzentrisches neutrales Design, das von Versorgungsunternehmen für die unterirdische Stromverteilung in Wohngebieten verwendet wird. Beide verwenden feuchtigkeitsbeständige Dämmsysteme, die der Bodenchemie und der Bodenfeuchtigkeit unbegrenzt standhalten.

SOOW / SJOOW Tragbares Stromkabel

Tragbare Hochleistungsstromkabel für die vorübergehende Stromversorgung auf Baustellen, in Theatern und bei Veranstaltungen sowie für Industriemaschinen, die häufig umgestellt werden müssen. Die Bezeichnung kodiert den Manteltyp (S = Hard Service), die Ölbeständigkeit (OO = ölbeständiger Mantel und Isolierung) und die Nassstandortbewertung (W). Nennspannung 600 V, erhältlich in 18 AWG bis 2 AWG, wobei auch Vierleiterversionen (für 240 V oder dreiphasige Anwendungen) üblich sind.

Mittelspannungs- und Hochspannungskabel

Stromkabel für die Verteilung bei 5 kV, 15 kV, 35 kV und mehr verwenden eine Isolierung aus vernetztem Polyethylen (XLPE) oder Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) mit halbleitenden Spannungskontrollschichten, metallischer Abschirmung und gepanzerten Außenmänteln. Hierbei handelt es sich um Versorgungs- und Industrieinfrastrukturkabel, die für Umspannwerkszuleitungen, unterirdische Verteilerkreise und die Stromverteilung von Industrieanlagen über 600 V verwendet werden.

Vergleich der Stromkabel nach Anwendung

So lesen Sie die Bezeichnung eines Netzkabels oder Kabels

Die nordamerikanischen Netzkabel- und Kabelbezeichnungen folgen einem von UL standardisierten und im NEC referenzierten Buchstabencodesystem. Wenn Sie den Code verstehen, vermeiden Sie die Auswahl eines zu kleinen oder ungeeigneten Kabels für eine bestimmte Anwendung. Die Hauptelemente sind:

• S — Harter Einsatz (schwerere Isolierung und Ummantelung). Das Fehlen von S weist auf einen Junior- oder leichten Dienst hin (z. B. SJ-Präfix vs. S-Präfix).
• J – Junior-Hard-Service-Kabel (300 V Nennspannung gegenüber 600 V für Nicht-J-Hard-Service-Kabel).
• O — Ölbeständiger Mantel; OO — ölbeständige Mantel- und Leiterisolierung.
• W — Geeignet für feuchte Standorte und den Außenbereich.
• T — Thermoplastische Isolierung; P — parallele (flache) Konstruktion; V — Staubsaugerkabelkonstruktion.
• Leiteranzahl und AWG — Ausgedrückt als z. B. „3/14“, was drei Leiter mit 14 AWG bedeutet. Kleinere AWG-Zahlen weisen auf größere Leiter mit höherer Stromkapazität hin.

Eine Schnur markiert SJOOW 3/12 Beispielsweise handelt es sich um ein robustes Junior-Kabel mit ölbeständiger Ummantelung und Isolierung, geeignet für nasse Standorte, mit drei 12-AWG-Leitern – geeignet für den Anschluss tragbarer Werkzeuge oder Geräte mittlerer Beanspruchung in einer nassen oder öligen Industrieumgebung.