Штепсельный соединитель (от  «пробка, затычка») — комплект, образующийся, когда штепсельная вилка введена в штепсельную розетку.ГОСТ IEC 60050-442-2015 Международный электротехнический словарь. Часть 442. Электрические аксессуары. Раздел 442-03

Штепсельная розетка — часть соединителя, к которому подводится электрическая энергия от источника. Русское название происходит от распространённого украшения. Для предотвращения контакта с посторонними предметами розетка исполняется как гнездовой разъём.

Штепсельная вилка — часть соединителя для подключения потребителя электроэнергии к розетке. Электрические контакты вилки обычно имеют форму штырей, которые придают ей некоторое сходство со столовой вилкой, отчего и произошло русское название. Может соединяться с электроприбором гибким кабелем (шнуром) либо быть неподвижно закреплённой на нём.

История

Ранняя история

Изначально электричество в домашнем хозяйстве использовалось преимущественно для освещения, и бытовые электроприборы обычно включали в патроны ламп. Это было неудобно и небезопасно, поэтому требовалась разработка специальных разъёмов.

В 1904 году розетку и вилку запатентовал Харви Хаббелл (Harvey Hubbell). Производители приняли разъём Хаббелла, и к 1915 году он получил широкое распространение. Вместе с тем в 1920-х годах и даже позднее переходники для патронов Эдисона ещё пользовались популярностью. Хоть и нечасто, но их можно найти в продаже и сегодня.

Систему Schuko с заземлением изобрёл и запатентовалПатент Германии DE 370538 в 1926 году Альберт Бюттнер (Albert Büttner). Когда необходимость заземления бытовых приборов стала очевидна, во многих промышленно развитых странах трёхпроводная система электропитания стала стандартом.

Распространение стандартов Широкое применение электричества в быту невозможно без разработки соответствующих стандартов. Стандартизация электроустановочных изделий позволила сделать использование электричества более безопасным, приборы — более надёжными, недорогими и массовыми. Однако нередко стандарты в разных странах разрабатывались независимо друг от друга, что привело к их большому разнообразию и несовместимости. Некоторые не получили широкого распространения и исчезли. Под влиянием экономических и политических факторов отдельные страны меняли их. Гостиницы и аэропорты для удобства путешествующих могут иметь розетки иностранных стандартов. В некоторых странах существует несколько стандартов подключения, напряжения и частоты, что нередко приводит к проблемам.

Объединение стандартов В последние годы многочисленные страны согласовали несколько стандартов де-факто и официально приняли их как национальные, хотя во многих до сих пор используются разъёмы устаревших типов. Проводка в некоторых зданиях используется уже около века и устанавливалась до введения современных стандартов.

Предпринимались шаги по объединению стандартов разных стран. Например, вилка CEE 7/7 принята в некоторых европейских странах и является совместимой с типами розеток E и F, в то время как неполяризованная вилка CEE 7/16 (евровилка) совместима с розетками на большей части континентальной Европы, бывшего СССР и во многих других странах. IEC 60906-1 предложен как общий стандарт для всех 250-вольтовых вилок и розеток по всему миру, но пока он принят лишь в Бразилии и ЮАРBrazil Introduces New Requirements for Power Supply Cords: OTM 9/3.

Многие производители электроприборов, таких как персональные компьютеры и бытовая электроника, приняли на вооружение практику использования сменного шнура, подключаемого к разъёмам IEC. Для каждой страны прибор комплектуется своим шнуром, в то время как остальные части остаются неизменными. Для выбора стандартов напряжения и частоты устанавливается переключатель либо прибор рассчитывается для эксплуатации в широком диапазоне напряжений сети, что возможно благодаря импульсным источникам питания. Практическая выгода такого подхода — в упрощении сертификации, а также в выпуске одного устройства вместо нескольких под каждый стандарт.

Стандарты разных стран В мире два основных стандарта напряжения и частоты: американский стандарт 110—127 вольт 60 Герц с вилками A и B и европейский, 220—240 вольт 50 герц, вилки типов C — M.

Большинство стран приняло один из этих двух, хотя иногда встречаются переходные, или уникальные стандарты. На картах показано, в каких странах используются те или иные стандарты.

Сравнение стандартных типов вилок и розеток В данной таблице каждый тип обозначен буквой, согласно публикации международной электротехнической комиссии.

На рисунках розеток зелёным цветом обозначен заземляющий контакт, серым — фаза, белым — ноль.

Тип Стандарт Номинал Заземление Ориентация Предохранитель Изоляция основания штифтов Внешний вид A NEMA 1-15 неполяризованная 15 А/125 В NEMA 1-15 поляризованная 15 А/125 В JIS C 8303, Класс II 15 А/100 В B NEMA 5-15 15 А/125 В JIS C 8303, Класс I 15 А/100 В NEMA 5-20 20 А/125 В C CEE 7/16 (евровилка) 2,5 А/250 В CEE 7/17 16 А/250 В Существуют вилки специальной формы, которые механически поляризованы при использовании розетки типа E (фактически же поляризация отсутствует) Советская вилка (ГОСТ 7396.1 Раздел C1) 6 А/250 В DBS 546 (2-контактная) 2 А/250 В5 А/250 В = BS 4573 BS 546 (3-контактная) 2 А/250 В5А/250В15 А/250 В = SABS 16430 А/250 В E CEE 7/5 16 А/250 В Вилки можно вставить в розетку типа E только в одном положении, но недостаточно строгие требования к разводке приводят к тому, что на практике поляризация не соблюдается Необходимости в изоляции основания контактных штифтов нет благодаря заглублённой конструкции розетки F CEE 7/4 (Schuko) 16 А/250 В E+F CEE 7/7 16 А/250 В G BS 1363, IS 401 & 411, MS 589, SS 145 13 А/230-240 В H SI 32 16 А/250 В IAS/NZS 3112 10 А/240 В20 А/240 В25 А/240 В32 А/240 В CPCS-CCC 10 А/250 В IRAM 2073 10 А/250 В J SN 441011 10 А/250 В16 А/250 В K Секция 107-2-D1 13 А/250 В Таиландская TIS 166—2549 13 А/250 В L CEI 23-16/VII 10 А/250 В16 А/250 В N IEC 60906-1 (2-контактные) 10 А и 20 А/250 В IEC 60906-1 (3-контактные) 10 А и 20 А/250 В

В таблице приведены только наиболее распространённые типы. Кроме них существует множество нестандартных вилок и розеток. Причины их использования различны: иногда производители разрабатывали собственные, несовместимые с другими стандартами конструкции разъёмов, которые по какой-то причине завоёвывали на определённое время популярность, но так и не были вписаны в стандарты. В домах старой постройки до сих пор встречаются розетки устаревших типов, от которых уже отказались. Иногда специально разрабатывались розетки, несовместимые с популярными, чтобы исключить подключение в них приборов общего назначения, или наоборот — вилки, устанавливаемые на приборы, для которых необходима особая электросеть. Примеры, когда это может понадобиться: «чистая» земля для использования в компьютерных системах; аварийные источники питания; источники бесперебойного питания для критических систем или аппаратов поддержки жизнедеятельности; изолированное питание медицинских инструментов; «сбалансированное» помехозащищённое питание для подключения студийной аппаратуры; театральное освещение; низковольтное питание в местах повышенной опасности, детских садах, школах и т. д.

Особняком стоят разъёмы для подключения электроплит. Электроплита обычно является одним из самых мощных бытовых электроприборов, в стандартную бытовую розетку могут быть подключены только электроплиты малой мощности (обычно одно- и двухконфорочные без духового шкафа). Установка мощной электроплиты требует специального разъёма. И если в США для электроплит разработан разъём NEMA 14-50, то в большинстве других стран отсутствуют какие-либо стандарты на них. В этих случаях могут использоваться промышленные разъёмы либо нестандартные разъёмы различных производителей. Разъёмы для подключения электроплит от разных производителей нередко несовместимы между собой и продаются парами «Розетка-вилка».

Требования к штепсельным соединениям

Основные требования к розеткам и вилкам: Обеспечение надёжного контакта при допустимой величине тока. Недостаточно хороший контакт вызывает потерю энергии и разогрев разъёма, что приводит к ускоренному износу или даже пожару. Надёжная изоляция токоведущих частей друг от друга. Защита от прикосновения к токоведущим частям посторонними предметами, прежде всего пальцами, как при отключённой вилке, так и при неправильном подключении (например, когда она вставлена в розетку не до конца). Особенно это актуально в детских комнатах: в этом случае на розетке должны быть специальные шторки, чтобы исключить возможность вставить в розетку предмет, подходящий по размеру, например гвоздь. Защита от неправильного подключения: например, конструкция розетки не должна допускать включения в неё только одного штыря вилки. Электроустановочные изделия должны изготавливаться из негорючих материалов. Дополнительные требования: Поляризация. Хотя для однофазного переменного тока с точки зрения электропроводности сама по себе полярность подключения не имеет значения, поляризованные вилки и розетки целесообразны при наличии фазного и нулевого провода в сочетании с однополюсным выключателем. При применении однополюсного выключателя его ставят так, чтобы он разрывал фазный провод, а случайное прикосновение к нулевому проводу обычно менее опасно. При двухполюсном выключателе поляризация вилки и розетки не имеет смысла. Пункт 14.27 «СП31-110-2003»правил по проектированию и строительству «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» (одобрен постановлением Госстроя РФ от 26 октября 2003 г. N 194 в кухнях квартир с электроплитами позволяет подключать электроплиты непосредственно к питающей линии, хотя производители часто требуют отдельные автоматы не только для духового шкафа, но и для варочной панели. Допускается подключение через поляризованный штепсельный соединитель, расположенный в плоскости плиты. При соединении первым замыкается РЕ проводник, а потом фазный. Соединитель должен устанавливаться на стене, ниже варочной панели. Но в России обычно применялись неполяризованные штепсельные соединители, что является грубейшим нарушением техники безопасности. Подключение заземления. Приборы I класса защиты требуют обязательного подключения защитного заземления. Защита от перегрузок по току. При некоторых схемах разводки предохранитель или автоматический выключатель в щите может вовремя не отреагировать на короткое замыкание в шнуре прибора. «Защита от дурака» — например, от подключения прибора, рассчитанного на напряжение 110 вольт в сеть 220 вольт. Соблюдение порядка подключения контактов. Прежде всего это касается заземляющего контакта в трёхконтактных розетках. Безопасность в случае повреждения разъёма. При обрыве заземляющий провод должен отсоединяться в последнюю очередь, а в поляризованных разъёмах, например BS 1363, есть требование к обрыву фазного и нейтрального провода. Эстетическое восприятие: для некоторых покупателей важен внешний вид розетки.

Терминология ТерминЗначениеВводПровода, входящие в здание, подключённые к предохранителям или автоматам.Бытовая электросетьОднофазный ток напряжением 220—240 В либо 100—127 В, используемый в жилых помещенияхЗаземление (защитное зануление)Контакт розетки, имеющий в системе TN-C, TN-S, TN-C-S (трёхфазная сеть с глухозаземлённой нейтралью) соединение с нулевым защитным проводом, а в системе TT и IT — соединение с заземляющим проводомФазный или линейный проводПроводник, на котором имеется переменное напряжение относительно землиНулевой, или Нейтральный проводПровод, соединённый со средней точкой в трёхфазной сети. В бытовой электросети должен быть заземлёнЭлектрический шнурГибкий кабель, по которому электрический ток поступает в электроприбор.Штырь, штифтКонтакт вилки цилиндрической формы. В США в применяются плоские контакты, обычно называемые «ножами» («blade») или «зубьями» («prong»)ГнездоОтверстие, в которое вставляется штырь (или нож)