Почему в США на электрических вилках есть отверстия: эксперт просто объяснил

Штепсельная вилка — предмет настолько привычный, что мы почти никогда её не замечаем. Тем не менее, у этой простой детали есть своя инженерная история. Один из самых любопытных элементов — два маленьких круглых отверстия на плоских металлических штырях американской вилки. Зачем они нужны? Ответ уводит нас в прошлое, показывая, как развивалась конструкция обычной вилки и как даже мельчайшая деталь в массовом изделии редко бывает случайной.

История этих отверстий связана с распространением электричества в США. В 1904 году изобретатель Харви Хаббелл II запатентовал вилку с двумя плоскими параллельными штырями — сегодня это известный тип А. Интересно, что в самой ранней версии отверстий не было, но на штырях уже присутствовали боковые выемки для более надёжной фиксации в розетке.

К 1920-м годам появилась вилка с круглыми штырями, созданная Джоном Кеннеди. Это изменение было попыткой обойти действующие патенты, сохранив главную идею — предотвратить случайное выпадение вилки. В розетках того времени внутри находились упругие выступы, которые защёлкивались в отверстиях, фиксируя вилку на месте.

Сегодня роль этих отверстий часто понимают неверно. Распространено мнение, что они и сейчас служат для фиксации. Однако если разобрать современную американскую розетку, можно увидеть, что контактные пластины в основном гладкие.

Штырь вилки касается широкой плоской поверхности, а отверстие часто оказывается вне зоны контакта. Более того, его наличие в рабочей области даже нежелательно — это уменьшает площадь соприкосновения, что теоретически может вести к нагреву.

Вторая распространенная трактовка связана с практикой блокировки. Через эти отверстия действительно можно продеть трос небольшого замка или пластиковую стяжку, физически фиксируя вилку и предотвращая её включение в розетку. Такой подход, известный как «блокировка и маркировка», широко применяется в промышленности и строительстве для безопасного обслуживания оборудования — он гарантирует, что на прибор случайно не будет подано напряжение.

Некоторые компании даже выпускают специализированные замки и заглушки, рассчитанные именно на эти отверстия. Однако историки техники отмечают, что подобная функция вряд ли задумывалась изначально: в начале XX века такие меры безопасности ещё не были распространены.

Также существует сугубо экономическое объяснение: при массовом производстве удаление даже небольшого количества металла с каждого штыря может в итоге обеспечить существенную экономию материала. Хотя эта причина выглядит логичной, она, как и возможность блокировки, вероятнее всего, является дополнительным преимуществом, а не основной целью инженерного решения.

Если отверстия больше не выполняют изначальную функцию фиксации, а их остальные применения второстепенны, почему производители до сих пор их делают? Самый убедительный и технически обоснованный ответ кроется в самом процессе изготовления вилки.

Официальные стандарты, разрабатываемые такими организациями, как Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) и Американский национальный институт стандартов, регламентируют параметры безопасности и совместимости. При этом в них указано, что отверстия в штырях не являются обязательным элементом с точки зрения эксплуатации, а служат для производственных нужд.

Ключевой этап производства — это формование, когда пластиковый корпус вилки под высоким давлением заливается или опрессовывается вокруг металлических контактов. Чтобы расплавленная пластмасса равномерно заполнила форму, металлические штыри должны быть абсолютно неподвижны и точно зафиксированы в пресс-форме. Любой сдвиг приведет к браку. Именно здесь отверстия выполняют свою главную роль: в них вставляются направляющие штифты, которые жестко удерживают каждый контакт в заданном положении на протяжении всего цикла.

Это решение одновременно простое и эффективное. Оно позволяет избежать повреждения рабочих поверхностей штырей (царапины или вмятины ухудшили бы электрический контакт), гарантирует точное расстояние между контактами и обеспечивает высокую повторяемость изделий в условиях массового автоматизированного производства.