Ювелирное обозрение

Основным способом соединения кабелей и проводов в электротехнике долгое время оставалась скрутка их концов между собой. Постепенно приборы и оборудование становились более совершенными. Требования к соединениям контактов возросли, появилась необходимость в прохождении тока с наименьшими потерями, без каких-либо утечек. Обычные скрутки стали неспособны полностью выполнять поставленные задачи, поэтому им на смену пришли другие виды соединений, в том числе и клеммная колодка, именуемая клеммником.

Принцип работы клеммных колодок

Данные устройства позволяют существенно упростить процесс соединений, что немаловажно при выполнении больших объемов электромонтажных работ. Использование клеммников гарантирует надежный и долговечный контакт.

Стандартные колодки включают в свою конструкцию один или несколько соединительных контактов, помещенных в колодку. За счет этого сразу несколько проводов могут быть соединены между собой в одной точке. Непосредственное крепление жил осуществляется внутри соединителя, где выполняется их фиксация. Основным требованием правильной эксплуатации является соответствие той или иной клеммы тому напряжению, которое будет использоваться постоянно. В случае неправильного выбора конструкция может просто не выдержать.

Надежный контакт в соединительных клеммниках обеспечивается винтовыми зажимами. Они фиксируют провода между прижимными пластинами или в латунных трубках. Подобные конструкции получили название винтовых клеммников.

В различных соединительных клеммных колодках используются свои типы фиксации:

• В первом случае на проводник оказывает давление торцевая поверхность винта в процессе закрутки. Само винтовое соединение с резьбой располагается перпендикулярно трубке с размещенной в ней токоведущей жилой. В результате давления провод придавливается изнутри трубки к ее стенке, за счет чего и обеспечивается контакт на значительной площади. В противоположный конец трубки заходит жила другого проводника и фиксируется тем же способом. Данный вид клеммных колодок используется в распределительных коробках, для соединения проводов разных линий.
• Другой вариант заключается в зажимании и фиксации провода между плоскостями контактной перемычки и прижимной пластины. Прижимное действие происходит за счет головки болта и шайбы, которая и давит на проводник по всей плоскости. Контакты располагаются симметрично в клеммной колодке напротив друг друга. Эта соединительная колодка обычно применяется внутри электрических щитов, и в разных видах оборудования и силовой электротехники.

Таким образом, клеммные колодки можно смело отнести к надежным устройствам, имеющим явные преимущества перед другими способами коммутации. С помощью таких устройств можно соединять проводники, изготовленные из разнородных металлов, избегая при этом непосредственного контакта меди и алюминия. Конструкции клеммников могут быть ножевыми, винтовыми и пружинными, а основой большинства контактов служат латунные сплавы.

Основные виды соединителей проводов

Зная принцип действия и возможности тех или иных соединительных устройств, можно очень легко подобрать необходимую деталь. При выборе следует не забывать о способе монтажа, количестве проводников и их сечении. Для работы рекомендуется использовать наиболее оптимальную модификацию изделий.

Существуют различные виды клеммных колодок, различающихся между собой по конструкции, качеству и стоимости. Сила тока, который будет протекать в соединенной проводке, не должна превышать номинального значения.

Наибольшее распространение получили следующие виды клеммных колодок:

1. 2.

• Винтовые (рис. 1). Эти клеммы называются также барьерными и строительными. Они наиболее востребованы в электротехнике, благодаря своей простоте и надежности в эксплуатации. С их помощью подключаются розетки и соединяются провода во время укладки. Прочная фиксация обеспечивается винтовыми зажимами. Данные соединительные элементы не рекомендуется использовать с алюминиевыми проводами.
• Зажимные (рис. 2). Они могут называться самозажимными, пружинными или обжимными клеммами. Для зажимания проводника используется пружина, то есть его можно зафиксировать без какого-либо специального инструмента. Провод зачищается, вводится внутрь колодки до упора и далее удерживается пружиной. Для извлечения жилы достаточно оттянуть рычажок в обратную сторону. Самые современные модели обладают самозажимной функцией. Надежное соединение пружинных клемм обеспечило им широкую популярность среди электриков и электротехников. Корпус устройства изготовлен из различных полимеров, а контакты представляют собой две латунные пластины.

3. 4.

• Клеммные колодки, используемые в распределительных коробках (рис. 3). В этих местах, с большим количеством соединений, применяются конструкции, заключенные в пластмассовый корпус, с несколькими отверстиями под проводники. Они оборудуются пружинным устройством и токоведущей шиной. Чтобы выполнить подключение, проводник вставляется в клемму до упора, после чего, фиксируется пружинным механизмом.
• Ножевые клеммники (рис. 4). Используются с заземляющими проводниками и в системах зануления. С помощью этих устройств выполняется врезка отводов в магистральные линии. Провод зачищать не нужно, достаточно вставить его в клеммник и обжать специальным рычагом. Благодаря конструкции клеммника, монтажные работы проводятся быстро, а соединения получаются надежными и безопасными.

Требования к клеммным колодкам

Для того чтобы соединительные устройства в полной мере выполняли свое предназначение, они должны соответствовать определенным требованиям и техническим условиям.

В первую очередь клеммная колодка должна обладать термоустойчивостью. Материал, используемый для изготовления клеммы, должен быть устойчивым к высоким температурам и возгораниям. При нагреве деформация корпуса полностью исключается, а защитную крышку следует изготавливать из негорючих материалов.

Клеммные соединения должны обеспечивать прочную фиксацию проводников, без излишних усилий. В этом случае жилы не требуют какой-то отдельной подготовки или скрутки. Контактные пластины расположены таким образом, чтобы исключить коррозию, особенно электрохимическую, при использовании разнородных проводников. Каждый соединитель должен нести маркировку, в которой указывается диаметр жил и величина допустимого напряжения в электрической сети.

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.

Особенности монтажа

Соединение проводов и кабелей с помощью клеммника, дело достаточно простое, не требующее каких-то специальных навыков. Подбирается нужная колодка с ячейкой наиболее подходящего размера, после чего внутрь вставляются жилы, зажимаемые винтами.

Предварительно с концов жил снимается изоляция, на расстоянии 5-7 мм, после чего вся токопроводящая поверхность тщательно зачищается. Многосекционные колодки при необходимости разрезаются на требуемое количество сегментов. В винтовые устройства не рекомендуется зажимать алюминиевые провода, поскольку такие жилы могут быть передавлены винтом.

Если же все-таки возникла необходимость соединения и подключения алюминиевых жил именно этим способом, в этом случае при затягивании винтов нужно соблюдать особую осторожность. Следует учитывать, что алюминий считается текучим материалом, и через некоторое время под действием значительного давления контакт ухудшается и постепенно пропадает совсем. В такой ситуации велика вероятность перегрева и даже возгорания проводника. В связи с этим, рекомендуется все соединения с алюминиевыми жилами подтягивать не реже одного раза в год.

Положительные и отрицательные стороны клеммных соединений

Широкую популярность в электротехнике клеммные колодки приобрели благодаря своим несомненным преимуществам:

• Максимально простые способы соединения от двух и более проводников с различным сечением типом металла. Для проводов предусмотрено отдельное гнездо, а в случае необходимости она легко извлекается из него. При других способах коммутации контакты были бы полностью разрушены в процессе разъединения, и все скрутки, пайку или сварку нужно выполнять заново.
• Безопасные соединения, благодаря качественным изолирующим материалам. Удар током исключается даже при непосредственном касании места соединения.
• Нет необходимости в специальном инструменте. Весь монтаж можно выполнить одной отверткой.
• Надежные крепления устойчивы к механическим и температурным нагрузкам, растяжениям и вибрациям.
• Эстетичные соединения смотрятся намного аккуратнее, чем намотанная изолента. Небольшие размеры дают возможность свободного размещения в распределительной коробке.

Существенным недостатком клеммных колодок считается их сравнительно высокая стоимость, в среднем от 10 до 12 рублей за единицу. В отдельном случае это не будет иметь значения, однако при больших объемах электромонтажных работ для приобретения соединителей потребуются более существенные затраты. По прогнозам, этот недостаток очень скоро исчезнет, благодаря развитию технологий и высокой конкуренции на рынке электротехнических материалов.

Определенные трудности могут возникнуть при монтажных работах в труднодоступных местах, куда свободно не просовывается не только рука, но даже пальцы. Однако этот недостаток касается не только клеммников, но и других видов соединений.

Не реже одного раза в год требуется подтягивание винтов. В противном случае площадь контакта будет уменьшаться, а сопротивление, наоборот, возрастет и вызовет нагрев места соединения. В результате искрения возникает коррозия металлических контактов и постепенная потеря проводимости.

Использование клеммных колодок – это лучший способ упорядочить разводку проводов. Именно такие электротехнические элементы, как клеммники, гарантируют надёжность и долговечность проводки в целом.

Краткое содержимое статьи:

Особенности и преимущества клеммных колодок

Клеммные соединения представляют собой пару или несколько пар контактов, расположенных в колодке. Именно она обеспечивает отсутствие необходимости в скручивании проводов. Как видно на фото клеммной колодки, в ней две пары проводников объединены общим контактом. Крепление жил происходит внутрь соединителя.

Важный момент – клемма должна соответствовать напряжению. Если конструкцию подобрать неграмотно, то она может не выдержать нагрузки. На сегодняшний день клеммы применяются довольно часто.

Достоинства:

• Аккуратность.
• Безопасность.
• Возможность в любой момент времени отключить необходимую линию, не обесточивая всю систему.
• Надёжность.
• Простота использования.
• Терпимость к ошибкам при монтаже схемы.
• Финансовая доступность.

Классификация клеммных колодок

Клеммы применяют в самых разных областях электромонтажа. Сегодня можно встретить клеммные соединения не только для отдельных пар проводников, но и колодки, предназначенные для создания системных пар разных уровней.

Монтаж новой и ремонт старой электропроводки является очень ответственной работой, от качества которой зависит безопасность эксплуатации любого помещения. Соединение методом пайки или сварки создает надежный контакт проводников, но при этом требуется использование специального оборудования.

Старый способ стыковки проводников с помощью скрутки является самым простым, но и опасным. Повышенное переходное сопротивление контакта приводит к его перегреву и, как следствие, увеличивает возможность возникновения пожара. Наиболее оптимальным вариантом является использование соединительных электрических колодок. Ознакомившись с основными характеристиками, видами и производителями этой продукции, можно создать безопасный и надежный контакт нескольких проводников.

Назначение и область применения соединительных колодок

Основным назначением электрических соединительных колодок для проводов является создание надежного контакта двух или нескольких проводников. При этом важным параметром такой стыковки считается отсутствие повышенного переходного сопротивления в месте контакта, которое способно привести к перегреву проводников.

Сфера применения электрических соединительных колодок достаточно разнообразна. Надежное и качественное соединение требуется не только для создания электрических цепей в домашних условиях, но и для создания многих агрегатов и приборов в промышленном производстве.

Соединительные колодки используются в следующих случаях:

• при монтаже электрической сети в помещениях жилого и промышленного типа;
• подключение осветительных приборов должно осуществляться с помощью специальных соединителей;
• в цепях с повышенным напряжением, для создания надежного контакта проводников, используются силовые электрические соединительные колодки;
• в радиотехнической промышленности применяются специальные колодки для подключения проводов к печатной плате;
• широко используются соединительные элементы при устройстве электрической цепи автомобиля.

Согласно требованиям правил техники безопасности, соединение разнородных проводников должно осуществляться только с помощью специальных устройств.

Виды соединительных колодок

В настоящее время на прилавках строительных магазинов можно встретить различные виды электрических соединительных колодок. Все такие изделия могут существенно отличаться друг от друга по цене, качеству и фирме производителя, но принцип действия и устройство их одинаковое для определенного вида изделий. Конструктивно электрические соединительные колодки представляют собой корпус из специального изоляционного материала, внутрь которого вмонтировано зажимное устройство для проводов различного диаметра.

По характеру зажимного механизма соединительные изделия подразделяются на следующие виды:

Использование определенного зажима обусловлено материалом проводника и условий эксплуатации конструкции.

Винтовые колодки

Наиболее востребованными как в промышленном производстве, так и домашнем использовании считаются электрические соединительные винтовые колодки, которые обладают высокой надежностью и имеют простую конструкцию. Такое соединение применяется для стыковки двух проводников, что является существенным недостатком.

Конструктивно винтовые зажимы состоят из диэлектрического основания и двух винтов, с помощью которых осуществляется фиксация проводников. Зажимной винт может ввинчиваться в корпус колодки и фиксировать оголенный проводник с помощью специальной шайбы. Некоторые типы зажимов имеют внутри корпуса специальную трубку, в которую вставляется проводник и зажимается винтом.

Принцип винтового соединения

Технология соединения проводников винтовым способом следующая:

1. Провод очищается от изоляции на глубину паза колодки. Снимать изоляцию необходимо осторожно, чтобы не повредить жилу проводника.
2. Далее оголенная жила вставляется в соответствующее отверстие изделия.
3. С помощью отвертки, соответствующей пазу винта, жила проводника зажимается в колодке. При этом необходимо контролировать усилие сжатия, чтобы не повредить поверхность жилы.

С течением времени от воздействия температуры крепление провода может ослабнуть. Поэтому контакт зажимной электрической соединительной колодки нужно периодически подтягивать винтом.

Колодки пружинного типа

По отзывам опытных электромонтажников, наиболее удобны в соединении проводников электрической цепи колодки с механизмом пружинного типа. Такие устройства применяются не только в бытовых условиях, но и в крупном промышленном производстве. Такое соединение гарантирует надежный контакт даже в агрегатах с высокой вибрацией.

Автомобильные электрические соединительные колодки работают по пружинному принципу, так как такая стыковка проводов является достаточно надежной, даже в условиях повышенной тряски на дорогах.

Конструктивно такие соединительные колодки состоят из корпуса, внутри которого находится контактная пластина с пружиной. Стоит отметить, что пластина расположена под острым углом по направлению движения провода. Такое размещение пластины препятствует извлечению проводника, пока не будет ослаблено действие пружинного механизма.

В силовых электрических сетях пружинные колодки не используются, так как характеристики их имеют ограничение по диаметру провода (не более 2,5 мм 2 ) и току нагрузки до 40 А.

Основным недостатком пружинных колодок является ограниченное количество качественных соединений, так как пружина с каждым циклом подключения ослабевает.

Ножевые соединительные колодки

При монтаже цепи электрические соединительные колодки ножевого типа очень удобны тем, что провода не требуют снятия изоляции. Конструктивно колодка такого типа представляет собой диэлектрический корпус, внутри которого расположен специальный контакт ножевого типа.

Для соединения проводников достаточно вставить неоголенный провод в отверстие колодки и зажать его специальным инструментом. Обжимное устройство создает необходимое усилие, чтобы ножевой контакт надрезал изоляцию проводника, но не повреждал проводящую жилу.

Соединение проводов ножевыми колодками наиболее широко применяется в цепях, которые рассчитаны на долговременное использование, без ее демонтажа. Например, такое соединение используется для подключения автомобильных фар.

Материал для корпуса колодок

Для эффективной эксплуатации соединительного устройства, имеет большое значение материал, из которого изготовлен корпус. Так, при соединении электрических цепей нагревательных приборов наиболее часто используются керамические колодки. Керамика является негорючим материалом и способна функционировать при температуре до 300℃, не теряя своих диэлектрических свойств.

Также корпус соединительных колодок может быть изготовлен из следующих материалов:

Все эти материалы имеют высокие изоляционные свойства, а также стойкость к возгоранию.

Не менее важным условием правильного выбора соединительной электрической колодки является приобретение продукции известных мировых производителей. Поэтому необходимо внимательно ознакомиться с изделиями, которые предлагают некоторые иностранные фирмы.

Колодки от фирмы Legrand

Опытные электрики выделяют из огромного разнообразия соединительных устройств винтовые колодки от французской фирмы Legrand. Контактные пластины этих изделий изготавливаются из латуни с нанесенным защитным слоем никеля, что существенно увеличивает проводящие свойства материала. Полипропиленовый корпус колодок имеет высокие изолирующие свойства и способен работать в температурном режиме от -25 ℃ до +100 ℃, без потери качества соединения.

Основные положительные свойства колодок Legrand:

• широкий ряд размеров отверстий для соединения проводников;
• высокая механическая прочность соединения;
• возможность эффективного функционирования как на промышленных объектах, так и в домашних сетях;
• высокая работоспособность не только в слаботочных сетях, но и на силовом оборудовании;
• заявленные производителем параметры проверяются специальным многоуровневым тестированием.

Из недостатков можно отметить необходимость периодической проверки надежности контакта, но этот минус присущ всем винтовым соединителям.

Колодки Wago

Продукция этого известного немецкого производителя пользуется огромным спросом во всем мире, благодаря своему качеству и доступностью цен для многих потребителей. В основном соединительные колодки этого производителя используются для монтажа электрических цепей в распределительной коробке бытовых и промышленных помещений. Пружинная конструкция колодок Wago обеспечивает надежный контакт соединяемых проводов, без увеличения переходного сопротивления.

Компактность и надежность этой продукции позволяет устанавливать соединительные электрические колодки на дин рейку. Такой способ монтажа достигается благодаря возможности соединения проводников различного диаметра.

Основные достоинства колодок Wago:

• простота проведения монтажных работ без использования специального инструмента;
• устойчивость соединения к вибрации;
• возможность повторения нескольких циклов подключения проводников без повреждения жилы;

Также на современном рынке электрической продукции можно встретить достаточно большое количество различных моделей соединительных колодок китайских производителей. Основное их отличие от изделий известных фирм – невысокая стоимость.

Выбор соединительных колодок

Прежде чем отправиться за покупкой соединительных колодок, необходимо определиться с условиями эксплуатации оборудования и предельной нагрузкой электросети.

Также при выборе соединителей нужно учитывать следующие показатели:

1. Если существует возможность периодического обслуживания оборудования, лучше применять колодки винтового типа. В противном случае наиболее целесообразно использовать пружинные колодки.
2. Для монтажа электрической цепи в различных направлениях желательно приобретать колодки с разным углом подключения.
3. Корпус электрической колодки должен быть изготовлен из тугоплавкого негорючего материала.
4. Для соединения проводников из различного материала необходимо строго выбирать соответствующие соединители.

Помните, что к электрической сети любого помещения предъявляются высокие требования безопасности, соблюдение которых позволит исключить перегрев проводников и возникновение пожара. Поэтому правильный подбор соединительных колодок является залогом долговременной и безопасной работы электрического оборудования.