Разъёмы push-pull: конструкция, серии, аналоги

Push-pull: один класс, четыре бренда, одна логика подбора

Круглые самозащёлкивающиеся соединители — «push-pull», в русской документации «пуш-пулл» — это отдельный класс, а не разновидность цилиндрических разъёмов с резьбой. Отличие принципиальное: у резьбового M12 или у 2РМ соединение держит накидная гайка, у байонетного — три ходовых паза, а у push-pull держат пружинные защёлки внутри вилки, которые заходят в проточку на корпусе розетки при простом осевом нажатии.

Из этой конструкции следуют все её свойства. Стыковка занимает одно движение и делается одной рукой вслепую — а на приборной стойке с двумя десятками каналов это разница между минутой и пятью. Соединение нельзя разорвать рывком за кабель: расцепление возможно только потягиванием за наружную обойму, поэтому случайно выдернутый шнур не разъединяет цепь. И — главное для техники с вибрацией — раскручиваться там нечему: нет резьбы, нет и самоотвинчивания.

Платой за это стали две вещи. Первая — цена: точная механика замка дороже накидной гайки. Вторая — ограничение по току: push-pull живёт в диапазоне сигнальных и умеренно силовых цепей (типично до 10 А на контакт, до 30 А у отдельных исполнений), и силовые линии на 50–100 А делают другими разъёмами.

Как читается обозначение

У всех push-pull-брендов обозначение построено одинаково: тип корпуса — типоразмер — конфигурация контактов — исполнение.

Первые две буквы у A1 и LEMO соответствуют друг другу однозначно: FG → TG, FE → TE, FF → TF, FN → TN, FH → TH, FA → TA для вилок; EG → ZG, EC → ZC, EE → ZE, EH → ZH, EP → ZP, EX → ZX, ER → ZR для приборных розеток; HG → MG, HH → MH, HE → ME для герметичных; PF → DF, PH → DH, PC → DC для свободных. Третья буква обозначения и все цифры сохраняются. Поэтому FGG.1B.306 превращается в TGG.1B.306, а ERA.0S.250 — в ZRA.0S.250.

Хвост обозначения — единственное, что не переносится механически. В нём закодирован диапазон диаметра кабеля, покрытие корпуса и вариант хвостовой гайки, и у разных производителей эти таблицы свои. Поэтому в расчёте мы всегда спрашиваем внешний диаметр кабеля: подставить чужой суффикс «по аналогии» — верный способ получить разъём, в который ваш кабель не входит либо болтается.

Чем отличаются серии между собой

Первое разделение — среда. Комнатные серии (B, S, коаксиальные, пластиковая P) рассчитаны на IP50: они защищают от пыли и касания, но не от струи воды. При этом приборные розетки в этих сериях бывают герметичными — типовое решение, когда сам прибор внутри сухой, а панель должна держать влагу с наружной стороны. Уличные серии (K, C, F) дают IP68 в сочленении: разъём выдерживает погружение, пока вилка и розетка состыкованы. Ультрапрочные (T, U, X) поднимают планку до IP69K — мойка струёй под давлением, что важно для пищевого и медицинского оборудования, которое ежедневно моют.

Второе разделение — способ поляризации, то есть механизм, который не даёт состыковать разъём в неверном положении и перепутать два одинаковых канала.

• Положение желоба. По корпусу вилки идёт продольный паз; его угловое положение и есть ключ. Так сделаны серии B, K и P. Ключей много (G, A…M, R), поэтому на одном изделии можно поставить хоть десяток одинаковых по числу контактов разъёмов, и ни один не состыкуется с чужой розеткой.
• Ступенчатая вставка. У серии S поляризует сама форма изолятора: контакты стоят на разной высоте, и вставка входит только в свою розетку. Ключа как отдельного элемента нет.
• Дуговая направляющая. У серий C, F, T, U, X внутри корпуса — полукруглая опорная деталь. Она задаёт положение до того, как контакты коснутся друг друга, поэтому стыковать можно вслепую, не глядя на разъём. У серии T к ней добавлен ещё и ключ выравнивания: два независимых механизма сразу.

Третье разделение — плотность. При одном и том же наружном диаметре разные серии дают разное число контактов. Показательная пара: серия C при ⌀ вилки 9,4…15 мм даёт до 19 контактов, а серия F при ⌀ 9…18 мм — до 40. Если в панели дефицит места, считать надо не по «размеру разъёма», а по паре «отверстие в панели ↔ число каналов»: у C это M9/M14/M16, у F — M9/M14/M16/M20.

Данные: скорость и высокая частота

Push-pull давно перестал быть только сигнальным. По сериям B и K передаются USB 2.0, USB 3.1 и Ethernet Cat6a; серии C, F, T, U, X дополнительно закрывают однопарный Ethernet и аудио/UHD-видео. Серия X идёт дальше: в неё ставятся дифференциальные контакты с волновым сопротивлением 100 Ω (для USB 3.0 — 90 Ω), РЧ-контакты с рабочим диапазоном до 40 ГГц (КСВ ≤ 1,5 на 18 ГГц и ≤ 1,8 на 40 ГГц, развязка −80 дБ) и оптические контакты — MT-разъём на 48 волокон, а также контакты расширенного пучка с потерями ≤ 0,6 дБ.

Отдельная ветка — коаксиальные и триаксиальные исполнения. Однополюсные коаксиальные разъёмы кодируются числом вставки: 250 — 50 Ω, 275 — 75 Ω, 405 — высоковольтное исполнение. Ток по контакту от 4 А (⌀ контакта 0,7 мм) до 12 А (⌀ 1,6 мм), испытательное напряжение от 1200 до 5000 В. Триаксиальные исполнения (6xx) применяются в вещательной технике, где нужен отдельный экран сигнальной пары.

Экранирование: почему это часто важнее IP

В измерительной и медицинской технике решающим параметром оказывается не класс защиты, а экранирование. У серии B оно составляет 75 дБ на 10 МГц и 40 дБ на 1 ГГц, у серий K и C — 95 дБ на 10 МГц и 80 дБ на 1 ГГц. Разница в 20 дБ на гигагерце — это в десять раз меньшее наводимое напряжение, и на входе усилителя с микровольтовым сигналом она видна сразу.

Работает это только при непрерывном контуре: экран кабеля должен замыкаться на корпус вилки по всей окружности, а не «косичкой» на один контакт. Поэтому в кабельной сборке под push-pull экран заделывается кольцевым контактом или обжимной втулкой — и по этой же причине сборку такого разъёма лучше не делать «на коленке».

Что есть в каталоге

По классу push-pull в каталоге собраны и наш бренд, и три импортных:

По каждой серии открыта страница с таблицей исполнений, характеристиками и подбором ответной части. По сериям A1 работает конфигуратор: параметры выбираются списками, обозначение собирается автоматически — это удобнее, чем искать нужную строку в PDF-каталоге на двести страниц.

Аксессуары, о которых забывают в спецификации

Три позиции, которых почти никогда нет в первой заявке и которые почти всегда нужны:

1. Защитный колпачок. На неиспользуемую розетку и на отстыкованную вилку. Без него IP68 держится ровно до момента расстыковки, а в полевой технике разъём отстыкован большую часть времени. Колпачки бывают с тросиком — тогда их не теряют.
2. Изгибная защита. Кабель ломается не в разъёме, а сразу за ним. Гибкая манжета распределяет изгиб и продлевает жизнь сборке в разы, особенно на кабеле, который постоянно двигают.
3. Цветовое кольцо. На стойке с восемью одинаковыми разъёмами цветная маркировка экономит больше времени, чем любая бирка: канал опознаётся мгновенно и в темноте на ощупь по положению ключа.

К ним добавляются цанговые гайки, кольцевые контакты заделки экрана, кабельные вводы с модулем обжима. Все они подбираются по типоразмеру, а не по серии: колпачок на 1B подойдёт к любой вилке 1B независимо от числа контактов.

Кабельные сборки под push-pull

Разъём этого класса редко нужен «россыпью»: чаще требуется готовый кабель с разъёмом на одном или обоих концах. Такую сборку мы изготавливаем на своей производственной площадке в Санкт-Петербурге по чертежу, схеме или образцу: обжим и пайка, заделка экрана кольцевым контактом, установка изгибной защиты, прозвонка каждой жилы и протокол на партию. Для push-pull это особенно уместно — качество экранирования и усилие расцепления зависят от того, как заделан кабель, а не только от самого разъёма.

Что нужно прислать для расчёта

Минимум — строка обозначения с корпуса разъёма. Если разъёма ещё нет, то пять параметров: среда (помещение или улица), число контактов, ток на самый нагруженный контакт, внешний диаметр кабеля и тип монтажа розетки (в панель спереди, сзади, свободная розетка на кабель). Этого достаточно, чтобы вернуть пару «вилка + розетка» с обозначениями, ценой и сроком. Если параметры пока плавают — присылайте что есть: сузим вместе.