Электрический соединитель

Силовые розетки

Цепочка различных штепселей

Розетка типа F (Schuko)

Основная статья: Силовые вилки и розетки для переменного тока

Имеют, в зависимости от типа, от двух до пяти отверстий, в которых находятся контакты под напряжением. Розетки специального назначения могут иметь и большее количество контактов.

Силовые розетки бывают как для однофазной, так и для трёхфазной сети, различных степеней защиты, также с различными механизмами защиты от случайного проникновения («защита от детей»).
Также применяются в переносных удлинителях и разветвителях.

В большинстве силовых розеток 220/380 В для обеспечения контакта используется упругость полоски из малоупругого контактного металла, обычно латуни, а в дешевых розетках из стали (то есть плоская пружина). Малая упругость материала и большие нагрузки на изгиб в плоской пружине (см. закон Гука) при частом включении/выключении приводят со временем к тому, что плоская пружина теряет упругость, контакт становится хуже, что приводит к излишнему нагреву или контакт совсем пропадает и розетка перестаёт функционировать. Более надёжные розетки, в которых упругая винтовая пружина, через прижимную пластину, прижимает штырь вилки к контактной пластине розетки, или контакты дополнительно усилены пружиной.

Розетки с основой из керамики считаются менее пожароопасны, чем пластмассовые. В настоящее время в подавляющем большинстве в качестве основы применяются термопласты, например PC (поликарбонат), которые отличаются стойкостью к высоким температурам и не поддерживают горение.

В России распространены типы («советская», двухполюсная) и («евро», трёхполюсная). При этом допустим только в жилых зданиях, а в новых зданиях розетки должны устанавливаться только тип F, а установленные постепенно меняться на .

По типу проводки розетки бывают открытыми (для открытой проводки; также называемые накладными) и закрытыми (для скрытой проводки; также называемые встраиваемыми).

По степени пылевлагозащищенности:

Смотри таблицу степеней защиты IP

Кроме того, розетки имеют ряд параметров: максимальный ток, максимальное напряжение, надёжность и т. п. Практически все розетки обычной бытовой однофазной сети напряжением 220 В выпускаются с запасом до 250 В.

Электрические розетки часто оборудуются защитными приспособлениями: шторками (внутри, открываются только при одновременном воздействии на обе шторки, и в рекламе утверждается что ребенок не сможет вставить один гвоздь) и крышками (снаружи, защищают розетку от внешних воздействий).

Винтовые клеммы

Разъем электрический может быть винтового типа. Такие контакторы используют достаточно давно. У этого вида клемм есть определенные недостатки и достоинства. Это компактные, легкие в монтаже устройства. Они позволяют соединить провода различного диаметра. Причем их можно применять как для одножильных, так и многожильных проводников. Во втором варианте конец кабеля зачищают и обжимают наконечниками из латуни.

Недостатком представленного типа соединения является неприспособленность клемм стыковать более трех проводников одновременно. Это несколько усложняет работу, заставляя делать большее количество соединений. Также со временем подобный разъем теряет свои изначальные характеристики. Провода перестают плотно прилегать друг к другу. Поэтому при использовании винтового соединения периодически приходится подтягивать место стыковки проводов.

Для проводов большого диаметра применяются соединения, известные в народе под названием «орех». Такие контакторы чаще всего применяют при подведении проводов от несущей линии к дому.

Клеммы

Чаще всего кабельный соединитель сегодня имеет вид клемм. Их изготавливают из латуни. При этом соединяемые концы кабеля не контактируют между собой напрямую. Поэтому при помощи подобных конструкций можно коммутировать одинаковые проводники, жилы различного размера сечения, выполненные из разных материалов.

Чтобы иметь возможность создать правильный стык, требуется выбирать соответствующие разновидности клемм. Они отличаются номинальным показателем тока, а также допустимым диаметром для провода. Все характеристики клемм указаны на их корпусе.

Некоторые представленные в продаже клеммы могут иметь в своем составе специальный наполнитель. Гель препятствует процессам окисления, увеличивая надежность соединения. Клеммы бывают ножевые, пружинные, винтовые.

Пружинные разновидности

Соединение проводов с помощью зажимов пружинного типа применяются как для простых, так и сложных схем. Для нескольких пар проводов изготавливают специальную блочную модификацию.

Фиксация происходит вследствие распрямления пружинного механизма. Это крепление считается одним из самых надежных. В состав такого механизма входит специальная смазка. Она отличается от предыдущих материалов, которые используются в крепеже. Это не гель, а смазочный материал определенной консистенции.

При изготовлении клемм пружинного типа производители указывают область применения подобной продукции. Выпускаются зажимы для многожильного и одножильного провода. Это необходимо учитывать при выборе. Чаще всего представленная разновидность крепления применяется для разветвления нуля и фазы.

Колпачки

Рассматривая, как соединить провода между собой, некоторые непрофессиональные мастера все же решаются отдать предпочтение скрутке проводов. Это приемлемо, если производится локальный ремонт проводки или подсоединение прибора малой мощности в сеть дома. Мастер может в этом случае несколько усовершенствовать подобный стык жил.

Чтобы обеспечить большую надежность, применяются специальные колпачки. Их используют вместо изоленты. Их еще называют соединительными изолирующими зажимами (СИЗ).

Соединение проводов с помощью зажимов является более безопасным, чем вариант с изолентой. Соединитель имеет вид пластикового стакана. В него вмонтирована стальная пружина. Она зажимает контакты и обеспечивает надежный контакт. В качественных зажимах есть специальная смазка, предотвращающая процессы окисления. При выборе необходимо учесть, для каких проводов предназначено изделии (многожильные или одножильные). Также следует оценить сечение проводника, для которого предназначен зажим. СИЗ не применяется для соединения жил из разных материалов.

Эволюция соединений

Раньше у электриков не возникал вопрос, как соединить провода между собой. Для этого применялась единая для всех технология. Провода зачищались, скручивались между содой и обматывались изолентой.

Раньше в домах проводка выполнялась из алюминиевых проводов. Сегодня же медная жила для обустройства системы электроснабжения просто необходима. В последние десятилетия в наших домах и квартирах появилась новая, мощная техника. При ее применении требуется прочная, качественная проводка.

Как утверждают эксперты, в местах соединения проводов чаще всего возникают неисправности. Скрученные проводники при повышении нагрузки начинают нагреваться. Изолента со временем рассыхается. В этом месте велика вероятность короткого замыкания. Чтобы избежать возникновения пожара, необходимо применять специальные соединители проводов. Виды и особенности применения подобных изделий будут рассмотрены далее.

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)

Ножевые клеммы

Сегодня применяется еще один электрический разъем. Его называют ножевой клеммой. Это надежное, прочное соединение. Такие клеммы просты в монтаже и эксплуатации. Провода в этом случае коммутируются при помощи специальной токопроводящей пластины. При выполнении зажима проводов этот конструкционный элемент перерезает оплетку вокруг жилы. Поэтому при выполнении такого соединения провода не требуется зачищать.

Благодаря своим особенностям представленная разновидность клемм считается надежной и прочной. При установке мастер должен применять усилие, дабы хорошо зафиксировать концы проводников. Это считается нормой. Для зажима иногда приходится применять пассатижи.

Представленная разновидность клеммных разъемов производится для неразъемных и разъемных типов соединения. В первом варианте мастер должен тщательно продумать все нюансы организации схемы электрики. Этот процесс проводится до начала монтажных работ.

Пружинные сгоны для разнородных проводов

Соединители для проводов из разных материалов могут быть пружинного типа. Они также способствуют устранению прямого контакта жил. Они могут быть разъемными или неразъемными. Одним из самых известных и надежных способов соединить кабеля из меди и алюминия является универсальный разъем Wago. Сечение жил при его использовании также может быть разным.

Неразъемные соединители для проводов используют принцип винтовых клемм. Можно также применять приборы, в которых металлическая пластина заменена специальным токопроводящим стержнем. Он заклепывается, обеспечивая надежное соединение. Оголенные участки кабеля необходимо дополнительно изолировать.

Рассмотрев, какие существуют соединители для проводов, а также их характерные отличия, каждый сможет подобрать лучший вариант для подключения различных приборов или проведения ремонтных работ.

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».

Соединение различных материалов

Как известно, в современной проводке применяются два типа проводников. К первой категории относятся жилы из меди, а ко второй – из алюминия. По правилам пожарной безопасности рекомендуется отдавать предпочтение первому варианту. Однако в некоторых случаях мастеру приходится совмещать медные и алюминиевые жилы.

Кабельный соединитель обычной конфигурации не может гарантировать высокого качества в месте стыковки. Это вызвано рядом причин. При температурных перепадах линейное расширение у различных металлов не будет идентичным. В этом случае может образоваться зазор между состыкованными напрямую алюминием и медью.

При этом в месте их контакта повышается сопротивление. Проводники начинают нагреваться. Также на зачищенных жилах появляется пленка из окислов. Это также способствует ухудшению контакта. Такое состояние сети провоцирует различные неисправности, может стать причиной пожара. Поэтому для подобных соединений подходят только специальные разновидности контакторов.

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).

Правила обустройства проводки

Чтобы понимать, какие соединения проводов целесообразно сделать в том или ином случае, необходимо рассмотреть правила по обустройству электроустановок. В них четко указано, какие методы приемлемы при обустройстве современных систем коммуникации. Рассматривая правила соединения проводов, можно сделать выводы о неприемлемости применения скруток. В нормативной документации четко указано, что все жилы должны соединяться методом сварки, опрессовки, сжимов или пайки.

Проводка должна создаваться из кабеля с медной жилой. Для того, чтобы подобная сеть имела высокие показатели надежности, соединения должны быть максимально прочными. Сечение жил выбирают в соответствии с суммарной предполагаемой нагрузкой. Чем больше оборудования подключено к сети, тем толще проводник требуется подсоединить к системе.

Современные разъемы

Многие электрики для обеспечения прочного контакта жил применяют соединитель «папа-мама» для проводов. Этот тип разъемов известен уже давно. Подобная разновидность разъемов разделяется на вид «папа» со штекером или вилкой, а также «мама» с розеткой или гнездом. Внутри одной серии такие разъемы совместимы между собой.

Это один из самых надежных, современных типов контакторов. Соединить неправильно провода при таком подключении не получится. Штырьки «папы» будут полностью совпадать с внутренней конфигурацией гнезд «мамы». В некоторых случаях для точности монтажа применяется окраска мест подключения. Это позволяет понять, для какого потребителя предназначен разъем, не перепутать их.

В продаже представлены разъемы «мама-мама» и «папа-папа». Это удлинители. В зависимости от принадлежности к каждой категории применяются контакторы с розеткой или штекером.

Питание через USB-разъем

Изначально стандарт USB был «заточен» на питание и зарядку маломощных девайсов с током потребления до 0,5 A при напряжении 5 V. Однако с появлением смартфонов и планшетов с батареями повышенной емкости этот предел стал бы непреодолимым барьером к массовому выпуску их на рынок. Ведь заряжать такие устройства малыми токами можно сутки напролет, а кому это понравится.

Так появилось еще несколько спецификаций, в том числе Quick Charge (быстрая зарядка) – технология передачи энергии, которая превышает штатные возможности USB, посредством USB-интерфейса.

Сегодня актуальны следующие версии этого стандарта:

• Quick Charge 2.0. Она предусматривает ступенчатое повышение выходного напряжения от 5 V до 9 V, 12 V и 20 V.
• Quick Charge 3.0. Также поддерживает повышение напряжения до 20 V, но с интервалом 0,2 V.
• Quick Charge 4.0 и 4+. Базируется на еще одной технологии электропитания – Power Delivery, и обеспечивает быструю зарядку аккумуляторов через разъемы USB-C.

Возможность пополнять запасы энергии от зарядных устройств с поддержкой Quick Charge имеют только те гаджеты, где она реализована на аппаратном уровне. Технология QC, как и USB, полностью поддерживает обратную совместимость.

Power Delivery – стандарт питания энергоемких устройств с поддержкой мощности до 100 W посредством обычного кабеля и разъемов USB версии 2.0 или 3.0-3.2. Источником энергии в такой системе может быть не только зарядник или power bank, но и девайс, выступающий в роли хоста. А хостом может назначаться любой гаджет с аккумулятором, например, смартфон, подключенный к другому смартфону.

Передача тока в системах Power Delivery идет в обоих направлениях, поэтому хост и периферия в процессе зарядки могут меняться местами. Кроме того, стандартом предусмотрена возможность изменения уровней токов и напряжений по пяти профилям:

• менее 5 V и 2 А;
• 5-12 V и 1.5 А;
• 5-12 V и 3 А;
• 12-20 V и 3 А;
• 12-20 V и 4.75-5 А.

Power Delivery уже сейчас позволяет питать через разъемы USB такие мощные устройства, как ноутбуки и моноблоки. Дальнейшее развитее технологии, надо ожидать, перешагнет 100-ваттный порог и найдет применение в умных TV, бытовой технике, осветительных приборах и везде, где только можно. Словом, у USB большое будущее, и нам предстоит сосуществовать с ним еще много-много лет.

Разобрались? Удивлены, что разных видов USB так много?