Как правильно выбрать и применять клеммы для соединения проводов

Винтовые соединители проводов

Широко распространены в электрическом хозяйстве винтовые соединители, по сути, являющиеся вариацией трубчатого (муфтового) изделия. Они выполнены в виде трубки прямоугольной формы, но имеющей скруглённое (овальное) донышко.

На верхнем плато такой трубки имеются отверстия с резьбой, куда вкручиваются стопорные винты. Вся конструкция заключена в капроновую изоляцию.

Для доступа к винтам в теле изоляции сделаны проходные каналы. Есть два вида таких клеммников для соединения проводов – одиночные и групповые.

Конструкция (одна из многочисленных) винтового клеммника под соединение электрических проводов. Вариант соединительной муфты закрытого типа с возможностью установки на DIN-рейку

Клеммникам винтовым для соединения проводов присущи:

  • выраженная механическая прочность;
  • возможность работы с кабелями сечением до 25 мм;
  • использование в цепях слабых токов и силовых.

Работать с этим видом соединителей несложно.

Концевые части проводов вставляют внутрь латунной трубки и отвёрткой заворачивают стопорные винты (обычно два винта). В свою очередь, винты прижимают проводник к донной части металлической трубки.

Виды соединений без использования клемм

Прежде чем начать разговор о клеммах, имеет смысл рассмотреть виды соединения проводов, не использующие специальных механических устройств. В конце концов, методы, которые сегодня принято считать «кустарными» и устаревшими, существуют со времен открытия электричества и живы по сей день. Вот основные из них:

  • Скрутка. Соединение это выполняется исключительно просто, но если все сделано правильно, то оно относительно надежно и долговечно для сетей со средней токовой нагрузкой. Основной недостаток – невозможность соединения разнородных металлов. Если, к примеру, скрутить медный и алюминиевый провода, то каким бы качественным соединение ни было, оно прослужит недолго, поскольку разнородные металлы представляют собой гальваническую пару и под действием электрического тока очень быстро разрушаются. Не годится скрутка и для многожильных проводов, так как их просто невозможно плотно скрутить, а значит, контакт будет плохим и соединение быстро сгорит.
  • Спайка. Пайка обеспечивает хороший долговременный контакт и годится для соединения как одножильных, так и многожильных проводов. К недостаткам можно отнести низкую температурную стойкость (припой — довольно легкоплавкий материал) и необходимость иметь рядом разогретый паяльник и электросеть для его подключения. Кроме того, некоторые металлы очень плохо паяются (алюминий и его сплавы) или не паяются вовсе (нихром, константан и пр.).
  • Сварка. Исключительно прочное и качественное соединение, которое будет служить годами. Единственное, оно абсолютно неремонтопригодно – сварную стыковку невозможно разобрать. Ну и для того, чтобы сделать такое соединение необходимо специальное оборудование и соответствующие навыки. В дополнение качественно сварить разнородные металлы весьма проблематично, а зачастую и невозможно.
  • Обжимка. Смысл метода состоит в том, что два проводника вставляются в гильзу (трубку), а затем эта трубка при помощи специального инструмента обжимается. Такой вид соединения, если он выполнен не пассатижами или молотком, долговечен и обеспечивает хороший контакт. Но он требует специального инструмента и набора гильз соответствующего диаметра. Обжимка годится для стыковки многожильных и одножильных проводников из однородных металлов. Гильза, естественно, должна быть выполнена из того же материала, что и провода или в крайнем случае из железа.

Примеры соединения медных проводов методами скрутки, пайки, обжимки и сварки

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.

Пайка либо сварка

Эти способы соединения проводов применяют довольно часто. Пайку используют при работе со слаботочными соединениями (сигнализация, охранные системы). Для работы с пайкой применяют ручные паяльники и так называемые паяльные станции. Но у этого способа соединения существует недостаток. Дело в том, что при перегреве проводов припой может просто испариться.

Сварку применяют достаточно редко. Все дело в том, что для этого способа требуется наличие сварочной аппаратуры и монтажник должен владеть навыками работы со сваркой.

При выполнении сварки или пайки зажимы для проводов не нужны, но наложить слой изоляции должен быть в наличии.

Фиксатор или стопор клемм

После установки клеммы на рейку ее обязательно нужно зафиксировать на своем месте. В противном случае при затяжке винтов, клеммы будут разъезжаться во все стороны.

В этом деле вам потребуется концевой стопор, держатель или фиксатор, смотря кто как его называет. Таких торцевых фиксаторов на одну сборку нужно минимум 2 шт.

Если клеммников в щите на одной линейке много, такие стопоры можно использовать в качестве разделителей. Чем труднее защелкивается такой фиксатор, тем надежнее он выполняет свою функцию.

Для того, чтобы снять концевой стопор или саму клемму и не повредить ее при этом, аккуратно вставляете в верхнюю часть отвертку, приподнимаете изделие и вытаскиваете его без излома отдельных пластмассовых частей.

Торцевые фиксаторы даже одной фирмы могут выпускаться различных видов:

самозащелкивающиеся

под отвертку (BAM от ABB)

Общие сведения

Выпускаются два вида клемм:

1. Электротехнические:

  • для катушек индуктивности;
  • в генераторах, стартерах, блоках питания;
  • в трансформаторных обмотках, электромоторах и пр.

2. Электрические:

  • для электрощитков;
  • в энергосетях.

Незначительное различие заключается в значениях допустимой токовой нагрузки, что надо учитывать при подборе нужного изделия.

Достоинства

Использование клемм имеет ряд положительных моментов:

  • отсутствует опасность возникновения искры;
  • надёжность и продолжительное время эксплуатации;
  • безопасность соединения;
  • повышенная жёсткость;
  • простота установки.

Классификация

Клеммы делятся по разным параметрам.

1. По материалу изготовления:

• медные

• никелевые

• латунные

• бронзовые

2. По изоляции:

• изолированные

Цвет информирует о допустимых рабочих токах: красный – до 10 А, синий – до 15 А, жёлтый – до 24 А.

• неизолированные

3. По способу контакта:

• ножевые

Применяются парами для проводников, имеющих сечение до 6 миллиметров. Устанавливаются обжимом хвостовиков. Соединение выполняется путём вставки одной клеммы в другую (контакт «папа-мама»).

Используются в бытовой технике – утюгах, холодильниках и пр.

• кольцевые типа «О»

Для установки в электроцепях, имеющих контактные соединения винтовой фиксации. Накручиваемая гайка исключает выскальзывание провода и увеличивает площадь соприкосновения контактов. Присоединение выполняется пайкой, сваркой или опрессовкой.

Подходят для применения не только на кабель-трассах большого диаметра, но и в электросхемах со слабыми токами.

• вилочные типа «U»

Предназначены для электроцепей разной потребляемой мощности, когда требуется часто переподключать или временно соединять проводники. Плотность контакта обеспечивается закручиваемому винту. Присоединение осуществляется опрессовкой.

• штекерные типа «В»

Разъёмное изделие, состоящее из розетки с вилкой, для монтажа на проводниках до 6,6 миллиметра. Маркировка «А» относится к вилке, «В» — розетка.

Используются в слаботочных электроцепях.

• гильзы соединительные

Быстрый и монолитный контакт выполняется путём прессования специальными клещами – кримпером. Используются гильзы из:

  • меди – ГМ;
  • меди лужёные — ГМЛ;
  • алюминия – ГА.

Преимущества:

  • максимальная прочность;
  • использование на улице;
  • непрогораемость;
  • противодействие окислению;
  • невозможность случайного разрыва.

Недостатки:

  • неразъёмность;
  • одноразовое применение.

• фиксаторы муфтовыеШирокая линейка клемм, подходящих как для электроцепей с небольшими токовыми нагрузками, так и мощных кабель-трасс, имеющих сечение до 16 мм². Соединитель фиксируется путём обжима или с помощью болтов. Как правило, для проводки одножильных проводов не применяются.

Колпачки СИЗ: почему о них постоянно спорят электрики

За основу создания электрического контакта здесь положена вся та же скрутка, но она выполняется коротким участком и усилена сжатыми витками пружины, сразу закрыта диэлектрическим колпачком.

Подобные соединители пришли к нам с запада. Их сейчас массово применяют в каркасном строительстве: монтаж выполняется легко и быстро, оговорен правилами.

На первый взгляд конструкция идеальна для электромонтажника: работа выполняется быстро, не требует значительных усилий. Но к колпачкам СИЗ (сжим изолированный) существует много нареканий. Остановимся на них.

Колпачки не универсальны. Они создаются под определенный размер провода. Более тонкое сечение не позволит пружине нормально сжать скрутку, хотя она выполнена конической формой.

Нерадивые монтажники скрутку делают пассатижами, а колпачок просто надевают на нее как изоляцию. Поскольку он плохо зафиксирован пружинами, то часто слетает, оголяя металл, находящийся под напряжением, что опасно.

Первоначально скрутка должна подготавливаться, но основное усилие прижима создается пружинами при ручном вкручивании корпуса по часовой стрелке.

Простые колпачки СИЗ имеют недостаточно крепкую пружину, удовлетворительный диэлектрический корпус. Их недостатки производители улучшили, выпустив модель СИЗ-К, оговоренную техническими условиями серии ТУ 3449-036-97284872-2007.

Они позволяют монтировать три жилы в один корпус за счет использования специальной оцинкованной пружины с прямоугольным профилем сечения, которое обладает повышенным сцеплением с металлом проводников.

Усиленные крылья на корпусе облегчают монтаж, снижают усилие руки, которое необходимо приложить при завинчивании. Конструкция нижней части юбки обладают повышенной защитой контактного соединения.

Изоляция колпачков СИЗ рассчитана на напряжение до 600 вольт.

Однако эту конструкцию многие электрики стараются использовать только в сетях освещения с небольшими токовыми нагрузками, например, при использовании светодиодных светильников.

Независимые испытания под максимальными нагрузками не показывают надежных результатов СИЗ. К тому же рынок наводнили красивые подделки, изготовленные по упрощенной технологии.

10. Модульные вилки для интерфейсов RJ45, RJ11, RJ14, RJ25

Registered Jack (RJ) – стандартизированный физический сетевой интерфейс включающий штекер «вилку» и порт «розетку». Применяется для соединения телекоммуникационного оборудования. Хотя передний край этих разъемов в значительной степени стандартизирован международными спецификациями, само тело коннекторов разных производителей может отличатся. Эти разъемы, на самом, деле не являются обжимными, а представляют собой коннекторы типа IDC (Insulation Displacement Connectors). IDC разъемы имеют острые контакты-штыри, которые при пробивании провода счищают изоляцию и контактируют с проводником.

Модульные коннекторы RJ9, RJ11/RJ12*, RJ45*

Стандарты и слэнговые названия коннекторов RJ:

СтандартКоннекторИспользование
RJ9*4P4C (4P2C)Применяется для подключения телефонных трубок к аппарату. Ширина 7.5 мм
RJ116P2CПрименяется для подключения двухпроводных телефонов.
RJ12*6P6CПредназначен для подключения шестипроводных телефонных аппаратов
RJ146P4CПредназначен для подключения четырёхпроводных телефонных аппаратов
RJ22*4P4C (4P2C)Применяется для подключения телефонных трубок к аппарату. Ширина 7.5 мм
RJ256P6CПредназначен для подключения шестипроводных телефонных аппаратов
RJ45*8P8CИспользуется для построения локально вычислительных сетей (ЛВС)
RJ45S8P4C с ключомИспользуется для подключения модемов.

P – количество мест для проводников.С – количество проводников в разъёме.* Стандарта RJ-9 не существует, это общепринятое название разъёмов 4P4C и 4P2C* Стандарта RJ-12 не существует, это общепринятое название стандарта RJ-25 (6P6C)* Стандарта RJ-22 не существует, это общепринятое название разъёмов 4P4C и 4P2C* Стандарта RJ-45 не существует, это общепринятое название восьмипроводного разъёма 8P8C

Инструмент для обжима модульных коннекторов RJ (кримпер и пресс-клещи)

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.

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.

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.

Соединители PUSH WIRE® для распределительных коробок

Наши продукты поддерживают широкое поперечное сечение: соединители MICRO PUSH WIRE серии 243 специально разработаны для небольших диаметров (например, в низковольтных установках). Продукты серии 2273 можно использовать для подключения одножильных проводников до 2,5 мм2 (14 AWG); продукты серии 773 подключают соединители до 4/6 мм2 (12/10 AWG).

  • Компактные размеры
  • Быстрый монтаж проводки за счет простой вставки одножильных проводников
  • Подключение проводников без инструментов
  • Благодаря фиксирующему держателю идеально подходит для применения в распределительных устройствах
  • Многоразовое применение
  • Прозрачный корпус позволяет убедиться, что проводник вставлен правильно

Как подобрать клеммы для соединения проводов

Чтобы правильно подобрать клемму, в первую очередь следует изучить кабель, который вы планируете подключить. Нужно узнать размер сечения, его обычно указывают в маркировке провода.

Второй критерий выбора – качественный материал клеммы. Она должна быть достаточно жесткой и иметь надежную изоляцию. Лучше, если винт и скобка устройства будут изготовлены из стали. Клеммы должны быть компактными. Не исключено, что вам придется размещать контактную группу в ограниченном пространстве, так что размер соединений будет иметь значение.

Если клеммы будут «гнездиться» на рейке, подбираются устройства соответствующих габаритов

Еще один критерий для правильного выбора – удобство в монтаже и обслуживании. Особенно удобны в эксплуатации клеммы с направляющим конусом и флажком, отмечающим место ввода проводника.

Удобно, если поверхность клеммы подходит для маркировки. Порой она необходима для дальнейшей эксплуатации соединения.

Эти простые и в то же время надежные устройства уверенно вытесняют другие способы коммутации

Основные этапы процесса соединения проводов с помощью клемм

Как проводится соединение проводов при помощи клемм, вы подробно можете узнать из нашей таблицы. Рассмотрим варианты соединений на примерах разных моделей Wago:

ФотоОписание процесса
Чтобы соединить провода с помощью клеммника серии 22÷73. Необходимо зачистить проводники на длину 10 мм.
Вставляем оголенные части в клеммник до упора.
При необходимости снять клеммник его нужно прокручивать в обратную сторону. Обе части должны быть внутри приспособления. Такой вариант применяется для подключения света.
Клеммники 222 серии Wago рекомендуется использовать для ремонтных работ и временных подключений.
Подсоединение выполняется с помощью специальных рычажков. Провод также зачищается на 10 мм и вставляется в клеммник, затем рычажки защелкиваются.
224 серия применяется для подключения всевозможных люстр, светильников и бра.
С помощью этой клеммы можно соединять одножильный и многожильный провод.
Одножильный вставляется в отверстие со смазкой.
Многожильный вставляется в другое отверстие.
Для проводников СИЗ применяется специальный колпачок.
Колпачок накручивается на проводники.
Чтобы улучшить качество такого соединения, провода нужно зачистить примерно на 6 см.
Затем накручивается колпачок СИЗ. При этом получается очень надежное соединение.
Соединение изолируется при помощи изоленты.
Можно использовать бытовой клеммник. Моножилу нужно зачистить и поместить внутрь клеммника. Затем производится закручивание с помощью специальной отвертки.

Клеммные колодки пружинного типа

Самыми распространенными колодками этого типа считаются самозажимные клеммники фирмы WAGO.

Серия WAGO выпускается в 2 вариантах:

  1. PUSH WIRE (неразъемные одноразовые).
  2. CAGE CLAMP (многоразовые).

Извлечь проводник из одноразовых клемм, не повреждая клеммник, невозможно. Многоразовые имеют удобный рычажок для освобождения проводника.

Данное оборудование широко применяется не только в промышленном производстве, но и в бытовых условиях. Особенно они популярны для осветительных сетей.

Зажим происходит при помощи пружины из стали, покрытой специальным хромоникелевым сплавом. Пружина сложной формы обеспечивает надежное, прочное соединение. Корпус, изготовленный из поликарбоната или полиамида, выдерживает широкий диапазон температур, стоек к воздействиям агрессивных сред.

Сами клеммники выполнены из луженой меди. Это значительно увеличивает контактное пятно, снижает переходное сопротивление, защищает от коррозии. Кроме этого, WAGO могут заполняться специальной смазкой, обеспечивающей дополнительную защиту от коррозии.

модель WAGO

WAGO способны соединять 2-8 проводников с диаметром 0,5-4мм2. Они рассчитаны на напряжение номинальное 220В и ток 32А.

Все пружинные бывают 2 исполнений – под DIN-рейку и обычного исполнения.

Под DIN-рейку клеммники применяются в пультах и шкафах управления, распределительных ящиках. Они применяются везде, где присутствует повышенная вибрация (например – машиностроительная, железнодорожная промышленность).

Phoniexcontact выпускает клеммники под DIN-рейку, рассчитанные на провода как с наконечниками, так и без них сечением до 35мм2. Существует возможность соединения до 50 проводов одновременно.

Основное преимущество оборудования Phoniexcontact – универсальность. Можно делать любые сборки. Все элементы легко состыковываются между собой.

Монтаж предельно прост и доступен:

  1. Сначала нужно подготовить проводник – зачистить изоляцию примерно на 10-13мм.
  2. Для подключения провода достаточно открыть при помощи обычной отвертки зажим, вставить проводник и извлечь отвертку. Контакт замкнется автоматически.

Преимущества пружинных соединений:

  1. Наличие отдельного гнезда для каждого проводника.
  2. Прочное, качественное соединение.
  3. Низкое переходное сопротивление.
  4. Возможность состыковки проводов из различных материалов.
  5. Защита от коррозии, а также других внешних воздействий.
  6. Не требуется специальных инструментов.
  7. Не требуется специальных навыков.
  8. Возможность многоразового применения.
  9. Не требует ежегодного обслуживания.
  10. Устойчивость к вибрациям.
  11. Свободный доступ для измерительных инструментов.
  12. Распределение потенциала (при необходимости) используя перемычки.

К недостаткам можно отнести не высокие допустимые токи.

Кроме таких известных брендов, как WAGO, Phoniexcontact аналогичное оборудование выпускают Legrand, АВВ.

Таблица:

ИзготовительТипХарактеристикиЦена,руб
WAGO222-4122х0,08 – 4мм2, 32А, медь15,80
WAGO222-4155х0,08 – 4мм2, 32А, медь31,50
WAGO273-248 8х0.5-2.5 мм2, 24А, медь/алюминий с пастой Alu-Plus21,70
WAGO273-5033х1,5-4 мм2, 32-24А. медь/алюминий34,10
Phoenixcontact ST 1,5 – 3031076 Проходная, 0,08-1,5мм2, AWG 28 – 16, Ширина: 4,2 мм, 17,5 А22.97
Phoenixcontact SP 2,5/ 1-L 3043019Вставные,1 полюс , 0,08 мм2 – 4 мм2, AWG: 28 – 12, Ширина: 5,2 мм, Высота: 39 мм,24А91.59

Разновидности клеммных колодок по способу крепления проводника

  1. Винтовые клеммники выпускаются в двух форм-факторах: классические накидные и зажимные.
  1. Быстрозажимные колодки лишены недостатков винтового соединения, концы проводников крепятся более надежно. Наибольшее распространение получили изделия фирмы WAGO, фактически так называют любые колодки такого типа. Также выпускаются в двух вариантах:

PUSH WIRE (неразъемные одноразовые). При введении провода в отверстие, он зажимается. Извлечь его оттуда невозможно: колодка будет разрушена. При этом, контакт получается более надежным, чем на клеммниках многоразового применения. Их применяют после тщательной проверки правильности разведения кабелей. Для возможной коррекции рекомендуется оставлять запас несколько сантиметров провода.

  • CAGE CLAMP (многоразовые). Зажим проводника производится рычагом. Преимущество в том, что можно использовать контактор повторно. Недостаток — зажимной механизм не может обеспечить надежный контакт.
  • Тем не менее, подобные колодки быстро набирают популярность, особенно в бригадах электриков, занимающихся подключением многоквартирных домов.

Это интересно: Соединение многожильных проводов и правила их подключения: рассматриваем детально

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий