Женщина в Сиэтле только что завершила ремонт кухни в прошлом месяце и хотела избежать лишнего беспорядка на своих столешницах. Её не устраивало наличие больших громоздких зарядных устройств или проводов, разбросанных по фартуку. Электрик предложил преобразовать старую розетку в USB розетку которая подключалась бы непосредственно к стене. Однако владелец дома сомневался из-за неопределённости безопасности, скорости зарядки по сравнению с оригинальным зарядным устройством, входящим в комплект с её телефоном, и возможности быстрого устаревания из-за меняющихся стандартов USB.
Вопрос о силовых розетках с USB портами как стандартном варианте, а не как новинке задавался на каждом строительном объекте и на каждом электротехническом оптовом прилавке. Факт в том, что USB вилки и розетки ( outlets ) полностью отличаются от стандартной двойной розетки, так как они содержат блоки питания, которые преобразуют 120 вольт переменного тока от стены в более низкое напряжение постоянного тока для использования USB-устройствами: таким образом, цепь, которая преобразует переменное напряжение в постоянное, работает круглосуточно, генерирует тепло и потребляет небольшой ток, когда розетка не подаёт питание на устройство. Этот внутренний электрический блок в конечном итоге определит разницу между умным обновлением и вызовом сервисного специалиста в будущем, поэтому важно понимать, как этот внутренний электрический блок может повлиять на процесс установки, работу и безопасность использования.
Чем USB настенная розетка отличается от стандартной розетки
Стандартная настенная розетка по сути является просто способом передачи электроэнергии, вот как она работает. Розетка принимает медный провод (питающий кабель), входящий в здание, и соединяет его с латунными контактами, которые удерживают вилку. Вот и всё! Нет электронных схем, не выделяется тепло, кроме того, что потребляет подключённая нагрузка, и есть только один механический элемент, который может выйти из строя (натяжение пружин, удерживающих вилку).
USB зарядное устройство — это активный электрический компонент, содержащийся в настенной розетке. Внутри пластиковой оболочки находится небольшой трансформатор (или импульсный блок питания), который принимает входящее напряжение 120 В переменного тока от стены и преобразует его в 5 В (для подключения Type A) или от 0 В до 20 В (для Type C) постоянного тока, в зависимости от подключаемого устройства. Кроме того, зарядное устройство способно обмениваться данными с подключённым устройством, позволяя ему сообщать, какой ток оно может безопасно потреблять.
Внутренний электронный блок постоянно потребляет энергию, независимо от того, что подключено к USB-портам. Даже если к USB-портам ничего не подключено, блок питания всё равно будет потреблять небольшой ток в режиме ожидания, обычно в диапазоне от 0,1 до 0,5 ватт. За год такое потребление в режиме ожидания составит примерно от 1 до 4 киловатт-часов, что недостаточно для значительного влияния на ваш счет за электроэнергию, но всё же указывает на то, что ваша розетка постоянно под напряжением и нагревается. Объем, занимаемый этим электронным блоком в коробке, является причиной того, что USB-розетки глубже стандартных, не USB-розеток, и установка USB-розеток в неглубокие монтажные коробки старого типа может быть затруднена из-за нехватки места. В некоторых случаях потребуется замена коробки, чтобы обеспечить достаточное пространство для прокладки проводки.
Стоит ли инвестировать в розетки с USB?
Ценность USB-розетки зависит от места её установки и назначения. Примером могут служить кухня, прикроватная тумбочка, домашний офисный стол или гостиничная тумбочка — все эти места, где ежедневно заряжают телефон или планшет, и где нежелательно наличие видимых зарядных блоков и кабелей. Следовательно, выгода очевидна и долговременна. Установка USB-розетки устраняет необходимость в зарядном адаптере (который занимает один из двух слотов розетки) и удваивает количество доступных электрических розеток в этом месте.
USB-розетка имеет минимальную дополнительную ценность в местах, где зарядка устройств происходит редко, таких как коридоры, парадные гостиные или другие помещения, где устройства заряжаются нечасто, по сравнению с обычной розеткой. Небольшое количество энергии в режиме ожидания, потребляемое устройством, очень мало, но накапливается за весь период использования устройства. Аналогично, повышенная стоимость качественной USB-розетки, с ценовым диапазоном от $20 до $50, должна быть сопоставлена с ценой обычной розетки с защитой от детей, стоимость которой варьируется от $3 до $8, что делает обоснование установки USB-розетки в таких случаях сомнительным.
Для арендных объектов, гостиниц и коммерческих помещений USB-розетки предоставляют явное конкурентное преимущество. Они сигнализируют о том, что пространство обновлено в соответствии с ожиданиями гостей и арендаторов, которые путешествуют с несколькими устройствами и имеют ограниченное время для их зарядки. Для более широкого обзора того, как розетки вписываются в современную электрическую схему, наш обзор лучших электрических розеток и выключателей для современных домов охватывает полный спектр вариантов от базовых до умных интегрированных решений.
USB‑A против USB‑C в настенных розетках: что означает тип порта
Типы USB-портов влияют на совместимость, скорость зарядки и срок службы розеток по мере развития технологий.
USB‑A порты Более двух десятилетий USB-A остается одним из самых часто используемых типов соединений; все настенные зарядные устройства для зарядки устройств обеспечивали 5 вольт, максимальный ток 2,4/3,1 ампер на розетку для потенциальной выходной мощности 12-15 ватт на розетку. Таким образом, зарядка телефона займет значительное время (не самый лучший вариант), зарядка планшета будет очень медленной при использовании этого типа соединения. Старомодно? Да! Однако все большее количество американских производителей в будущем используют порты USB-C вместо USB-A.
Порты USB‑C с Power Delivery (PD) Использование настенной розетки USB-C PD создает самый быстрый способ зарядки всей вашей электроники через сетевую розетку переменного тока и USB-кабель. Подключая устройство через его разъем USB type C, настенная розетка может согласовать максимальный электрический ток до 3 ампер и 20 вольт с подключенным оборудованием. При таком токе настенная розетка может обеспечить зарядку мощностью 30 ватт, 45 ватт или 60 ватт за общее время зарядки (в зависимости от источника питания). Эти уровни мощности позволят вам заряжать смартфон на полной скорости, а также заряжать планшеты, ноутбуки и некоторые электроинструменты. Кроме того, благодаря обратимой конструкции разъема USB-C вам больше не придется беспокоиться о неправильном подключении стандартного USB (type A) к розетке!
Порт USB текущего поколения предлагает несколько комбинаций разъемов в одном стиле разъема. Что касается двух новых типов зарядки, системы Quick Charge работают со старыми USB-разъемами (например, оригинальным USB A), и оба типа зарядных устройств будут работать с новыми системами “быстрой зарядки”, доступными в обычной настенной розетке или через другие электронные устройства с использованием существующего или нового типа USB-разъема. Поэтому, если вы планируете проживать в своем доме длительное время, рекомендуется выбрать модель с как минимум одним портом USB-C Power Delivery (PD), так как этот порт обеспечит вам самый длительный срок эксплуатации до того, как любое из устройств станет устаревшим.
Устраняются ли USB-разъемы?
Хотя на настенной розетке по-прежнему будет USB-соединение, предыдущий разъем (USB-A) теперь будет заменен более широко используемым стандартным разъемом (USB-C), поскольку все больше устройств переходят на новый универсальный зарядный разъем для большинства вашей электроники (в рамках Директивы Европейского Союза о едином зарядном устройстве, которая требует, чтобы все новые продукты, продаваемые с зарядными устройствами, использовали USB-C). Это будет включать множество различных типов продуктов, включая мобильные телефоны, планшеты, наушники и многие другие.
Сегодня настенная розетка с портом USB-A не является избыточной. В течение многих лет будет продолжать существовать миллиарды устройств, совместимых с этим типом розетки. Настенная розетка с портами USB-A и USB-C обеспечит возможность зарядки по двум разным протоколам и даст гибкость, которую невозможно обеспечить, используя только один протокол. USB-A по-прежнему широко используется и будет использоваться, но, вероятно, будет дополнен портом USB-C.
Вопросы безопасности для розеток с интегрированными USB
Насколько безопасной будет розетка с USB-портами, зависит от ее внутренних электронных компонентов и правильности их установки. Розетка USB была протестирована на диэлектрическую прочность (от напряжения переменного тока до постоянного напряжения USB-выхода), а также на защиту от перегрузки по току (из-за слишком большого тока, протекающего через USB-порты). Также была проведена проверка тепловых характеристик устройства при постоянной нагрузке по току.
Розетки USB, имеющие сертификат UL (или эквивалентной национально признанной испытательной лаборатории), помимо прохождения вышеуказанных тестов, соответствуют минимальным стандартам для всего, что постоянно подключается к электрическим проводам.
Основная опасность для вашей безопасности от розетки USB — это тепло. Каждый раз, когда розетка находится под напряжением (то есть включена), она выделяет тепло; это происходит даже тогда, когда устройства не заряжаются. Тепло, выделяемое розетками, генерирует значительное количество тепла, и если розетка установлена в электрической коробке, переполненной другими устройствами, что не позволяет обеспечить достаточную циркуляцию воздуха для рассеивания тепла, розетки создадут тепловые условия, превышающие их тепловой рейтинг, что приведет к опасности как для материалов, так и для людей. Для обеспечения правильной работы этой розетки производители рекомендуют следующие конструктивные особенности: a. Необходимо учитывать тепловое управление для розеток; b. Проектирование работы источников питания должно осуществляться с использованием эффективных конструкций и методов производства, обеспечивающих приемлемые уровни; c. При необходимости требуется установка тепловой защиты на источник питания; d. Для всех розеток необходимо указывать максимальную рабочую температуру окружающей среды. Требования к установке розеток следующие: [1] коробка должна быть достаточно большой для свободного и беспрепятственного движения воздуха, обеспечивающего циркуляцию воздуха (по всей коробке); и [2] розетка не должна устанавливаться в коробке, заполненной устройствами, выделяющими тепло (например, диммерами; USB-розетками любого производителя). Исключение допускается только в случае, если инструкции производителя требуют группировки устройств в одном монтажном коробе.
Другим фактором, который следует учитывать при обсуждении безопасности, является изоляция. Гальваническая изоляция требуется между выходом питания USB и напряжением сети переменного тока. Если внутренний изоляционный барьер выйдет из строя, корпус USB-разъема может оказаться под напряжением переменного тока. Это представляет опасность для жизни и здоровья. Чтобы предотвратить это, UL требует, чтобы такие устройства проходили испытание на выдерживание высокого напряжения (hipot test) в несколько тысяч вольт между входом переменного тока и выходом USB перед выдачей сертификата.
На что обращать внимание при выборе розетки с USB‑зарядкой
Доступно множество различных USB‑зарядных устройств, включая различные стили, цены, уровни производительности и качество изготовления. Возможно, вы захотите сравнить и оценить множество различных аспектов USB‑зарядных розеток, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для вас. Эти характеристики включают безопасность и надежность со временем.
- Сертификация UL или ETL. Тестирование третьей стороной подтверждает соответствие устройства применимому стандарту безопасности, обозначенному на маркировке.
- Общий выходной ток USB и ток на каждый порт. Максимальные значения тока на порт и общий максимальный ток указаны отдельно в разделе “3.1A total”. Это означает, что вместе четыре порта обеспечивают суммарный максимальный выходной ток 3,1 ампера. Если вы подключите два устройства к этому же источнику питания, каждое устройство будет использовать только половину от 3,1 ампера, так как ток будет распределяться поровну. Максимальные значения тока на порт и общий максимальный ток для качественного источника питания сопровождаются дополнительными маркировками, которые определяют максимальный ток, доступный на каждом из четырех соединительных точек, и общий максимальный ток, доступный на любой из них. Хороший источник питания также автоматически распределяет мощность в соответствии с максимальными значениями на порт и общий максимум между всеми подключенными устройствами.
- Поддержка USB‑C PD, если применимо. При проверке доступных розеток с USB‑C убедитесь, поддерживают ли они Power Delivery (PD), и обратите внимание на максимальную мощность на розетку. Розетка с поддержкой 30 Вт PD обеспечит достаточную мощность для быстрой зарядки большинства современных смартфонов. При использовании розетки с 60 Вт PD вы сможете быстро зарядить практически любой ноутбук на рынке.
- Розетки переменного тока с защитой от несанкционированного доступа. Обычные слоты для вилок переменного тока должны быть оснащены защитными шторками в соответствии с действующим кодексом установки жилых помещений (NEC).
- Физическая глубина и совместимость с монтажной коробкой. Перед покупкой розетки следует измерить, насколько глубоко она будет установлена в монтажной коробке. По сравнению с обычными розетками, USB‑розетки требуют более глубокой монтажной коробки. Поэтому, если монтажная коробка слишком мелкая, розетка может не поместиться с необходимым пространством для проводов согласно статье 314 NEC.
Особенности установки: глубина коробки, проводка и тепло.
Процедура подключения для замены стандартной розетки на USB-розетку такая же, как и при замене стандартной розетки; однако существуют дополнительные ограничения, связанные с физическим пространством, доступным для установки новой USB-розетки по сравнению с существующей стандартной розеткой и её соответствующей проводкой. Первый шаг — отключить автоматический выключатель, подающий питание на розетку, и убедиться, что питание отключено перед продолжением работы. Снимите существующую розетку. Подключите чёрный фазный провод к латунному клеммнику, белый нейтральный провод к серебряному клеммнику и заземляющий провод к зелёному винтовому клеммнику. Это требует аккуратного складывания проводов в задней части коробки, оставляя свободный путь для значительно большей задней части USB-розетки. Наконец, если коробка — это неглубокая пластиковая коробка с гвоздевым креплением 1970-х годов, её необходимо заменить, так как в коробке недостаточно места для установки USB-розетки, поскольку USB-розетка требует дополнительного пространства для размещения своего большего корпуса; будет безопаснее использовать коробку правильного размера, чем пытаться установить USB-розетку в коробку неправильного размера, где провода будут прижаты к задней части USB-розетки.
Если вы не уверены в какой-либо части этого процесса — особенно если существующая проводка алюминиевая, с тканевой изоляцией или показывает признаки перегрева — лицензированный электрик может безопасно выполнить установку. Для пошагового руководства по процедуре замены стандартной розетки, которая одинаково применима к моделям с USB, наша статья по замене настенной розетки подробно описывает процесс.
Часто задаваемые вопросы
Стоит ли использовать розетки с USB?
Для мест, где устройства подключаются ежедневно (например, кухни, спальни, домашний офис, прикроватная тумбочка в отеле), это устраняет необходимость в зарядных адаптерах и позволяет использовать дополнительные стандартные розетки для других устройств, заменяя стандартную настенную розетку на USB-розетку. Однако, если устройства используются редко (низкая нагрузка), то дополнительные расходы и постоянное потребление энергии в режиме ожидания могут быть неоправданными.
Устраняются ли USB-разъёмы?
По мере того как USB-C становится стандартным разъёмом, USB-A будет постепенно выводиться из эксплуатации. Хотя существуют некоторые нормативные требования, предусматривающие использование разъёмов USB-C, кабели и устройства USB-A продолжают широко использоваться в отрасли. Розетка с двумя портами, содержащая как USB-A, так и USB-C разъёмы, обеспечит как обратную совместимость, так и решение, готовое к будущему переходу на USB-C.
Are plug sockets with USB ports safe?
That is correct! When properly installed, they are safe to use as long as they bear a UL or ETL Listing Mark. A USB Charger Outlet that is UL or ETL Listed has been tested for; Electrical Isolation between the AC Line and the USB Output; OverCurrent Protection; and Thermal Performance of the USB Charger. Additionally, the USB Charger Outlet must be installed in an adequately sized electrical box to ensure safe operation.
What is the best USB plug?
A UL listed tamper resistant duplex receptacle is the best USB charging socket when two USB ports are needed, but only one of the ports has to be a USB C (power delivery) port that outputs at least 30W. The second USB A port will provide backward compatibility with previous USB devices, and both ports must provide at least ^3⁄4 amp output or current for charging multiple devices at the same time. The charger must also fit comfortably in the wall electrical box without damaging or crowding the other wiring in the box.
A socket with USB charging is more than a convenience — it is a permanent upgrade to the electrical infrastructure of a room. It places device charging where people actually use their devices, eliminates the clutter of adapters and power strips, and signals that the home or business was built or renovated with current technology in mind. The key to a successful installation is selecting a listed, well‑designed device, installing it in a box that can accommodate its deeper body and its heat output, and matching the USB port types to the devices that will be plugged in. GOG Electric manufactures USB‑equipped receptacles that meet these criteria, with the tamper‑resistant AC slots, the UL listing, and the USB‑C PD capability that today’s charging demands require.
