A kerek csatlakozók és kör keresztmetszetű kábelek rövid ismertetése

A villanyáram, jelek vagy adatok átvitelére szolgáló több érintkezőtüske, érintkezőhüvely vagy egyéb kialakítású érintkező elhelyezésére szolgáló kör keresztmetszetű (azaz kerek) csatlakozók különböző méretű, hengeres formájú villamossági eszközök, amelyeket úgy terveztek, hogy ellenálljanak a különböző zord környezeteknek. A kerek csatlakozók kör keresztmetszetű kialakítása nagyobb strapabíróságot és ellenállást nyújt a rezgésekkel és ütésekkel, külső jelekkel és zavarásokkal, környezeti szennyeződések bejutásával, valamint a szélsőséges nyomás- és hőmérsékleti értékekkel szemben.

Az ilyen szélsőséges körülmények között is kiváló működésüknek köszönhetően a kerek csatlakozók és kör keresztmetszetű kábelek széles körben felhasználhatók az ipari és gyárautomatizálási területeken, a gyógyászati eszközökben, a biztonsági és védelmi rendszerekben, a repülőgépiparban és az űrrepülésben és még sok más területen. A kerek csatlakozók a szabványos kerek csatlakozóktól a DIN szabványú, metrikus, hermetikus, összedugható-széthúzható, reteszelt, vegyes jelű, mikro és nano változatokig széles termékválasztékot takarnak. Olyan hibrid változatok is kaphatóak, amelyek egyetlen csatlakozóval teszik lehetővé az áramellátást, valamint a jelek és adatok továbbítását. Ez a cikk elsősorban a szabványos kerek csatlakozókra és kör keresztmetszetű kábelekre összpontosít, beleértve azok alapvető felépítését, megnevezéseit és kódjait, kiválasztási szempontjait és egyebeket.

A kerek csatlakozók felépítése

Hengeres alakjuknak köszönhetően a kerek csatlakozóknak nagyobb a szilárdság/tömeg aránya, mint bármely más formájú csatlakozóknak. Mint már említettük, ez a megnövelt szilárdság növeli az ütések okozta sérülésekkel, külső elemekkel és a szétcsúszással szembeni ellenálló képességüket, miközben strapabíróvá teszi őket a gyakori összedugást és széthúzást igénylő felhasználási területeken.

A belső érintkezők száma és elrendezése csatlakozónként és felhasználási területenként változik, hogy lehetővé tegye a megfelelő illesztést és a csatlakozó ellenpárját tartalmazó eszközbe való bedugást. A kerek csatlakozók házát gyakran menetesre készítik, hogy biztonságosabb csavaros csatlakozásokat tegyenek lehetővé ott, ahol a rezgés vagy más tényezők nem kívánt szétcsúszást okozhatnak. A csatlakoztatási módok egyéb fajtái közé tartozik a bajonettzár, a összedugható-széthúzható csatlakozó és a helyére pattanó rögzítés.

Távolabbról szemlélve minden kerek csatlakozó négy fő részből áll (1. és 2. ábra):

1. ábra: Egy kerek csatlakozóaljzat alapfelépítése (kép: Same Sky)

1. Érintkezők: A csatlakozóban elhelyezett belső érintkezőtüskék és érintkezőhüvelyek, amelyek a villamos kapcsolat létrehozására szolgálnak. Egy érintkezőpár egy tüskéből és egy hüvelyből áll.
2. Szigetelő: Ez az alkatrész körülveszi az érintkezőket, és elszigeteli őket egymástól és a csatlakozóháztól. Emellett biztosítja az érintkezők egymástól való megfelelő távolságát, és megfelelő helyzetben tartja azokat.
3. Ház: A csatlakozó külső burkolataként a ház védi az érintkezőket és a szigetelőt, miközben biztosítja a csatlakozópár két felének egymáshoz igazítását és csatlakoztatását.
4. Kiegészítők: Ezek lehetnek csapok, reteszek, gyűrűk, bilincsek, tömítések és egyéb alkatrészek, amelyeket a csatlakozópár alkotórészeinek vezetésére, rögzítésére, megfelelő helyzetbe állítására és tömítésére használnak.

2. ábra: Egy kerek csatlakozódugasz alapfelépítése (kép: Same Sky)

Az elterjedtebb kerek csatlakozók elnevezése és kódjai

A kerek csatlakozók talán legismertebb típusa az ipari hálózatokban érzékelők és működtetőelemek csatlakoztatására használt szabványos M típusú csatlakozócsalád. Az „M” egyszerűen az egymáshoz csatlakozó aljzatok és dugaszok metrikus menetének méretét jelöli, ilyenek az elterjedt M5 (5 mm átmérőjű menettel ellátott rögzítőelemek), M8 (8 mm) és M12 (12 mm) csatlakozótípusok. Az M12-es kerek csatlakozók és kör keresztmetszetű kábelek vitathatatlanul a leggyakrabban használt típusok, mivel ez az autóipar globális szabványa.

Az M típusú csatlakozók a megfelelően illeszkedő csatlakozások biztosítása érdekében kialakított csatlakozótest reteszelése és alakja alapján több kategóriára oszthatók. Ezek a megnevezések és kódok a következők (3. ábra):

• A – érzékelőkhöz, egyenáramú áramellátáshoz és 1 Gb-es Ethernethez (protokoll számítógépes rendszerek hálózatba kapcsolására) szánt csatlakozók.
• B – Fieldbus (ipari számítógépes hálózat elosztott vezérléshez) és Profibus (a helyi érzékelők és a vezérlőrendszer közötti kommunikációt meghatározó digitális hálózati szabvány) rendszerekhez való csatlakozók.
• C – érzékelők és működtetőelemek váltakozó áramú áramellátásához való, a nagyobb biztonság érdekében két reteszelőelemmel ellátott csatlakozók.
• D – 100 Mb-es Ethernethez és Profinet (a vezérlők és eszközök közötti adatcserére szolgáló protokoll) rendszerekhez való csatlakozók.
• X – nagy sebességű, 10 Gb-es Ethernetet használó eszközökhöz, valamint PoE (Power over Ethernet, Etherneten át történő áramellátás) rendszerekhez való csatlakozók.
• S – váltakozó áramú áramellátásra szolgáló (a C kódú alkatrészek leváltására szánt) csatlakozók.
• T – egyenáramú áramellátásra szolgáló (az A kódú alkatrészek leváltására szánt) csatlakozók.

3. ábra: A különböző csatlakoztatási lehetőségeket kínáló M típusú csatlakozók általános áttekintése (kép: Same Sky)

A kerek csatlakozók kiválasztásának szempontjai

A kerek csatlakozók és kör keresztmetszetű kábelek kiválasztásakor figyelembe veendő jellemzők és szempontok listája szinte végtelen. Annak eldöntésén kívül, hogy a kerek műanyag csatlakozó (CPC, circular plastic connector) vagy a kerek fémházas csatlakozó (CMC, circular metal-shell connector) lenne-e jobb választás, íme egy viszonylag átfogó lista a figyelembe veendő paraméterekről:

• Kialakítás (dugasz/aljzat): A dugasz tartalmazza az érintkezőtüskéket, amelyek az aljzatok érintkezőhüvelyeibe csatlakoznak (4. és 5. ábra). A legtöbb dugasz és aljzat úgy van kialakítva, hogy saját márkán vagy gyártón belül csatlakoztatni lehessen őket egymáshoz. A különböző gyártóktól származó csatlakozók általában nem csatlakoztathatók egymáshoz, ezért a csatlakozókat általában párban kell beszerezni.

4. ábra: Egymáshoz illeszkedő kerek dugasz és aljzat alkotta csatlakozópár (kép: Same Sky)

• Érintkezőszám: A csatlakozóban lévő, az áramellátáshoz, valamint a jelek és adatok továbbításához szükséges érintkezőtüskék, illetve érintkezőhüvelyek száma. Ez a szám 1-től több százig terjedhet.
• Csatlakoztatás: A vezeték vagy huzal csatlakoztatása a csatlakozóban lévő érintkezőkhöz. Ez lehet például forrasztás, csavart kötés, kábelsarus csatlakozás vagy rápréselés.
• Az érintkező mérete: Az egyes érintkezők átmérője vagy a hozzájuk csatlakoztatott huzal átmérője.
• Névleges feszültség és áramerősség: Az érintkezőre adható azon legnagyobb feszültség (V), illetve áramerősség (A), amelyre az érintkezőt tervezték.
• Csatlakoztatási gyakoriság: A csatlakozópár összedugásának, illetve széthúzásának gyakorisága. A csatlakoztatások száma néven is ismert csatlakozási gyakoriság miatt erősebb csatlakozóra vagy kábelvédő tartozékokra lehet szükség.
• Rögzítési mód: A csatlakozók gyakori rögzítési módjai: kábelre szerelés, panelre szerelés és felületszerelés.
• Illesztés vagy reteszelés: A csatlakozók biztonságos összeillesztésére és rögzítésére alkalmas a bajonettzár, reteszelés, az összedugható-széthúzható kialakítás, a menetes rögzítés és gyorscsatlakozó.
• Hátsó kábelrögzítők: A csatlakozók hátsó kábelrögzítői menetesen vannak a kerek csatlakozók hátoldalára szerelve, és a csatlakozóba menő kábel biztonságos rögzítésére szolgálnak. Típusai: egyenes, derékszögű, fém- vagy műanyagszövetes, rugós, huzalfeszülés-védő, tömített és rápréselt.
• Használt anyagok: A csatlakozótesthez gyakran használt anyagok: rozsdamentes acél, alumínium, műanyag, kompozit vagy sárgaréz, a tervezési követelményektől és a költségvetéstől függően.
• Behatolás elleni védelem: A szilárd anyagoknak és a folyadékoknak a csatlakozó testébe való bejutása elleni védettség szintjét mutató IP-besorolást az IEC 60529 szabvány határozza meg. Az IP-besorolást az Amerikai Egyesült Államokban az ANSI 60529, Európában pedig az EN 60529 szabvány szabályozza.
• Dugaszok és aljzatok: Mivel erre vonatkozóan nincs egységes elnevezési előírás, a különböző gyártók más-más nevet használhatnak, de a panelre szerelt kerek csatlakozók általában aljzatok, míg a kábelre szerelt kerek csatlakozók általában dugaszok.

5. ábra: A különböző kialakítású és elnevezésű aljzatok és dugaszok (kép: Same Sky)

Összegzés

A csatlakozó környezeti szennyeződéseknek lesz kitéve, vagy esetenként vízbe vagy más folyadékba merül? Szükség van a csatlakozó elektromágneses vagy rádiófrekvenciás zavarás elleni védelmére? A csatlakozó erős rezgéseknek vagy gyakori ütődéseknek lesz kitéve? A fenti kérdésekre adott válaszok segítenek meghatározni, milyen minőségre, funkciókra és tartozékokra van szükség, de a kerek csatlakozók mindettől függetlenül is megbízható és strapabíró csatlakoztatási megoldásnak bizonyulnak, ha zord üzemi körülmények között kell helytállni. A Same Sky olyan kerek csatlakozók és kör keresztmetszetű kábelek széles választékát kínálja, amelyek képesek megfelelni ezeknek a tervezési kihívásoknak.