Параметры соединителей

Основными электрическими параметрами соединителей являются:

· максимальный рабочий ток на контакт;

· максимальный рабочий ток на соединитель;

· максимально допустимое рабочее напряжение;

· переходное сопротивление;

· минимально допустимый ток;

· минимально допустимое напряжение.

Максимальный рабочий ток на соединитель обычно меньше суммы максимальных рабочих токов на отдельные контакты, а физический смысл обоих параметров вряд ли стоит разъяснять.

Максимально допустимое напряжение, приводимое в справочниках, относится к соседним контактам. Оно регламентируется при нормальном атмосферном давлении, и в технических условиях приводится его зависимость от этого самого давления. Напряжение, естественно, понижается с падением давления.

Переходное сопротивление является очень важным параметром любого контакта.

Если рассматривать контактирующие поверхности с приличным увеличением, становится ясно, что контакт происходит не по всей поверхности, а на вершинах неровностей. Эти неровности могут размягчаться в результате локальных перегревов при протекании тока, и площадь контакта вследствие этого может увеличиться.

Далее, поверхность металла, как правило, покрыта пленкой, состоящей из оксидов, хлоридов, сульфидов и других продуктов взаимодействия металлов с атмосферой. Эти пленки могут быть проводящими, диэлектрическими или обладать свойствами полупроводников, они могут разрушаться в результате механического воздействия при сочленении или нет.

Кроме этого, условия контакта могут изменяться в результате воздействия вибрации из-за смещения контактирующих частей друг относительно друга.

Все это объясняет, почему в технических условиях на соединители приводят не только собственно переходное сопротивление, но и параметры его нестабильности в процентах: статическую, то есть изменение переходного сопротвления от сочленения к сочленению, и динамическую, то есть нестабильность из-за механических воздействий при работе.

Конечно, при сочленении силовых цепей нестабильность не играет серьезной роли, но при малых токах и напряжениях она превращается в шумовые помехи или изменение уровня сигналов.

С теми же физическими явлениями связаны такие параметры, как минимальный ток и минимальное напряжение.

Так, при слишком малых токах локальных перегревов нет, площадь контакта остается малой, а переходное сопротивление - слишком большим.

При слишком малых напряжениях плохо проводящие поверхностные пленки могут вообще не пробиваться, что приводит к тому же результату - плохому контакту.

Характристики контактов существенно зависят от материала, которым контакты покрыты. Наилучшими свойствами обладают серебро, золото и палладий, но и цена возрастает в том же порядке.

Насколько характеристики разъемов важны, говорит тот факт, что значительная доля отказов и сбоев происходит из-за нарушения контакта в разъемах, коммутирующих малосигнальные цепи. В принципе, чем разъемных соединений меньше, тем надежность выше, и всегда приходится искать компромисс между функциональными требованиями (контроле - и ремонтопригодностью в частности) и надежностью.

Кроме электрических параметров, техническими условиями регламентируются климатические и механические факторы условий эксплуатации - влажность, температура, допустимые параметры вибрации и ударов, а также износостойкость, то есть колическтво циклов сочленения - расчленения, при котором регламентируемые параметры остаются в рамках требований ТУ.

Теперь более подробно рассмотрим несколько конкретных серий разъемов.

Серия ШР и дочерние серии.

Это цилиндрические соединители нормальных габаритов.

К дочерним сериям относятся ШРГ, СШР, ШРГП, СШРГ, Р, РГ, РГП, 2РТ и 2РТТ.

Все эти разъемы имеют унифицированные корпуса 10 типоразмеров, которые характеризуются посадочным диаметром блочной части: 12, 16, 20, 28, 32, 36, 40, 48, 55 и 60 мм.

Суммарное число контактных наборов составляет 61, однако не все дочерние серии совместимы между собой и с серией ШР. Так, почти все контактные наборы, имеющиеся в ШР и ШРГ, есть в 2РТ и 2РТТ, а серии Р, РГ и РГП имеют свои характерные контактные наборы, есть и другие тонкости, так что при выборе нужно быть внимательными.

В ШР и дочерних сериях используются контакты 5 размеров:

· 1.5 мм (10 А);

· 2.5 мм (25 А);

· 3.5 мм (50 А);

· 5.5 мм (100 А);

· 9.0 мм (200 А).

При таких значениях максимальных токов на контакт минимальный ток для любого из них составляет всего 0.1 мА, минимальное напряжение - 1 мВ, в то время как максимально допустимое рабочее напряжение составляет не менее 700 В, а для серий Р, РГ и РГП - 2100 В.

Буква Г в названии серии означает, что блочные части в этой серии герметичны, то есть пространство между контактами внутри изоляторов залито компаундом. Они практически неразборные.

Буква П в названии означает проходную модификацию.

Серии 2РТ и 2РТТ - теплостойкие, а 2РТТ при этом еще тропикоустойчивая, то есть несъедобная для плесени.

Буква С в названии означает. что блочные части имеют круглый монтажный фланец.

В ШР и дочерних сериях кабельные и блочные части могут иметь прямые или угловые кожухи с возможностью закрепления неэкранированного или экранированного кабеля.

Удобная особенность кабельных частей: кожух при сборке можно ориентировать относительно контактной части с дискретностью 22.5^О .

Еще одна довольно удобная особенность, свойственная негерметичным модификациям: разъем можно разобрать и переставить контактную часть из блочного корпуса в кабельный и наоборот. Это иногда выручает, если нужной модификации под руками нет, а есть модификация “наоборот”.

Ранее серия ШР была наиболее распространенной, после распада СССР из заводов, ее выпускавших, на территории России остался лишь завод в Черкесске Ставропольского края (типоразмер 20 мм), да и тот в последние годы перешел на выпуск модификации “для бедных” - в пластмассовых корпусах и с никелевым покрытием контактов, что вызывает массу проблем из-за низкой механической прочности корпусов, трудностей заземления оболочек кабелей, ухудшения электрических параметров и теплостойкости соединителей. В то же время завод в Казани давно выпускал серию 2РТ, которая не имела широкого распространения, поскольку поставку ее для аппаратуры народнохозяйственного назначения Минэлектронпром не разрешал. Теперь серия 2РТ естественным образом пришла на замену серии ШР.

Соединители серии 2РМ, дочерних серий и серии ОНЦ-РГ-09.

Эти цилиндрические соединители относятся к малогабаритным.

Сюда входят серии:

· 2РМ, 2РМД - негерметичные (Д - для длинных линий);

· 2РМТ, 2РМДТ - негерметичные тропикоустойчивые;

· 2РМГ, РМГ, РМГК, 2РМГД - герметичные;

· 2РМГП, 2РМГПД - герметичные проходные;

· 2РМГС - высокогерметичные;

· 2РМГСД - высокогерметичные для длинных линий;

· 2РМГСПД - высокогерметичные для длинных линий проходные;

· ОНЦ - РГ - 09 - практически то же, что и 2РМ, с несколько суженной номенклатурой и только никелевым покрытием контактов.

Высоковольтных модификаций в этих сериях нет, рабочее напряжение зависит от диаметра контактов и может быть от 560 В до 700 В.

Самые сильноточные контакты в этих сериях - трехмиллиметровые (36 А), еще есть диаметры 1 мм (от 5 до 8 А в зависимости от серии), 1.5 мм (от 6 до 10 А) и 2 мм (от 10 до 18 А). Несмотря на то, что основное назначение этих соединителей - коммутация сигнальных, а не силовых цепей, некоторые из них можно использовать для подключения электродвигателей, в частности, 2РМД33 с семью контактами.

Эти разъемы допускают суммарную токовую нагрузку до 128 А при токе на один контакт до 32 А, что позволяет использовать их для подключения трехфазного двигателя мощностью до 16 кВт (при напряжении сети 380 В).

Семиконтактные разъемы очень удобны, когда нужно подключать к станции управления три двигателя. Требование ПУЭ насчет недопустимости неправильного подключения в общем случае означает, что для каждого внешнего устройства нужен разъем со своим контактным набором, что легко получается только в самых простых случаях. При подключении трех трехфазных двигателей можно использовать один и тот же разъем, задействуя контакты по схеме, приведенной на рисунке. При этом ошибочное подключение приводит лишь к тому, что двигатель не вертится - и никаких аварий.

Серии ОНЦ-ВГ, ОНЦ-КГ, ОНЦ-ВН.

Соединители этих серий настолько привычны, что про них на первый взгляд все известно. Это миниатюрные врубные цилиндрические соединители для звуковой, радиовещательной, телевизионной и видеоаппаратуры общепромышленного и бытового назначения.

Используется 11 контактных наборов (от 3 до 8 контактов), имеются модификации с переключателями. Существуют кабельные и блочные вилки и розетки, имеются розетки для печатного монтажа. Все они имеют один посадочный диаметр - 16 мм.

Поскольку эти соединители отвечают международным стандартам, в природе существует масса других (преимущественно импортных) модификаций с такими же контактными наборами - розетки для печатных плат с выводами, направленными вбок, кабельные модификации, какие-то варианты с улучшенными электрическими параметрами, с резьбовой фиксацией и т. д. - только стоит поискать.

Электрические параметры:

Максимальный ток на контакт, А, не более 2

Максимальное рабочее напряжение (амплитудное значение), В 34

Серии МР1 и РС.

Это две разные серии похожего назначения и с похожими характеристиками, которые применяются, когда ограничения по размерам аппаратуры уже не позволяют использовать 2РМ или РШ2Н, РГ1Н.

МР1 и РС - микроминиатюрные цилиндрические соединители с числом контактов от 4 до 50 (РС) и от 10 до 102 (МР1).

Максимальное рабочее напряжение, В 140

Маскимальный ток на контакт, А 0.5