Надёжные герметичные разъёмы Bulgin для ответственных отраслей российской промышленности

Рынок разъёмов сегодня широк и разнообразен. Научно­технический прогресс не стоит на месте и в этом сегменте. Покупателю предлагается настолько обширный выбор соединителей, что для любой задачи, даже самой узкой, найдётся подходящее решение. Можно выбрать не только электрические параметры, но число контактов, вид корпуса и габариты разъёма, механизм фиксации ответных частей, способы монтажа на провод или печатную плату, степень защиты разъёма (от IP20 до IP69K), материал корпуса, изоляции, контактных элементов и покрытия. Если говорить о способах монтажа контактов на провод, то и здесь выбор велик. Кроме популярных и классических (пайки, обжима, винтового) предлагаются такие способы, как клеммно­пружинный (Cage Clamp), монтаж аксиальным конусом, IDC (разрез изоляции), фастон, накрутка и другие. Для подключения к плате используется пайка THT в отверстие платы, поверхностный монтаж SMT, запрессовка.

Для изготовления металлических корпусов разъёмов в настоящее время чаще всего используются медный, медно­цинковый сплавы, алюминиевое или цинковое литьё под давлением. Поверх металла наносятся различные защитные покрытия: токопроводящие, повышающие механические свойства корпуса, обладающие антикоррозионными свойствами, например, из эпоксидно­полиэфирной порошковой краски. Пластиковые корпуса изготавливаются из негорючих материалов (полиамид, полиэстер, поликарбонат) категории UL94V0 и, как правило, устойчивы к УФ­излучению. Всё большую популярность в производстве разъёмов сегодня набирают композитные материалы для авиакосмических применений. При их использовании практически не выделяются токсичные продукты и, что особенно важно, галогены. Композитные материалы более прочны, чем сталь, обеспечивают высокую коррозионную стойкость, более надёжны и долговечны, при этом обладают ещё и существенно меньшим весом, чем выполненные из стали аналоги.

Для электрических контактов чаще всего используются сплавы латуни и бронзы. Латунные и бронзовые контакты в процессе эксплуатации довольно быстро покрываются изолирующими плёнками окислов, прорастающими вглубь сплава, а также сернистыми плёнками, возникающими при наличии даже незначительной влажности из­за химического реагирования материала контакта с серой, всегда присутствующей в атмосфере промышленных предприятий и городов. Появление плохо проводящих электрический ток плёнок ведёт к значительному возрастанию переходного сопротивления в месте контакта. Для снижения переходного сопротивления латунные и бронзовые контакты покрывают тонким слоем металла с высокой температурой плавления, устойчивого к окислению. Для покрытий обычно используются золото, серебро, палладий, сплав серебро­палладий, никель, кобальт, олово. Материал и толщина покрытия влияют на такие свойства, как:

Наилучшим материалом для покрытия контактов является золото. Оно не окисляется, обладает отличной проводимостью, особенно при малых токах; увеличивает срок эксплуатации разъёма на порядок, отлично смачивается припоем. Но оно является и самым дорогостоящим покрытием, поэтому сегодня нередко используется частично золочёное покрытие, которое наносится в основном на контактирующие элементы, а части контактов с проводной стороны выполняются из другого металла (см. рис. 1).

Сегодня функционал электрического соединителя расширился настолько, что в одном разъёмном соединении может одновременно находиться множество различных контактных групп: силовых, сигнальных, высокочастотных, пневматических, оптических и других. При этом конструкция соединителя является модульной, и может быть перестроена в соответствии с изменением технического задания. Такая многозадачность и интеграция систем увеличивают требования к надёжности разъёмного соединения и к квалификации обслуживающего персонала. Поэтому уже сегодня ведутся разработки по производству «умного» соединителя: встроенный в него датчик состояния сообщает об ошибке и указывает на неисправные элементы или предупреждает о возможной неполадке. Стоит упомянуть не менее интересную разработку, сделанную в Германии: модульный соединитель со встроенным миниатюрным неуправляемым коммутатором на четыре порта с технологией PoE/PoE+.

Но если не забегать так далеко вперёд и вернуться в реальность российской промышленности, то наиболее востребованными характеристиками соединителей на сегодняшний день являются их большой срок службы, простота эксплуатации, надёжность и бесперебойная работа в различных, порой даже экстремальных, российских климатических условиях. Ну и, конечно, цена. В условиях импортозамещения и нестабильности экономики на рынке появляется большое число «сделанных под копирку» дешёвых китайских аналогов. Поэтому ценовая политика европейских производителей разъёмов как никогда должна быть лояльной и гибкой.

Разъёмы и компоненты фирмы Bulgin (Elektron Technology)

Одной из фирм, продолжающих активно сотрудничать с российскими промышленными предприятиями в условиях нестабильной экономической ситуации, является компания Bulgin – ведущий мировой производитель герметичных соединителей и компонентов степеней защиты IP67, IP68 и IP69K. Накопленный за почти 100 лет опыт, внедрение новых технологий и быстрое реагирование на потребности рынка – одни из главных преимуществ Bulgin. Сильными направлениями фирмы были и остаются защищённые соединители и антивандальные герметичные переключатели. Линейка соединителей состоит из 8 силовых серий Buccaneer (см. рис. 2) и 7 интерфейсных серий. Серии Buccaneer различаются габаритами, электрическими характеристиками, контактным рядом и диаметром кабеля.

Почти все разъёмы Bulgin выполнены из негорючего и лёгкого термопластика UL94V­0 (полиамид, полибутилентерефталат + поликарбонат) и фиксируются завинчиванием. Исключение составляет новая серия 4000 и вышедшие не так давно серии 6000 и 7000, которые представлены как в пластиковом, так и в металлическом исполнении, и фиксируются модифицированным байонетным механизмом – собственная разработка Bulgin. В 6000 серии этот механизм называется Push/Pull 30° twist locking, что обозначает фиксацию внутренними защёлками и поворот на 30°, предотвращающий от случайного выдёргивания разъёмов. Механизм присоединения 4000 и 7000 серий напоминает привычный байонет. Стоит отметить, что часто разъёмы используются для подключения измерительного оборудования в полевых условиях и эксплуатируются неквалифицированным персоналом, по­этому простой, быстрый и интуитивно понятный механизм сокращает время подключения устройства и исключает вероятность поломки соединителя.

Обобщённые характеристики силовых разъёмов Buccaneer приведены в таблице. Указанная в последней строке таблицы серия EXPlora (см. рис. 3) является не только защищённой от влаги, но и взрывозащищённой для работы в зонах 2 и 22 (области, в которых маловероятно возникновение воспламеняющихся частиц пыли и газа, но если это происходит, то продолжается незначительный период времени). Взрывозащита подтверждена независимым сертификатом Baseefa09ATEX0232X (ATEX­кодировка – Ex II 3 GD, что указывает на применение в оборудовании, установленном на поверхности земли, и защиту от частиц пыли и газа; более подробную информацию по расшифровке кода ATEХ можно получить в техническом описании разъёмов серии EXPlora). Соединители EXPlora подходят для применения в химической, нефтехимической, перерабатывающей, очистительной и сельскохозяйственной промышленности.

В семёрку защищённых интерфейсных серий разъёмов Bulgin (см. рис. 4) входят стандартные разъёмы USB, Ethernet RJ­45, высокочастотные SMB­коннекторы, миниатюрные разъёмы miniUSB, а также новинка – 4000 серия microUSB версии 2.0 (см. рис. 5). Разъёмы выполнены в пластиковых лёгких корпусах, и лишь для серии Ethernet RJ­45 предлагается выбор: пластиковый или металлический корпус. Соединители фиксируются завинчиванием или байонетным механизмом. Кабельные разъёмы доступны как в разборном, так и неразборном (монолитном) исполнении. Версии соединителей на приборную панель доступны как для монтажа на провод, так и на печатную плату.

Основной и ключевой особенностью всех разъёмов Bulgin является влаго­ и пылезащищённость по классам IP67, IP68 и IP69K. Стандарты, по которым испытывались классы защищённости:

Заключение

В российской промышленности важнейшими параметрами разъёмов являются надёжность, простота в обслуживании и бесперебойная работа даже в самых экстремальных условиях. Всем этим требованиям соответствует продукция Bulgin, которая в настоящий момент имеет широкое применение в контрольно­измерительном оборудовании нефтегазовой и энергетической отрасли, в сфере безопасности, уличном освещении, для подсветки фонтанов и в других ответственных применениях.

Литература

1. www.bulgin.com.
2. www.bulgin.com/news/news­4000.html.
3. Материалы и презентации фирмы HARTING.