Электрический соединитель

Розетки для компьютерных сетей

Конструкция старых типов локальных сетей, на коаксиальном кабеле, была такова, что исключала наличие настенных розеток (см. 10BASE5, 10BASE2). Возможность использовать настенные розетки пришла с распространением локальных сетей на витой дифференциальной паре проводов (см. 10BASE-T, 100BASE-T4, 100BASE-TX). Такие розетки называют RJ-45 или, более правильно, «8P8C» — 8 посадочных мест с 8 же контактами. Современные розетки этого типа выполняются либо накладными (обычно параллелепипед с одним или несколькими отверстиями в торце), либо для встраивания в стену (отдельно, либо в составных изделиях).

В офисных зданиях для упрощения разводки иногда применяют как для телефонов, так и для компьютеров, исключительно розетки 8p8c, которые потом подсоединяются на кросс-панели в серверной комнате либо к компьютерной сети, либо к телефонной сети, исходя из потребностей фирмы. (телефонный разъём RJ-11 входит и корректно фиксируется в разъём RJ-45, при этом 4 контакта RJ-11 соединяются с средними 4 контактами разъёма RJ-45)

Телефонные розетки

Слаботочные розетки, для подключения кабеля проводных и беспроводных телефонных аппаратов к телефонной сети. Ответная часть розетки — штекер, предназначенный для оконцовки кабеля (монтажа разъёма на конец кабеля) Существует несколько стандартов:

• RJ-9 (P4C4). Разъёмы RJ-9 (P4C4) Используются для соединения телефонных аппаратов с телефонными трубками (микротелефонный). RJ расшифровывается, как Registered Jack.
• RJ-11 (P6C4, Р6С2). Разъёмы RJ-11 (P6C4, Р6С2) чаще всего используются в телефонии для коммутации телефонных аппаратов с телефонной линией (линейный). Разумеется, что штекеры обоих стандартов разъёмов (RJ-9 и RJ-11), несовместимы друг с другом: сделано это специально во избежание путаницы.
• TAE (немецкий и французский стандарт).
• РТШК-4 (розетка телефонная штепсельная с конденсатором) — советский стандарт 1980-х годов, перенятый из Польши (4 широких контакта + ключ). До заимствования данного типа розетки телефон нужно было подключать неразъёмным способом, с помощью специальной отводной коробки. Все розетки РТШК в помещении должны были включаться в цепочку, при отключении всех аппаратов из которой линия замыкалась конденсатором ёмкостью 1 мкФ. Это было нужно персоналу телефонной станции для проверки линии и на время поступления вызова создавало эффект занятой линии для звонящего человека. Конденсатор устанавливался обычно в одну, самую последнюю, розетку. На данный момент такой разъём устарел, используется разве что в старых домах, а потому розетки и вилки данного стандарта как правило выпускаются совмещёнными с разъёмом RJ-11 (см. фото).

Конструирование

Создание нового современного соединителя является нелёгкой задачей: разработчик должен рассмотреть, помимо технико-экономических и экологических факторов, ещё и требование намеренной несовместимости. Новый разъём не должен допускать ошибочное включение в имеющиеся в практической эксплуатации прочие виды соединителей, количество которых весьма велико, и разработчик должен иметь представление о каждом из них. Неполное соблюдение этого требования на практике приводит к тому, что, например, вилка разъёма USB типа А подходит к Ethernet-розетке, а значит, рано или поздно может быть в неё подключена по ошибке. Хотя в бытовых условиях эта конкретная ситуация электрически безопасна, тем не менее она порой приводит к недоумению. Опасный пример — подключение радиоточки в осветительную сеть: их вилка и розетка часто были полностью совместимы.

Классификация

Напряжение и частота. 220/50, 220/60, 110/50, 110/60

Типы вилок

Типы штепселей

В зависимости от области использования и типа оборудования разъёмы классифицируются по:

• назначению (сигнальные, питающие, аудио, видео, компьютерные и прочие);
• напряжению (низковольтные, высоковольтные);
• силе тока (слаботочные, сильноточные);
• диапазону частот проходящего через них тока (на переменный ток (англ. АC), на постоянный ток (англ. DC); низкочастотные, высокочастотные);
• методу монтажа (на панель, на провод, на шасси);
• способу подключения провода к контакту (винтовая клемма, обжим, пайка);
• защищенности от внешней среды (для оценки которой чаще всего используется система IP. Самая высокая степень защиты — IP68).

Общие характеристики:

• число контактов;
• допустимое напряжение и ток;
• контактное давление;
• контактное сопротивление;
• электрическая прочность;
• сопротивление межконтактной изоляции;
• диапазон рабочих частот;
• габариты;
• допустимые климатические и механические условия эксплуатации;
• гарантированное количество циклов коммутации.

Существуют по классификации и материалам, применяемым в розетках, латунные и бронзовые. Самые распространённые — латунные по внутреннему составу. Розетки существуют в исполнениях для скрытой установки (встраиваемые) и для открытой (накладные).

На сегодняшний день используется огромное число типов соединителей (разъёмов). Вот лишь некоторые их распространённые типы:

• разъёмы IEC, служащие для подключения питания напряжением до 250 вольт по спецификации IEC 60320 (ранее IEC 320): C13/C14, C15/C16, C19/C20 и прочие;
• разъёмы BNC — разъёмы с байонетной фиксацией, служащие для подключения коаксиального кабеля диаметром до 8 мм;
• разъёмы TRS/TRRS или «jack» («джек», «мини-джек» и «микро-джек») — разъёмы диаметром 6,35 (1/4″), 3,5 или 2,5 мм. Применение:
  • передача аудиосигнала в различной технике:
    • профессиональное музыкальное оборудование: микшерные пульты, электрогитары и гитарные усилители, электронные ударные установки;
    • наушники профессионального и любительского уровня, микрофоны, гарнитуры к телефонам, рациям и т. п.;
    • звуковые карты компьютеров;
    • акустические системы, используемые преимущественно для компьютеров и мультимедийной техники;
    • портативная техника: плееры, видеокамеры, мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты;
  • передача других сигналов:
    • синхронизаторы для профессиональных студийных фотографических вспышек;
    • подключение ИК-приёмника для ПДУ;
• разъёмы RCA (в просторечии — «тюльпаны»), служащие для подключения бытовой аудио- и видеотехники;
• разъёмы XLR, используемые для подключения профессиональной аудио, видео и световой аппаратуры;
• разъёмы SCART, используемые для подключения видеотехники (передача команд и аналоговых и цифровых данных между телевизорами и источниками видеосигналов типа проигрывателей: видеомагнитофон, DVD-проигрыватель);
• разъёмы RJ («registered jack») — малогабаритные пластмассовые разъёмы прямоугольной формы, используемые для соединения телекоммуникационного оборудования;
• разъёмы D-sub — несколько компактных соединителей, служащих для передачи слаботочных сигналов;
• микроразъёмы ленточного типа — соединители, разработанные фирмой «Centronics» и использующиеся в следующих интерфейсах:
  • интерфейс, служащий для подключения устройств к шине цифровых измерительных приборов. Описан в международном стандарте IEEE 488;
  • параллельный интерфейс, служащий для подключения периферийных устройств (принтера, сканера и прочих) к персональному компьютеру. Описан в международном стандарте IEEE 1284-B;
  • интерфейс (50-контактный соединитель);
  • интерфейс для подключения телефона (50-контактный соединитель RJ21);
  • интерфейс USB;
  • интерфейс IEEE 1394, служащий для подключения различных устройств к шине компьютера. Различные фирмы называют интерфейс по‑разному:
    • Apple — FireWire;
    • Sony — i.LINK;
    • Yamaha — mLAN;
    • TI — Lynx;
    • Creative — SB1394.

Энциклопедический словарь содержит перевод нем. stecker в двух равноценных статьях: «штеккер» и «штекер».

Техника

Соединители электрические, или разъемы для применения в электромеханических устройствах состоят из штекера и гнезда. Принято классифицировать изделие по его назначению: принимающая сторона со штырьками называется «папа», «мама» – источник питания, который выглядит как отверстие, содержащее контактные пластины.

В последнее время все большую популярность приобретают соединители по типу USB, одинаковые с обеих сторон. Контактные площадки могут иметь разную конфигурацию и отличаются:

• по числу контактов;
• предельному значению напряжения;
• контактному сопротивлению и давлению;
• электрической прочности;
• габаритами;
• диапазоном рабочих частот;
• возможными механическими и климатическими условиями применения.

Преимущества и недостатки

Многообразие вариантов позволяет выбрать соединители для электрических проводов под конкретные параметры. Каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками:

скрутка не отличается надежностью, стабильностью и прочностью;
колпачки (соединительные изолирующие зажимы, или СИЗ) требуют тщательного подбора в зависимости от диаметра жил, напряжения сети и прочего;
клеммы винтовые способны соединить не более трех проводов, винты имеют склонность к разбалтыванию и нуждаются в периодическом подтягивании;
неразъемные ножевые клеммы нельзя переделать;
«орехи» сложны в установке, любитель при неосторожной работе может получить удар током.

Способы соединения проводов

Как правило, в домашней проводке используется провод ПВС, он может варьироваться по размеру сечения, в зависимости от силы предаваемого тока. Провод ПВС гибкий, в нем медные элементы скручены вдоль оси.

В случае, когда работу нужно сделать срочно, но нет специальных знаний в области электрики и оборудования, провода можно соединить следующими способами:

• соединение с использованием болтов;
• соединительные изолирующие зажимы;
• зажимы пружинные;
• использование клемм.

Специалисты в этом случае, используют соединение при помощи пайки, сварки или обжима гильзами. В любом случае, необходимо учитывать характеристики, вид, материал и количество проводков.

Рассмотрим основные виды соединения электрических проводов: при помощи пайки и без пайки.

Для того чтобы спаять провода, необходим паяльник и наждачная бумага. Место спайки зачищается, затем канифоль разогревается до нужного состояния, проводники соединяются и покрываются канифолью, далее сварка застывает. Здесь нужен определенный опыт, так как место спайки можно перекрутить или перегреть, тогда надежное соединение будет невозможно.

Электросеть

Существует несколько популярных способов соединения электрических цепей:

1. Скрутка. Это самый простой и распространенный вариант. Зачищаются две жилы (около 5 см) и скручиваются. Изоляцией служит ПВХ-лента или специальные колпачки для скрутки. Ни в коем случае нельзя использовать скрутку при соединении жил из разнородных металлов.

2. Пайка. Применяется обычно в приборах. Трудоемкий способ постепенно вытесняют специальные соединители. Электрические схемы собираются с помощью миниатюрных приспособлений.

3. Клемма. Представляет собой изоляционную пластину с контактами. Она позволяет соединять алюминиевые провода с медными. Применяют в случае соединения одножильных и многожильных проводов различного сечения. Они могут быть разъемными и неразъемными. Последние требуют детальной планировки электросети.

• с затягивающимся винтом, недостаток – возможность повреждения жил;
• пружинные (с прижимной пластиной), на рынке предлагают широкий выбор моделей;
• ножевые, для их использования не нужна зачистка проводов, контакт осуществляется через пластину-проводник, прорезающую оплетку проводов.

4. «Орешек» (ответвительный сжим). Представляет собой конструкцию из 3-х металлических пластин, снабженных винтами и встроенных в изолирующую коробку. Применяют для присоединения провода к магистральной линии без ее разрыва.

5. Болт. Весьма эффективный способ соединения самых обычных шайбы, болта и гайки. Просто, дешево и надежно.

6. Опрессовка гильзами. Надежнее изоленты, но требует специального оборудования и навыков работы.

Во многих отраслях применяют специально разработанные под конкретные задачи изделия. Кроме вышеперечисленных вариантов, промышленность предлагает прямоугольные и цилиндрические соединители врубного, резьбового и байонетного сочленения. Российский Уральский завод электрических соединителей «Исеть» обеспечивает своей продукцией сразу несколько направлений:

• железнодорожный транспорт;
• судостроение;
• автостроение;
• всевозможные типы самолетов и другие летательные аппараты, вплоть до космических;
• вычислительная техника;
• нефтегазовая промышленность.

Специальные приспособления многократно облегчают работу электриков и существенно экономят время монтажа.

Особенности соединения алюминиевых проводов

Алюминиевые провода имеют отличительные особенности при соединении, для них подходит не каждый способ. Дело в том, что алюминий при контакте с воздухом создает особую пленку на поверхности, которая мешает пайке, так как достаточно термоустойчива.

При сварке эта пленка значительно снижает качество контакта. Для скрутки этот материал очень хрупок. А при болтовом соединении, алюминий может постепенно вытекать из места крепления. Для алюминия не подходит ручная скрутка, должны быть использованы пассатижи, для максимально большей площади прилегания.

Скрутка включает этап обезжиривания ацетоном и очищения пленки до появления металлического блеска. Делается это с применением наждачной бумаги. Далее жилы скручиваются и изолируются при помощи ленты или колпачка.

Для соединения проводов из алюминия с небольшой нагрузкой можно использовать клеммы. Лучший соединитель алюминиевых проводов – это специальная трубка для оппресовки. Проводники вставляются в трубку и максимально прочно закрепляются клещами, их не нужно скручивать или как-то дополнительно соединять. После изоляции данное соединение можно считать наиболее надежным.