IEC 60309 (anteriormente IEC 309 y CEE 17 , también publicada por CENELEC como EN 60309 ) es una serie de normas internacionales de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para "enchufes, tomas de corriente y acopladores para fines industriales". También se conocen como conectores "pin & sleeve" en América del Norte [1] o como conectores "CeeForm" en la industria del entretenimiento. [2] El voltaje máximo permitido por la norma es1000 V CC o CA ; la corriente máxima ,800 A ; y la frecuencia máxima ,500 Hz . El rango de temperatura ambiente es de −25 °C a 40 °C . [3]
Existe una gama de enchufes y tomas de corriente de distintos tamaños con distintos números de pines, dependiendo de la corriente suministrada y el número de fases que admitan. Los conectores generalmente se especifican por los valores nominales de voltaje y corriente, la configuración general (número de pines) y la alineación rotacional ("codificación"). Los accesorios son populares en condiciones al aire libre, ya que los conectores tienen una clasificación mínima de resistencia a la intemperie IP44 . También se utilizan a veces en situaciones en las que no se necesitan sus capacidades especiales (como una clasificación de corriente alta o instalaciones trifásicas), para disuadir a los posibles usuarios de conectar electrodomésticos a las tomas de corriente, ya que los enchufes domésticos "normales" no encajan.
Los conectores y enchufes de los cables están codificados por colores y codificados según el rango de voltaje y la frecuencia utilizados; los colores comunes para la alimentación de CA de 50 a 60 Hz son el amarillo para 100 a 130 voltios, el azul para 200 a 250 voltios y el rojo para 380 a 480 voltios. Los accesorios azules se utilizan a menudo para proporcionar enchufes exteriores resistentes a la intemperie para aparatos de exterior. En situaciones de acampada, los accesorios azules grandes de 32 A proporcionan energía a caravanas estáticas, mientras que la versión azul más pequeña de 16 A alimenta caravanas de turismo y tiendas de campaña. Los accesorios amarillos se utilizan para proporcionar suministros de 110 V aislados por transformador para sitios de construcción del Reino Unido para reducir el riesgo de descarga eléctrica, y este uso se extiende a los usos de herramientas eléctricas fuera del entorno del sitio de construcción. Las versiones trifásicas rojas se utilizan para equipos portátiles trifásicos.
La estandarización fue realizada originalmente por la CEE ( Comisión Internacional de Reglamentación en Vue de L'Approbation de L'équipement Électrique ), que se convirtió en IECEE en 1985 ( Comisión Internacional de Reglas para la Aprobación de Equipos Eléctricos ) y ahora es parte de la IEC . (Este es el mismo organismo que produjo la serie "CEE 7" de enchufes de CA domésticos ). Los enchufes industriales se estandarizaron en la década de 1960 en la serie CEE 17 que se adoptó en el Reino Unido como BS 4343, y que ahora es el estándar IEC 60309. [5]
La norma incluye clasificaciones de corriente preferidas y calibres de cable para aplicaciones tanto internacionales (consideradas Serie I) como norteamericanas (consideradas Serie II).
Los valores nominales de corriente preferidos de la Serie I (en amperios) son: 16, 32, 63, 125, 250, 400, 630 y 800, con calibres de cable especificados en mm2 .
Los valores nominales de corriente preferidos de la Serie II (en amperios) son: 20, 30, 60, 100, 200, 300, 350, 500 y 600, con calibres de cable especificados como AWG y milésimas de pulgada circulares .
Los conectores IEC 60309-2 vienen en variantes IP44 (a prueba de salpicaduras), IP67 (a prueba de agua) e IP66/IP67 (a prueba de chorros de agua/a prueba de agua). En todos los casos, la clasificación se aplica cuando están desconectados o acoplados, pero no durante el proceso de acoplamiento.
La variante IP44 más común cuenta con una tapa con bisagra accionada por resorte sobre el enchufe. Cuando se inserta un enchufe, la tapa se engancha sobre una lengüeta del enchufe y lo mantiene en su lugar. Los conectores fijos generalmente se instalan en ángulo hacia abajo para evitar la entrada de agua.
Las variantes IP67 e IP66/IP67 incluyen una junta y un anillo de bloqueo giratorio que sella los dos conectores juntos.
Los enchufes tienen clavijas de conexión cilíndricas dispuestas en círculo, con la clavija de tierra 2 mm (0,079 in) más grande en diámetro que las otras clavijas (usadas para línea/neutro). Esta está rodeada por una cubierta circular en el conector macho, que encaja en un hueco correspondiente en el conector hembra.
La norma define conectores con 3, 4 y 5 pines, pero está disponible comercialmente una variante no estándar con 7 pines (6 en un círculo más uno en el centro); [6] esto se puede utilizar para el arranque estrella-triángulo de motores trifásicos.
Los conectores con capacidad nominal de 63 A y 125 A pueden estar equipados opcionalmente con un contacto piloto de 6 mm. Este pin más pequeño en el centro del conector es más corto que los demás, diseñado para "conectarse" después de todos los demás pines al conectar un enchufe y una toma, y para "romperse" primero al desconectar. Se utiliza para apagar la carga. Esto es útil ya que la desconexión bajo carga provocará un arco eléctrico que puede dañar tanto el enchufe como la toma, y provocar lesiones al usuario.
El pin piloto se encuentra en el centro del círculo de contacto principal en los conectores de 4 y 5 pines. En los conectores de 3 pines (2P+E), se encuentra en el círculo de contacto opuesto al pin de tierra. Los demás conectores se encuentran a 105° a cada lado del pin de tierra, en lugar de 120° como en las variantes más pequeñas, para dejar espacio para el pin piloto.
La norma especifica un diseño adicional diferente para voltajes muy bajos de hasta 50 V CA y corrientes de 16 o 32 A. Este es similar, pero más grande, al conector de CC IEC 60906 .
En el conector macho, tres clavijas de 6 mm, cada una de 20,5 mm de largo, están espaciadas de manera uniforme alrededor de un círculo de 15,4 mm de diámetro, comenzando en la posición de las 12 en punto. Están rodeadas por una cubierta de 23 mm de largo con un diámetro interior de 36 mm y un diámetro exterior de 42 mm. La clavija opuesta a la llave principal es opcional y se puede omitir para hacer una variante de 2 clavijas. La superficie interior de la cubierta del conector macho está aplanada en la posición de las 6 en punto. Se cortan una o dos ranuras en la cubierta del conector macho para acoplarlas con las llaves correspondientes en el conector hembra. Hay una ranura principal obligatoria en la posición de las 6 en punto y una ranura menor opcional en la posición de las 12 en punto.
En el conector hembra, la ranura principal tiene 4 mm de profundidad en la posición de las 6 en punto. El ancho de la ranura principal define la corriente nominal: los enchufes de 32 A tienen una ranura más angosta de 5 mm de ancho, mientras que los enchufes de 16 A tienen una ranura más ancha de 8 mm y, por lo tanto, los enchufes de 32 A se pueden usar con conectores de 16 A, pero los enchufes de 16 A no se pueden usar con conectores de 32 A. La ranura de la ranura menor opcional tiene la misma dimensión para ambas corrientes nominales: 4 mm de ancho en la posición de las 12 en punto, que se acopla con una ranura adicional de 5 mm de ancho cortada a través de la cubierta.
El color de la carcasa indica el tipo de alimentación disponible. La principal distinción se realiza según la tensión nominal de funcionamiento, como se indica a continuación:
Además del código de color, los conectores están codificados en una de 12 posiciones para garantizar que no se puedan conectar voltajes de uso incompatibles. Las diferentes combinaciones de voltaje y frecuencia se distinguen por la ubicación del pin de tierra (o una proyección de plástico llamada ranura de chaveta menor , para conectores sin pin de tierra), como se muestra en la siguiente tabla. El pin de tierra puede estar en una de doce ubicaciones, descritas por las posiciones del reloj de la 1h a la 12h, espaciadas a intervalos de 30° alrededor del círculo en el que se encuentran todos los pines. Las diversas posiciones se referencian desde la vista del lado abierto de un zócalo; la posición de las 6 en punto (6h, 180°) está en el mismo ángulo que la ranura de chaveta mayor y está orientada hacia abajo. La ranura de chaveta mayor es una proyección en la cubierta del enchufe que se alinea con una muesca en el zócalo. El pin de tierra tiene un diámetro mayor que los otros pines, lo que evita que se inserte el tipo incorrecto de enchufe en un zócalo.
El conector de voltaje extra bajo también admite codificación, aunque en este caso el ángulo es la posición de la tonalidad menor, suponiendo que la tonalidad mayor está en la posición 6h (180°). Las posiciones de tonalidad menor 5h, 6h y 7h no están disponibles, ya que se superpondrían con la tonalidad mayor, pero existe una variante sin codificación.
El enchufe rojo 3P+N+E, 6h (180°) permite la conexión a la red eléctrica trifásica de 400 V. Las clasificaciones más comunes son 16 A, 32 A y 63 A, siendo 125 A menos común. Las obras en Europa central tienen la mayor parte de su cableado de alta potencia con este tipo de enchufe trifásico , ya que el voltaje monofásico a neutro de 230 V está disponible para otros dispositivos. Los denominados divisores de potencia con este conector como entrada trifásica y 3 grupos de salidas monofásicas con disyuntores individuales se utilizan generalmente para lograr esto y permiten equilibrar la carga entre las fases, lo que es importante en los suministros de generadores. Se utilizan configuraciones similares para exposiciones al aire libre, festivales y grandes eventos.
Al observar la cara de acoplamiento del zócalo, la secuencia de fases debe ser L1, L2, L3 y luego el pin neutro, siguiendo en el sentido de las agujas del reloj desde el pin de tierra. (En sentido contrario a las agujas del reloj en el enchufe correspondiente). Dado que algunos cables pueden invertirse, lo que haría que los motores giren al revés, muchas máquinas en los sitios de construcción cuentan con un enchufe de intercambio de fases que permite intercambiar los pines de fase L2 y L3, invirtiendo así la secuencia de fases.
Los motores eléctricos trifásicos no necesitan el cable neutro para funcionar, por lo que también existe una variante roja de cuatro clavijas (3 fases y tierra) de los conectores IEC 60309 para alimentación trifásica. Los dos estilos no son interconectables, para evitar un potencial neutro flotante.
El enchufe azul P+N+E, 6 h (180°) es un conector monofásico. En particular, la variante más pequeña (16 A) resistente a la intemperie se ha vuelto especialmente común en vehículos de acampada y enchufes que se encuentran en parques de casas rodantes y puertos deportivos en toda Europa. [10] El llamado "enchufe principal para caravanas" ha reemplazado casi universalmente a una amplia variedad de otros enchufes domésticos nacionales de 230 V, [11] ya que es paneuropeo e inherentemente seguro según el estándar IP44 . En edificios temporales más grandes, particularmente con calefacción eléctrica, el más grande de 32 A es más común.
Los pines se especifican para estar en el orden de tierra, fase y neutro, en el sentido de las agujas del reloj cuando se mira el zócalo. No todas las instalaciones distinguen los conductores de línea (fase) y neutro, y los zócalos con cableado inverso no son poco comunes, por lo que se recomiendan interruptores principales y diferenciales de ruptura bipolar. Cuando los zócalos se montan mirando hacia abajo, el sistema de conectores está clasificado para uso en exteriores en cualquier clima. Este es también el conector estándar para equipos de iluminación (hasta 16 A) que se utiliza en la industria cinematográfica y televisiva británica (a menudo como salidas de un divisor de potencia con una entrada trifásica de mayor clasificación).
El enchufe amarillo P+N+E, 4 h (120°) es un conector monofásico que se utiliza ampliamente en las Islas Británicas para aplicaciones de 110 V en obras de construcción y recintos feriales. Un modelo popular de este tipo de enchufe se comercializa con la marca MK Commando [12], lo que lleva a algunos usuarios a referirse a todos los enchufes IEC 60309 con la marca comercial genérica Commando sockets .
El enchufe azul 3P+N+E, 9h (270°) es un conector trifásico disponible en áreas con sistemas de suministro (red eléctrica) de 115 V y 230 V. Es común en la industria de la iluminación y la alimentación de audio para eventos al aire libre como un reemplazo seguro para exteriores de los conectores NEMA . En los Estados Unidos, no se suele utilizar para la alimentación trifásica, sino para el cableado delta de alta tensión de la alimentación eléctrica de fase dividida (desconocido en Europa). Esto permite elegir la alimentación de CA monofásica a 110-120 voltios entre fase y neutro o 220-240 voltios entre fase y fase. Dado que estos dos modos no necesitan tres fases, también hay un conector de cuatro pines de color amarillo oscuro-naranja disponible diseñado para una carga monofásica de 110-120 o 220-240 voltios.
Es mejor conectar la pata alta adyacente al pin de tierra, de modo que no se pierda debido a los enchufes de intercambio de fase.
Las tomas de corriente con interruptor y enclavamiento se describen en la norma IEC 60309-4 y se utilizan habitualmente para mejorar la seguridad eléctrica en plantas industriales. El enclavamiento corta la corriente de la toma cuando no hay nada enchufado y bloquea cualquier enchufe en la toma hasta que se apague la corriente.
Historia: Los enchufes y tomas de corriente CEE se basan en la norma
CEE 17
(también BS 4343) que se introdujo en la década de 1960.