Клеммы для соединения проводов

Введение

Провода представляют собой тонкие металлические проводники для электричества. Они выпускаются в бухтах по 50, 100 и более метров. При создании электропроводки приходится разрывать целостность кабелей, собирая распределительные коробки, подключая провода к щитку и потребителям.

Подготовка проводов к соединению в коробке

Все соединения должны выполняться крайне ответственно, чтобы не возникало “узких мест”. Не допускается делать обычные скрутки или соединять провода из меди и алюминия напрямую, поскольку со временем металл окисляется, площадь поверхности соприкосновения уменьшается, сопротивление повышается и растет температура при нагрузках. В некоторых случаях это приводит к искрению и возгоранию, коротким замыканиям и другим малоприятным событиям, поэтому все нужно делать качественно, продуманно и основательно.

При сборке электропроводки провода нужно скреплять по цветам, спаивая их, используя винтовые зажимы для проводов или соединительные клеммы. Последний вариант считается оптимальным, поскольку он позволяет экономить время, обеспечивает качественное соединение и надежность контактов.

Большинство соединений в прошлом веке делались посредством скруток – два провода зачищались и скурчивались друг с другом, после чего изолировались при помощи изоленты. Подобное соединение нельзя назвать качественным, особенно если проводка собиралась в спешке и концы проводов не пропаивались.

Сегодня скрутки практически не применяются, но все же их нужно уметь правильно делать, ведь не всегда есть возможность купить клеммы для соединения. Что такое клеммы (клеммники)?Это специальные соединения, позволяющие сращивать концы проводов без спайки. Если соединяется кабель не в распределительной коробке, то концы соединяются на разном уровне (так, чтобы они не совпадали по вертикали). Место соединения хорошо пропаивается и изолируется сначала каждый провод, а затем – весь кабель.

Пропаянные соединения проводов

Чем длиннее скрутка, тем больше площадь соприкосновения элементов (пайка увеличивает площадь в 5-10 раз). Рекомендуется перекручивать провода плоскогубцами, чтобы как можно плотнее сжать их и улучшить контакт. Изоляцию металла надо проводить с запасом, накладывая изоленту в несколько слоев.

Как видите, ничего особо сложного в этом нет. Но со временем клеящий состав на изоленте высыхает, она начинает разматываться и возможно возникновение КЗ. Поэтому намного разумнее использовать клеммные колодки для соединения проводов, которые собраны из пластика, устойчивого к изменению температуры, ультрафиолету и не подвергающегося коррозии.

Подобные зажимы служат по 50-70 лет, не теряя своих качеств, их стоимость вполне доступна, а процесс соединения – прост и не требует наличия специнструмента. Для соединения проводов в распределительной коробке можно использовать специальные колпачки. Они похожи на маленькие стаканчики. Установка колпачков очень простая – два провода зачищаются на 10-15 мм, скручиваются вместе, а сверху на них надевается колпачок. Он закрывает оголенные контакты и скрепляет концы, улучшая контакт.

Приобретая колпачки, учитывайте особенности своего кабеля. Существуют колпачки для одножильных и многожильных проводов, для тонких и толстых, со специальной защитной пастой внутри, предотвращающей появление окисления поверхности металла. Помните, что соединять друг с другом медные и алюминиевые провода нельзя, поскольку они быстро окисляются.

Как выбрать клеммник правильно

Многие начинающие специалисты нередко сталкиваются с определенными трудностями при выборе устройств для соединения проводов.

Перед покупкой клеммников нужно тщательно обследовать кабель или провод, который подлежит подключению. Основным параметром является сечение, указанное в маркировке

Далее следует обратить внимание на качество материала, обеспечивающего достаточную жесткоую изоляцию клеммы. Предпочтительно, чтобы винтовые элементы и скобки соединителя были стальными

Размеры клемм должны быть компактными, поскольку довольно часто большое количество соединений одновременно размещается в ограниченном пространстве.

Клеммники для соединения проводов должны быть удобными для монтажа и последующего обслуживания. У многих таких изделий устанавливается направляющий конус и специальный флажок, обозначающий место ввода проводника. В клеммах с сечением, не превышающим 16 мм2 имеется лишь односторонняя изоляция. При монтаже их нужно правильно устанавливать, во избежание замыканий. Желательно, чтобы поверхность изделия подходила для нанесения дополнительной маркировки, которая нередко требуется в процессе эксплуатации. Внутренняя часть некоторых моделей заполняется специальным гелем, предотвращающим окисление и повышающим надежность контактов.

Выбор клеммников нередко осуществляется по материалу корпусов:

• Керамическая клеммная колодка применяется в электрооборудовании, работающем в особом температурном режиме. Это могут быть нагревательные устройства или силовые шины.
• Полипропилен является прочным материалом, обладающий пластичностью. Он хорошо выдерживает разные нагрузки и не подвержен деформации. Применяется в основном вместе с бытовыми осветительными приборами.
• Клеммники из полиамида имеют высокие технические характеристики и способны выдерживать повышенные нагрузки.

Существуют и другие клеммы, изготовленные из материалов, наиболее подходящих в конкретных условиях эксплуатации. Например, карболит устойчив к вибрациям, а поливинилхлорид чаще всего применяется в слаботочных соединениях. Клеммные колодки также могут быть текстолитовыми и эбонитовыми.

Клеммные зажимы

К преимуществам винтовых клеммников можно отнести их возможность обеспечить отличный контакт на большей площади, между жилой провода и клеммником. Такое достигается за счет довольно значительной зажимной силе. Еще одним преимуществом винтового клеммника является возможность быстро обеспечить отсоединение провода.

Но не все так радужно. У этого типа устройства есть существенные недостатки, которые заключаются в следующем. Чтобы обеспечить наибольшего качества соединения при помощи винтового клеммника нужно обладать определенными навыками и умениями. К тому же зачастую для этого нужно потратить время больше, чем для клеммников с пружиной. А еще главным недостатком такого соединения будет его разбалтывание из-за вибрации. Так же у неопытных мастеров часто возникает проблема, в виде потери зажимного винта, из-за чрезмерного его выкручивания. Хотя в действительности все эти проблемы решаемы и не так влияют на соединение (рис. 5).

Рис. 5. Клеммник хорошее решение

Что же касаемо пружинных клеммников, то они предоставляют возможность довольно быстро осуществить нужное соединение. При этом на качество созданного соединения, не как, не влияет опыт и умение человека его осуществляющего.

По отношению к вибрации, пружинные клеммники оказываются более устойчивыми. К недостаткам можно отнести цену, которая намного выше винтовых клеммников, и меньшее значение допустимого тока.

Все большую популярность набирают самозажимные клеммники. Они зажимают провода автоматически, сразу после их введения в клеммник. По своему использованию бывают клеммники – многоразового или одноразового применения.

Наиболее редким по применению являются клеммники с ножевым зажимом. Хотя они позволяют произвести быстрое соединение. Для этого нужно лишь надавить на клеммник при помощи плоскогубцев (или использовать специальный инструмент).

Важно знать! Клеммник с ножевым зажимом используют для осуществления подключения к нулевому проводу, который согласно существующим правилам безопасности нельзя разрезать

Обзор производителей и стоимость

клемма WAGO

В настоящее время, торговые предприятия представляют обширный ассортимент клемм, которые отличаются по ценовой категории и материальной базе.

Наиболее популярны следующие фирмы-производители:

1. WAGO. На торговом рынке наиболее популярные, так как отличаются надежностью и хорошим качеством. Долгий период эксплуатации. Отличается высокой стоимостью. В процессе изготовления применяется качественный материал.
2. ABB. Широкий ценовой диапазон, который зависит от качества необходимой детали.

Клеммы имеют широкий ценовой спектр, который устанавливает фирма-производитель.

Например, фирмы WAGO и ABB в своем ассортименте имеют следующие варианты:

1. WAGO1+1 (для одножильного или многожильного проводника). Стоимость 12рублей.
2. WAGO 2 (одножильного или многожильного проводника). Стоимость 15 рублей.
3. WAGO 5 (предназначен для одножильного или многожильного проводника). Стоимость 30 рублей.
4. Клеммная колодка фирмы ABB 10/10 R Стоимость 126 рублей.
5. Клеммная колодка фирмы ABB 10/10 R Стоимость 115 рублей.
6. Клеммная колодка Navigator. Стоимость 134 рубля.

Прежде, чем выбрать клеммы, стоит обратить внимание на вид монтажных работ и качество изготовление. Это поможет избежать дефектов в процессе передачи электрической энергии по проводникам, что является гарантом длительного срока эксплуатации компонента

LEGRAND

Винтовые коммутаторы этого производителя – самый популярный товар в этой категории. Латунные изделия покрыты никелем и могут надежно противостоять мощным перепадам температуры. Такие клеммы отличаются высокой прочностью и широким размерным рядом.

Чтобы при монтаже и эксплуатации было удобно различать провода, клеммы выполнены в разных цветовых вариантах

WAGO

Продукция французской фирмы гарантирует прочное соединение проводки разного вида и сечения. Устройства отлично сопротивляются возможной вибрации и растяжению и устанавливаются без спец инструментов. Основной материал французских клеммников – облуженная медь, дающая хороший контакт с низким сопротивлением. Некоторые модели заполнены антикоррозионным гелем.

Ассортимент продукции WAGO позволяет подобрать изделие под любую задачу

WIEDMULLER

Еще один европейский бренд предлагает полторы сотни моделей клемм. Основу ассортимента составляют винтовые соединения, выполненные по технологии DIN.

Клеммы WIEDMULLER

PHOENIX CONTACT

Немецкий производитель отличается отличным качеством продукции. Он предлагает более 200 видов различных коммутаторов для разных типов соединений. Среди представленных моделей есть устойчивые к повышенной влажности и взрывоопасности.

Клеммники PHOENIX CONTACT отличаются повышенной прочностью

Преимущества клеммных соединений

Первая и важнейшая — терпимость к ошибкам при сборке схемы соединений. При использовании пайки и сварки проводов малейшая оплошность приводит к необходимости обрезать хвосты жил внутри установочных и распределительных коробок, таким образом, допускается максимум один-два переподключения. Намеревающимся заявить, что нужно сразу все делать правильно, отвечаем: ошибки в схеме соединений допускают даже прожженные электрики, от этого никто не застрахован.

Другое преимущество клеммных колодок — их доступность и простота монтажа. Пайка и сварка не только требуют специального оборудования, нуждающегося в организации временного электроснабжения. Такие способы соединения не особо удобны, к тому же весьма требовательны к квалификации работника, который обязан избегать так называемых «холодных» спаев и прожига проводов при сварке. В то же время стоимость клеммных колодок достаточно низка — в среднем 10–15 рублей за одну группу контактов. При том, что такой способ соединения почти полностью исключает влияние человеческого фактора, выбор становится вполне очевидным.

Зажимы другого предназначения

Кроме механизмов, которые применяются для соединения электрических проводников, есть модели под другие задачи. К ним относятся зажимы под крепление подвесов, под тестовые задания, типа «крокодил» и другие.

Зажимы анкерного типа под крепление

Такая конструкция используется для крепления кабелей с сечением от 2 до 25 кв.мм. Может соединять от двух до четырех проводов. Состоит коробка с зажимами для кабелей и проводов из корпуса из полимерного материала, у которого имеется саморегулируемый зажимной механизм.

Это устройство не используется для соединения проводов. Оно предназначено именно для монтажа – крепления в подвешенном состоянии. Есть разные конфигурации анкерных зажимов для проводов сип. К ним относятся:

• модели под самонесущие системы;
• модели под изолированную нейтраль.

Сами механизмы используются легко. Для крепления есть открывающаяся дуга, на которую можно устанавливать кронштейны, крюки и другие приспособления, которые затем будут крепиться на теле зажима электропроводов.

Зажимы для тестовых задач

Тестовый зажим «крокодил»

Есть множество задач в электронике и электротехнике, при которых нужны зажимы для тестового использования. Это может быть проверка работоспособности устройства с помощью тестера, измерение уровня тока или напряжения или временное подключение к источнику питания. Для таких работ подходят раздвижные или нажимные конструкции с шипами, которые называются «крокодилы». Они выполняются из металла и покрываются ПВХ изолятором. Зубчатая часть должна быть открытой.

Соединение проводов клеммной колодкой

При выборе соединительной колодки прежде всего следует учитывать величину тока, который будет проходить через место соединения, а также требуемое количество монтажных клемм в гребенке. Как правило, процесс соединения проводников не вызывает каких-либо затруднений даже у электриков-любителей.

Монтаж действительно очень прост: берете колодку с требуемым размером ячейки, отрезаете нужное количество секций, вставляете жилы внутрь клеммной ячейки и при помощи винтов зажимаете каждый из соединяемых проводников.

Затягивать винты фиксации жил следует с достаточно умеренным усилием. Естественно, предварительно с концов соединяемых проводников следует снять изоляцию (вполне достаточно снять около 5 мм изоляции), а саму поверхность токопроводящей жилы тщательно зачистить.

Большим преимуществом таких колодок является то, что в зависимости от условий монтажа каждый сегмент можно отрезать. Правда, здесь есть один нюанс: в такой колодке, я бы не рекомендовал зажимать алюминий. При затягивании алюминиевую жилу можно передавить самим винтом.

Если соединяются алюминиевые жилы, то винты необходимо затягивать с особой осторожностью. Обусловлено это тем, что, во-первых, алюминиевая жила может попросту переломиться, а, во-вторых, как известно, алюминий обладает определенной текучестью под воздействием значительного давления, что по истечению некоторого времени может привести к ухудшению или полному пропаданию контакта. А это, в свою очередь, чревато перегревом проводника и его возгоранием

К слову, по нормативам, абсолютно все соединения, в которых есть алюминий, необходимо подтягивать с периодичностью раз в год

А это, в свою очередь, чревато перегревом проводника и его возгоранием. К слову, по нормативам, абсолютно все соединения, в которых есть алюминий, необходимо подтягивать с периодичностью раз в год.

Как соединять многожильные провода в колодке

Также обратим внимание, что недопустимо зажимать в такой колодке многожильные проводники. Многожильный провод, как и алюминиевый, можно передавить зажимным винтом. Дело в том, что в соединительной колодке есть все то, что не очень «любит» многожильный провод – это и неровная поверхность зажимного винта, и точечное (неравномерное) давление, и вращательное движение

Дело в том, что в соединительной колодке есть все то, что не очень «любит» многожильный провод – это и неровная поверхность зажимного винта, и точечное (неравномерное) давление, и вращательное движение.

Конечно, монтаж может получиться вполне приемлемым, но может и не получиться – и от проводника останется лишь очень небольшое количество жил.

Тонкие проволоки, из которых состоят такие жилы, быстро деформируются и повреждаются под действием прижимного винта колодки. В результате контакт получается ненадежным – соединение греется и оплавляется.

Лучшим решением данной проблемы является применение специальных наконечников для проводников. В бытовой электрике наиболее часто используются втулочные наконечники с пластиковыми манжетами, которые для удобства монтажа выполняются разных цветов.

1. Процесс монтажа наконечников выполняется в несколько этапов:
2. Конец проводника подравнивается при помощи кусачек (концы всех «проволочек» жилы должны быть одинаковой длины).
3. Производится зачистка изоляции в соответствии с длиной металлической гильзы наконечника.
4. Аккуратно формируется параллельность всех проволок (без скручивания). В случае, если проволоки скручены, их аккуратно выпрямляют.
5. Надевается наконечник таким образом, чтобы пучок проволок выступал из гильзы примерно на 0,5-1 мм. При этом следят, чтобы манжета закрывала край изоляционного покрытия проводника.
6. Далее при помощи специальных пресс-клещей наконечник обжимается (в случае отсутствия этого инструмента обжим можно произвести с помощью обыкновенных пассатижей).
7. После этого проводник с установленным наконечником вставляется в клеммный соединитель и фиксируется прижимным винтом.

Сборка клеммника

Клеммники редко используют для подключения одиночных проводников, как правило это несколько фаз или цепей проходящих через одну общую сборку.

Однако эту сборку предварительно нужно правильно собрать из отдельных элементов. И здесь как раз таки есть свои нюансы и особенности, о которых не все знают.

Установка клеммы на Din-рейку операция простая, не требующая особых навыков. Но даже в этом деле можно совершить ошибку.

Запомните, клеммник всегда цепляется своим выступом именно сверху динрейки и защелкивается снизу.

При этом динрейки тоже бывают разные. Стандартная идет шириной 35мм.

Встречаются более мелкие или наоборот глубокие. Отдельные производители могут иметь в ассортименте целый модельный ряд.

Разновидности din-реек и их размеры:

Поэтому если у вас клеммник почему-то не защелкивается и не встает нормально на свое место, дело скорее всего в неправильно подобранном основании крепежа.

Кстати, хорошие качественные модели имеют в своей конструкции несколько вариантов крепежа, под разные виды din реек.

После защелкивания, некоторые виды клемм могут помимо основания еще сцепляться друг с другом. Ярко выражено это у производителя ABB.

Вы даже изначально может их собрать на весу, а уже потом группой защелкнуть на подготовленную площадку.

Болтовые зажимы, винтовые зажимы, сжимы

Болтовой зажим

Является одним из видов контактного присоединения проводов и кабелей как с медными, так и с алюминиевыми жилами. В процессе изготовления болтового соединения на контактной части провода необходимо сделать петли. При одевании петли на болт правильно будет расположить последнюю по часовой стрелке (чтобы в процессе затягивания не расползалась).

Будет лучше, если диаметр петли соответствует диаметру болта, можно добиться делая способом накручивания провода на болт. После того как петли готовы, одеваете на болт поочередно шайбу — петлю алюминевого провода — шайбу — петлю медного провода — шайбу — гайку.

При винтовом соединении многожильных проводов не лишним (а я бы сказал в обязательном порядке) необходима оконцовка провода тонкостенными медными гильзами (Нужны специальные клещи типа Knipex или Weidmuller отдыхают ,кризис однако, сойдут и наши – ПКВк-10. Для окольцовки пременяются наконечники штыревые втулочные изолированные типа НШвИ.

Для ответвлений магистралей применяется вид соединения сжим ответвительный (типа “орех“)

(Чаще встречаются в подъездных щитах на “стояках”, на вводах в квартиры например)

При сборке щитов популярны клемные блоки (кросс-модули) и клемные колодки:

Ещё нужно упомянуть так называемые сжимы ( СИЗ )

Колпачковые соединительные электрические зажимы

Назначение Пружинного типа предназначены для соединения двух или более кабелей/проводов с медными жилами сечением от 0,5 до 10,0 мм2 и изоляции соединения. Конструкция зажима СИЗ состоит из корпуса и сердечника. Корпус зажима изготавливают из пластмассы (ПВХ, нейлон, полипропилен) не поддерживающей горения. Для облегчения закручивания колпачка при монтаже корпус имеет специальные ребра или выступы. Сердечник колпачка представляет собой металлическую пружину конусовидной формы. Когда колпачок навинчивают на жилы, пружина сжимает их, обеспечивая электрический контакт. Область применения Применяются данные соединительные зажимы при монтаже электропроводок жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Не допускается применение СИЗ во взрывоопасных, химически активных и влажных средах без соединительных (ответвительных) коробок соответствующей степени защиты.

Ну и инструкция как с ними управляться: Зачищаем на длину чуть меньше длины колпачка. Складываем зачищенные жилы вместе, таким образом, чтобы они образовали острый угол , плотно сжимаем и одеваем колпачок, а потом начинаем его накручивать, в какой-то момент скрутятся и сами провода, когда они слегка «закусят» в конусе пружины. Тут еще надо правильно подобрать размер колпачков, для правильного сжима, иначе или не сможете накрутить, если маленький, либо толком не зажмет, если большой. В помощь табличка от производителя:

Таблица – Типоразмеры СИЗ типа «колпачок» завода КВТ

Достоинства и недостатки

Основное достоинство СИЗ — это скорость и простота монтажа .

Недостатки колпачковых СИЗ – необходимо подбирать типоразмер, и степень защиты IP-20, поэтому их нельзя использовать при открытом уличном монтаже

Виды электрических соединительных колодок

Устройства для коммутирования проводки выбирают в зависимости от назначения. Среди множества моделей подбирается оптимальный вариант. Существует несколько способов фиксации проводников в колодках.

Пружинные

Распространенный вариант изделий пружинного типа – самозажимные клеммы. Они бывают одноразовые и многоразовые. В первом случае после закрепления провод нельзя вытащить без существенных повреждений. В многоразовых моделях он освобождается с помощью рычага. Плюсы способа:

• для монтажа не требуется опыта и инструментов;
• зачищенный конец провода фиксируется пружиной после вставления в паз;
• соединение надежное и долговечное.

Подпружиненные контактные пластины из меди без повреждений фиксируют многожильные провода. Качество соединения проводки не зависит от профессионализма мастера. Даже новичок без труда справится с самозажимным механизмом. Лидером в производстве устройств с автоматическим зажимом контактов является немецкая компания WAGO. Минусом считается высокая стоимость изделий.

Винтовые

Винтовые соединители удерживают провод на контактной площадке с помощью давления винта. Металлический зажим помещен в пластмассовый корпус. Преимущества коммутаторов:

• возможность использовать многократно;
• колодка состоит из множества частей;
• монтаж осуществляется одной отверткой.

Недостатки винтовых колодок:

• чувствительность к вибрации;
• не рекомендуется для алюминиевого кабеля;
• требуется регулярное обслуживание (затягивание винтов).

Ножевого типа

Коммутаторы ножевого типа устанавливаются в цепях системы зануления. Они рекомендуются на участках, где провод не разрезают по требованиям безопасности. Их особенность – отсутствие необходимости снимать изоляцию с контакта. Провод вставляется в клеммник, где специальный нож прорезает оплетку и надежно фиксирует жилу. Такой тип соединителей имеет свои преимущества:

• ускоряется монтаж;
• компактные габариты;
• не требуются профессиональные навыки для установки.

Ножевые клеммники не используются для силовых цепей, чаще всего их применяют для подключения аудиотехники.

Клеммы на пластиковых колодках

Колодки используются для соединения двух проводов. Они бывают с различным диаметром отверстия для токопроводящей жилы. Устройства позволяют соединять кабели с одной или несколькими жилами, проводники различного сечения. Конструкция колодок исключает процессы окисления при коммутации проводов из меди и алюминия. Некоторые модели заполняются пастой, препятствующей коррозии. Специальная выемка в пластике предотвращает давление на жилу при закручивании винта. Прозрачный корпус изделий дает возможность оценить состояние контактов.

Зажимы для ответвлений типа «орех»

Зажим для ответвления магистрального ответвления без разделения состоит из пластикового корпуса и металлических пластин с болтами. На плашках имеется пазы для контактов. При выборе модели учитывают сечение магистрального провода и ответвления. Такой соединитель можно использовать для коммутации проводов из алюминия и меди. Между двумя плашками находится разделительная пластина из латуни.

Для распределительных коробок

В распределительную коробку заводят провода всех подключаемых устройств. Клеммники для распаячных коробок предназначены для разветвления электропроводки. Их корпус изготавливают из поликарбоната, а контактную площадку из меди. Фиксация осуществляется пружинным механизмом.

С предохранителем

Устройства имеют в конструкции дополнительный элемент – плавкий предохранитель. Клеммы получаются увеличенного размера. Они устанавливаются в сетях постоянного и переменного тока. Сфера применения – коммутация электроприборов без встроенных предохранителей и установка в щиток на DIN рейку.

Соединения по своим видам

Зачастую применяется следующая классификация по виду соединений. Она наиболее логична и отражает все наиболее подробно.

Наиболее популярные виды клеммников:

1. Барьерные – с разных сторон есть перемычка и соединения на пайке (рис. 6).

Рис. 6. Барьерные клеммники

1. Проходные – применяется для соединения жил, подходящих с разных сторон (рис. 7).

Рис. 7. Проходные клеммники

1. Кросс-модули – соединение параллельное, для нескольких линий (рис. 8).

Рис. 8. Кросс-модульные клеммники

1. Концевые – провода, подходят с одной стороны (рис. 9).

Рис. 9. Концевые клеммники

1. Разъемные – с разных сторон есть клеммное соединение, а с другой разъем (рис. 10).

Рис. 10. Разъемные клеммники