И электрических соединителях

Работа № 12

Технологический процесс межблочного монтажа с использованием кабелей

и электрических соединителей

12.1. Цель работы.

1. Ознакомление с типами и устройством кабелей, электрических

соединителей, технологией выполнения межблочного монтажа РЭА с применением кабелей и электрических соединителей.

2. Выработка умения и навыков по технологии разделки кабеля, заделки его в электрический соединитель и контролю, использованию оснастки и инструментов.

Теоретическое обоснование. Общие сведения о кабелях

и электрических соединителях

Для удобства изготовления, транспортировки и эксплуатации, большие системы РЭА выполняют в виде отдельных шкафов, стоек и блоков. Разъемная электрическая связь между ними при эксплуатации осуществляется с помощью кабелей и электрических соединителей (ЭС).

Кабелем называется одна или несколько изолированных жил проводника 1, заключенных в общую герметизирующую изоляционную оболочку 2, поверх которой может находиться защитное покрытие 3 (рис. 12.1,а).

Рис. 12.1

Токопроводящая часть большинства кабелей, используемых в РЭА, выполняется обычно гибкой из медных, реже из алюминиевых или стальных проволочек. Плотность тока в жилах 2-4 А/мм .

В качестве изоляции жил и материала герметизирующих оболочек широко используются различные пластмассы (полихлорвинил, полиэтилен и др.), пленки, резина и другие материалы. Для зашиты от электрических наводок жилы или кабель снабжают экранирующей оплеткой.

По назначению кабели подразделяются на силовые кабели передачи мощности; низкочастотные кабели общего назначения (цепи питания, передача постоянных и переменных токов частотой до 1 мГц); специальные кабели (радиочастотные или высокочастотные) и др.

По рабочему напряжению кабели подразделяют на низковольтные (до 1000 В) и высоковольтные (более 1 кВ).

В РЭА преимущественно применяются кабели общего назначения (см. рис, 12.1) и радиочастотные.

Условное обозначение марки кабеля состоит из индексов (букв и цифр), которые характеризуют его назначение, устройство и параметры. В марках кабелей общего назначения первое число показывает число жил в кабеле, а второе - сечение жилы в мм . При записи в документации после марки указывают соответствующий стандарт (ГОСТ, ТУ).

Пример записи марки кабеля в документации: кабель МКШ 7x0,76 мм ГОСТ 10348-73.

Радиочастотные кабели используются в технике связи для передачи высокочастотной энергии с малыми потерями (телевидение, локация в т.п.) Они подразделяются на три группы:

1) коаксиальные - марки РК (радиочастотные коаксиальные);

2) симметричные - марки РД (радиочастотные симметричные);

3) спиральные - марки РС (радиочастотные спиральные).

Наибольшее распространение получили коаксиальные кабели, так как они способны пропускать широкий спектр частот, обладают хорошими экранирующими свойствами и удобны при монтаже. Кабель РК (см, рис. 12.1,б) состоит из центрального одножильного или многожильного проводника 1 (медного или биметаллического), расположенного по оси цилиндрической изоляционной оболочки 2, снаружи которой расположен второй проводник в виде металлической оплетки, имеющей внешнее герметизирующее изоляционное покрытие 4. По роду внутренней изоляции кабели РК бывают со сплошной, воздушной, полувоздушной изоляцией.

В качестве внутренней изоляции в кабелях РК используют различные высокочастотные диэлектрики, каждому из которых присвоено определенное цифровое обозначение: полиэтилен - 1, фторопласт - 2, полистирол - 3 и др.

Условное обозначение коаксиального кабеля состоит из буквенных индексов и трех чисел через дефис: первое число указывает волновое сопротивление (Омах), второе - диаметр по изоляции, первая цифра третьего - материал изоляции, а последующие - номер разработки. Пример записи: РК75-10-15 ГОСТ 11326.22-67.

Способы разделки кабелей зависят от объемов производства, а параметры разделки - от конструкции кабеля и электрического соединителя.

К электрическим соединителям (ЭС) относятся электротехнические устройства, предназначенные для механичес­кого соединения и разъединения электрических цепей, состоящие из двух или более частей (вилки, розетки) и образующие разъемное контактное соединение (ГОСТ 21362-76).

Вилочной частью является часть ЭС со штыревыми контактами, а розеточной - с гнездовыми контактами. Рабочие части контактов, изготовляемых из латуни и других металлов, имеют антикоррозионные покрытия (из никеля, серебра, золота и т.п.). Металлические корпуса низкочастотных ЭС анодированы или покрыты лаком.

По месту размещения на объекте в ЭС различают колодку и вставку. Колодка - часть ЭС, предназначенная для крепления к блокам или перегородкам с помощью крепежных деталей.

Вставка - часть ЭС, имеющая накидную гайку и устроенная для механической связи частей ЭС и предназначенная для соединения с кабелем.

Колодка распространенных кабельных ЭС состоит из изоляционного основания с контактами, закрепленного в неразборном металлическом корпусе.

Вставка содержит изоляционное основание с контактами, закрепленное в разборном корпусе с элементами для крепления кабеля и присоеди­нения к колодке.

К рабочим характеристикам ЭС относятся: сопротивление перехода контактной пары (обычно не более 0,01 Ом), сопротивление изоляции, рабочее напряжение, усилие сочленения (расчленения) и др.

Электрические соединители классифицируется:

1) по области применения (низкочастотные и радиочастотные, для кабельного (жгутового) и печатного монтажа);

2) по конструктивному назначению (блочные, кабельные б проходные и др.);

3) по рабочему напряжению (низковольтные, высоковольтные);

4) по степени защиты от окружающей среды (негерметизированные, герметизированные и др.);

5) по форме сечения контактов (круглые, плоские);

6) по форме изоляционного основания с контактами (круглые, прямоугольные);

7) по форме вставки или колодки (прямые, угловые);

8) по габаритам (нормального исполнения, малогабаритные, субминиатюрные) и др.

ЭС содержит от одного до нескольких десятков пар контактов.

Для удобства монтажа контакты ЭС обычно нумерованы по изоляционному основанию с обеих сторон: рабочей (наружной) и монтажной (внутренней), где расположены хвостовики контактов для присоединения пайкой или накруткой жил кабелей, проводов жгутов, печатных проводников.

Для надежного электрического соединения и компенсации неточности расположения контактов в ЭС на одной части делают „плавающие" контак­ты, т.е. допускающие некоторое смещение при соединении частей.

Неизменность коммутации каждой контактной пары достигается за счет наличия в колодке и вставке ориентирующих элементов («ключевого» устройства) различного конструктивного исполнения. Например, в виде продольного паза на корпусе вставки и выступа на колодке.

Выпускается большое количество типоразмеров ЭС. Например, к распространенным приборным круглым и прямоугольным ЭС относятся соединители: в нормальном исполнении - типы ШР, НШР (низковольтные), ШРГ (герметизированные), Р, ГРТ и др.; малогабаритные – 2МР; субминиатюрные - РС и др.; для междублочных соединений - РП; для печатного монтажа – МРП и т.д.

Обозначение марки ЭС состоит из ряда буквенных и числовых индексов, обозначающих его тип и основные конструктивные параметры. Пример записи для части ЭС типа ШР (штепсельный разъем): Вилка ШР28П4ЭШ5В1 ГЭО. 364.098 ТУ, где 28 - посадочный диаметр корпуса, мм; П - вид вилки (П- прямая); П4 – число контактов; Э – тип кабеля (Э - экранированный); Ш - вид контактов (Ш - штыри); 5 – вариант размещения контактов; В - покрытие контактов (В – серебро, если А или Е –золото или никель); I - верхняя рабочая температура (1-100˚С, если 2-200˚С).

Для кабелей РК используются высокочастотные ЭС.

На электрических принципиальных схемах проводники (кабельные изделия) и коммутирующие элементы показывают условными графическими обозначениями.

Типовой технологический процесс присоединения кабеля к частям ЭС для межблочного монтажа состоит из этапов: разборки и контроля частей ЭС; разделки концов кабеля; заделки концов кабеля во вставки ЭС и их сборка; контроля правильности монтажа жил кабеля и контактам ЭС.

При разборке вставок визуально контролируют их состояние согласно ТУ (отсутствие повреждений и т.д.).

Параметры разделки кабеля зависят от конструкции части ЭС (например, длины вставки, устройства и длины монтажной части хвостовика и др.). Сначала удаляют внешние оболочки кабеля, обеспечивая сохранность изоляции жил. При этом учитывают, что после сборки вставки в ней должен находиться участок кабеля в оболочке длиной не менее 15-20 мм. Затем разделывают жилы кабеля (аналогично монтажным проводам). Длина разделанного проводника жилы определяется конструкцией хвостовика и обычно составляет 5-10 мм. Способ разделки (ручной или механизированный) зависит от объема выпуска. Неиспользованные жилы отрезают или изолируют.

Перед заделкой кабеля на разделанные жилы надевают изоляционные полихлорвиниловые трубки длиной 15-18 мм (в зависимости от типа ЭС), а на кабель - неразборные детали вставки в порядке последующей сборки. Заделку (монтаж жил) к хвостовикам ЭС ведут в приспособлении, используя таблицу соединений жал кабеля в ЭС, начиная с нижнего или наиболее уделенного ряда контактов. Наплывы припоя на контактах (в виде капель, игл) не допускаются.

После промывки, контроля и закраски лаком мест пайки изоляционные трубки надвигают на контакты до упора в изолятор ЭС.

Общие требования при монтаже жил кабеля: диаметр проводника должен быть меньше диаметра отверстия в хвостовике, а диаметр жилы не должен превышать расстояния между контактами; в трубчатые и ложечные контакты проводник должен входить до упора и пропаян до образования наружного мениска; расстояние между торцом хвостовика и изоляцией жилы должно быть 0,5-2 мм; оплетка экранированных жил не должна входить в изолирующие трубки; при наличии «плавающих» контактов монтаж производится только со вставленным шаблоном.

Сборку вставки проводят в соответствии с ее конструкцией, закрыв монтажную зону общей изолирующей трубкой. При закреплении кабеля необходимо обеспечить свободное положение жил (без натяжения).

Далее аналогичным путем производят монтаж другого конца кабеля в ЭС и его сборку.

Собранный кабель с ЭС проверяют на правильность монтажа жил и отсутствие обрывов с помощью специального пульта контроля.

12.3. Материалы и оборудование

Произвести разделку кабеля и заделку его жил во вставку и колодку ЭС типа ШР и проконтролировать правильность монтажа на контрольном пульте.

Для проведения работы выдаются:

1. техническая документация;
2. вставка и колодка ЭС типа ШР;
3. отрезок кабеля (4-6 жил);
4. при­способления для монтаже и контроля;
5. комплект монтажного инструмента.