Клеммники для соединения проводов: виды, принципы соединения, плюсы и минусы

Оглавление

Какой клеммник лучше всего

Пришло время сделать вывод и написать нескольких слов о каждом типе разъема. Для удобства сведм это в таблицу:

Клеммная колодка винтовая

Преимущества:1. Универсальный — кабели различных типов и размеров 2. Можно подключить много проводов 3. Цена низкая

Недостатки:1. Размер велик при подключении нескольких проводов 2. Трудная сборка по сравнению с другими 3. Чувствительность к вибрациям

Разъем с подвижным зажимом

Преимущества:1. Универсальный в поперечном сечении проводов до 4 мм2 2. Очень удобно использовать

Недостатки:1. Размер большой 2. Самый большой разъем всего на 5 проводов 3. Цена высокая

Устройство и технические параметры

Клемма представляет собою зажим плоско-пружинного действия, который всей своей площадью оказывает давление на поверхность провода и при этом не вызывает его повреждения. Зажим соединительный Ваго обеспечивает отличный контакт, за счёт высоко сконцентрированной зажимной силы, которая по всей контактной поверхности создаёт низкое переходное сопротивление.

Для изготовления токонесущей рейки используют электролитную пружинно-твёрдую медь с мягкой лужёной поверхностью. Покрытие поверхностное выполняют оловянно-свинцовым сплавом (60 % олова и 40 % свинца), что защищает от коррозии на долгое время.

Для изготовления зажимных пружин применяют высококачественную аустенитную хром-никелиевую сталь, у неё очень высокий предел прочности на растяжение.

В качестве изоляционных материалов используют полиамид. Он обладает рядом преимуществ:

к коррозийным процессам абсолютно нейтрален;
ему присуще свойство самопогашения;
тяжело воспламеняется.

Для клеммников Ваго в период эксплуатации нижним температурным пределом является величина -35 °С. Верхний температурный показатель кратковременного воздействия – от 170 °С до 200 °С (в зависимости от типа клеммника).

Разъёмы такого типа применяются не только в бытовых электрических сетях, но и в промышленном производстве. Поэтому их технические характеристики имеют весьма широкий диапазон значений:

сечение соединяемых жил проводов – 0,08-95 мм2;
рабочее напряжение – 100-1000 В;
номинальный пропускной ток – 6-323 А.

Основные требования к клеммникам для соединения проводов

Различные виды клемм

Электроустановочные изделия изготавливаются по специальным стандартам и нормам. К клеммным соединителям предъявляется несколько требований:

Устойчивость к высокой температуре и горению. Для корпуса используются материалы, самозатухающие при возгорании. Рекомендуется полиамид, его применяют компании WAGO и Legrand.
Надежная и быстрая фиксация контактов. Рекомендуется оставлять достаточную длину кабеля для коммуникации, чтобы не возникало натяжение.
Свойства зажимов не должны изменяться на протяжении периода эксплуатации.
Размер контактных пластин должен предотвращать соприкосновение жил из разных материалов. Для обеспечения низкого сопротивления медные и латунные части покрываются специальной пастой.
Информация об основных характеристиках устройства наносится на корпус изделия.

Соединение электрических проводов пайкой

Соединение медных проводов при качественной пайке является самым надежным и практически не уступает цельному проводу. Все вышеприведенные примеры скруток проводов, кроме алюминиевых и мишуры, при залуживании проводников перед скруткой и последующей их пайке припоем будут надежными наравне с цельными проводами. Единственный недостаток это дополнительная трудоемкость работы, но она того стоит.

Если нужно соединить пару проводов и проводники от скрутки должны быть направлены в разные стороны, то применяют несколько другой вид скрутки.

Срастив две пары двойных проводов описанным ниже способом, удается получить компактное и красивое соединение скруткой как одножильных, так и многожильных пар проводников. Этот способ скрутки может быть с успехом применен, например, при сращивании перебитых проводов в стене, наращивания провода при переносе розетки или выключателя с одного места стены на другое, при ремонте или наращивании длины кабеля переноски.

Для получения надежного и красивого соединения необходимо подогнать длины концов проводников со сдвигом на 2-3 см.

С концов проводов снять изоляцию.

Выполнить по парную скрутку проводников. При данном виде скрутки достаточно для одножильного провода двух витков, для многожильного – пяти.

Если планируется прятать скрутку под штукатурку или в другом недоступном месте, то скрутки нужно обязательно пропаять. После пайки нужно пройтись по припою наждачной бумагой, чтобы удалить возможные острые сосульки припоя, которые могут проколоть изоляцию и торчать из нее. Можно обойтись и без пайки в случае доступности к соединению и небольшом протекающем по проводникам токе, но долговечность соединения без пайки будет на много ниже.

Благодаря сдвигу мест скрутки, изолировать каждое из соединений отдельно нет необходимости. Прикрепляем с обеих сторон вдоль проводников по полоске изолирующей ленты. В заключение нужно навить еще три слоя изолирующей ленты. По требованиям Правил электробезопасности должно быть не менее трех слоев.

Провода, срощенные и пропаянные описанным выше способом, можно смело укладывать в стену и сверху штукатурить. Перед укладкой желательно защитить соединение хлорвиниловой трубкой, одетой заблаговременно на одну из пар проводов. Я так делал неоднократно, и надежность подтвердилась временем.

Соединение проводов в распределительных коробках

Когда я въехал в квартиру 1958 года постройки и стал делать ремонт, то сразу столкнулся с миганием лампочек освещения в такт ударам молотка по стенам. Возникла первоочередная задача ремонта, проведение ревизии распределительных коробок. Вскрытие их показало наличие плохого контакта в скрутках медных проводов. Для восстановления контакта нужно было разъединить скрутки, зачистить концы проводов наждачной бумагой и скрутить заново.

При попытке разъединения столкнулся, казалось бы, непреодолимым препятствием. Концы проводов обламывались даже без приложения усилий. Со временем медь потеряла эластичность и стала хрупкой. При зачистке провода изоляцию, очевидно, подрезали лезвием ножа по кругу и сделали насечки. В этих местах провод и обламывался. Медь от колебаний температуры закалилась.

Вернуть меди эластичность, в отличие от черных металлов, можно нагрев ее до красна и быстро охладив. Но для данного случая такой прием неприемлем. Остались концы проводов длиной не более 4 см. Выбора для соединения не оставалось. Только паять.

Оголил провода паяльником, расплавив изоляцию, залудил их припоем, связал группами луженой медной проволокой и залил припоем с помощью 60 ваттного паяльника. Сразу возникает вопрос, а как пропаять провода в распределительной коробке, если электропроводка обесточена? Ответ простой, с помощью паяльника, запитанного от аккумулятора.

Так обновил соединения во всех соединительных коробках, потратив не более 1 часа на каждую. В надежности сделанных соединений я уверен полностью, и это подтвердили 18 прошедших с той поры лет. Вот фото одной из моих коробок.

При выравнивании стен Ротбандом в прихожей и установке натяжного потолка распределительные коробки стали помехой. Пришлось все их вскрыть, и подтвердилась надежность паяного соединения, они были в идеальном состоянии. Поэтому я смело .

Практикуемые в настоящее время соединения и с помощью клеммой колодки с плоско пружинным зажимом Wago на много снижают затраты времени на монтажные работы, но сильно уступают в надежности соединениям пайкой. А в случае отсутствия в колодке подпружинивающих контактов и вовсе делают соединения в высоко токовых цепях ненадежными.

Клеммные зажимы

Клеммники для соединения проводов дают одно неоспоримое преимущество, в них можно соединять жилы из разного металла. И здесь, и в других статьях мы уже неоднократно напоминали, что скручивать между собой провода из алюминия и меди запрещено. Образованная гальваническая пара в результате приведёт к возникновению коррозийных процессов и разрушению соединения

И не важно, насколько большой ток протекает в месте соединения. Поздно или рано, скрутка всё равно начнёт нагреваться. Выходом из такой ситуации как раз и являются клеммы

Выходом из такой ситуации как раз и являются клеммы.

Клеммная колодка

Наиболее простое и дешёвое решение – полиэтиленовые клеммные колодки. Они не отличаются высокой ценой и продаются в каждом магазине электротоваров.

Полиэтиленовый каркас рассчитан на несколько ячеек, внутри каждой располагается латунная трубочка (гильза). Кончики соединяемых жил нужно вставить в эту гильзу и зажать с помощью двух винтов. Очень удобны, что от колодки отрезается столько ячеек, сколько необходимо соединить пар проводов, к примеру, в одной распределительной коробке.

Но не всё так гладко, есть и недостатки. В комнатных условиях алюминий под винтовым давлением начинает течь. Придётся производить периодическую ревизию клеммных колодок и подтягивать контакты, где зафиксированы алюминиевые жилы. Если не делать этого своевременно, алюминиевая жила в клеммнике будет расшатываться, терять надёжный контакт, как следствие искрить, нагреваться, что может закончиться пожаром. С медными проводниками таких проблем не возникает, но не будет лишним производить периодическую ревизию и их контактов.

Клеммные колодки для соединения многожильных проводов не предназначены. Если в такие соединительные клеммы зажимать многожильные провода, то во время закручивания под давлением винта тонкие жилки частично могут поломаться, что приведёт к перегреву.

В случае, когда возникает необходимость зажатия многожильных проводов в клеммную колодку, то обязательно надо пользоваться вспомогательными штыревыми наконечниками

Очень важно правильно подобрать его диаметр, чтобы провод потом не выскочил. Многожильный провод необходимо вставить в наконечник, опрессовать при помощи плоскогубцев и зафиксировать в клеммнике. Как итог всего вышесказанного, клеммная колодка – идеальный вариант для одножильных медных проводов

С алюминиевыми и многожильными придётся соблюсти ряд дополнительных мер и требований

Как итог всего вышесказанного, клеммная колодка – идеальный вариант для одножильных медных проводов. С алюминиевыми и многожильными придётся соблюсти ряд дополнительных мер и требований.

Как использовать клеммные колодки показано в этом видео:

Клеммы на пластиковых колодках

Ещё один весьма удобный соединитель проводов – клемма на пластиковых колодках. От клеммных колодок этот вариант отличается ровным металлическим прижимом. В прижимной поверхности имеется выемка для провода, таким образом отсутствует давление на жилу от закручивающегося винта. Поэтому такие клеммы пригодны, чтобы соединять в них любые провода.

В этих зажимах всё предельно просто. Концы проводов зачищаются и помещаются между пластинами – контактными и прижимными.

Такие клеммы дополнительно оснащаются ещё прозрачной пластиковой крышкой, при необходимости её можно снять.

Самозажимные клеммы

Монтаж проводки с использованием таких клемм отличается простотой и быстротой.

Проводок нужно засунуть в отверстие до самого конца. Там происходит его автоматическая фиксация при помощи прижимной пластины, которая придавливает провод к лужёной шинке. Благодаря материалу, из которого сделана прижимная пластина, усилие прижима не ослабевает и сохраняется всё время.

Внутренняя лужёная шинка выполнена в виде медной пластины. Фиксировать в самозажимных клеммах можно и медные, и алюминиевые провода. Такие клеммы – одноразовые.

А если хотите зажимы для соединения проводов многоразового использования, то применяйте клеммники с рычажками. Подняли рычажок и в отверстие засунули провод, потом зафиксировали его там путём обратного нажатия. При необходимости рычажок снова поднимается и провод высовывается.

Старайтесь выбирать зажимы от производителя, который хорошо себя зарекомендовал. Особенно положительными характеристиками и отзывами обладают зажимы фирмы «WAGO

О преимуществах и недостатках рассказано в этом видео:

Устройство и сборка клеммной колодки

Каждый клеммник на дин рейку фиксируется с помощью защёлки, так, чтобы один плотно прилегал к другому. Между ними не должен оставаться зазор. Затем устанавливаются необходимые перемычки, торцевые изоляторы и фиксаторы. Не стоит забывать про маркировку. Провода подключаются с её учётом и в соответствии со схемой. Если клеммник винтовой, то перед операцией болтик необходимо ослабить. Во время проведения монтажных работ в обязательном порядке проверяется надёжность всех контактов.

Зачем нужен торцевой изолятор

С правой стороны отдельной ячейки клеммника можно увидеть токоведущие элементы прижимного механизма. Производитель намеренно оставляет их открытыми и не делает дополнительную перегородку. Объясняется это экономией материала и уменьшением габаритных размеров изделия. Когда клеммы собраны на din-рейке, каждая правостоящая сама собой закрывает токоведущие части левостоящей. Т.е. один клеммник является защитной крышкой другого, так для всей линейки, кроме последнего.

Торцевой изолятор

Для защиты крайнего правого клеммника от окружающей среды и случайного прикосновения человека применяют торцевые изоляторы. Они выполняют функцию боковой крышки и позволяют получить полностью изолированный со всех сторон ряд клеммников.

Важно! Торцевые изоляторы и клеммные колодки следует приобретать от одного производителя. В противном случае возможно их несовпадение по форме. Расчёт нужно вести из того, что на одну линейку клеммников требуется один изолятор

Расчёт нужно вести из того, что на одну линейку клеммников требуется один изолятор.

Фиксатор или стопор клемм

При монтаже или затяжке винтовых клемм отдельные их ячейки могут начать разъезжаться на DIN-рейке по сторонам. В результате в конструкции образуются щели и зазоры. Через них внутрь могут попасть пыль и влага из воздуха. Допускать подобного нельзя. Для решения этой проблемы используются фиксаторы или стопоры клемм. Такие детали устанавливаются с обоих торцов линейки. Пренебрегать ими не стоит, ведь это может негативно сказаться на качестве монтажа и дальнейшей работе электрощита или установки.

Винтовые перемычки

Для электрического подключения между собой соседних ячеек клеммной колодки можно использовать короткий соединительный проводок. Но такое решение непрактично и занимает слишком много драгоценного места. Гораздо удобнее применять винтовые перемычки. Делается это в случае, если имеется один приходящий питающий провод, и от него необходимо распределить по потребителям множество отходящих, т.е. получить разветвление. Винтовые перемычки представляют собой металлическую полоску с отверстиями, которая устанавливается на клеммную колодку. Они выпускаются различной длины. При желании их можно укоротить пассатижами до нужного размера.

Пломбировка клемм

При сдаче электрощита в эксплуатацию может возникнуть необходимость в предотвращении к нему несанкционированного доступа. Такие требования часто выдвигают поставляющие электроэнергию организации. В этой ситуации на ряды клеммных колодок устанавливаются защитные кожухи из прозрачного оргстекла. Они удерживаются на месте с помощью гаек с отверстиями для навешивания пломб. Право на монтаж/демонтаж последних имеют только контролёры вышеуказанных организаций.

Внимание! Следует следить за целостностью пломб и не допускать к ним посторонних лиц. Обрыв пломбы или её повреждение может послужить основанием для санкций со стороны поставщика электроэнергии

Соединение меди с алюминием опрессовкой

Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.

Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.

Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.

При этом перед пайкой флюсом снимите с жилы оксидный слой.

Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.

После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.

Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.

Для этого можно воспользоваться оксидной токопроводящей пастой. Такая же паста используется при монтаже модульных штыревых систем заземления.

Она рассчитана на работу в любых условиях и исключает дальнейшее появление окиси на поверхности провода. Имейте в виду, что оксидная пленка может в последствии иметь сопротивление в несколько раз большее, чем сам алюминий.

И не удалив ее, вся ваша дальнейшая работа пойдет насмарку. Более того, температура плавления такой пленки достигает 2000 градусов (против примерно 600С у Al).

У некоторых возникнет логичный вопрос, а не продавится ли при опрессовке слой припоя на жиле? Тогда получается что все манипуляции по лужению будут напрасны.

Главное здесь правильно подобрать по сечению гильзу и матрицы инструмента для обжатия.

В этом случае мягкий припой как бы загерметизирует контактное пятно медноалюминиевого соединения. А без отсутствия доступа кислорода к этой точке, эрозии контакта наблюдаться не будет.

Будьте внимательны, при работе с алюминиевыми проводниками нужно действовать крайне осторожно, так как это очень ломкий материал. Одно неосторожное движение и облом жилы вам обеспечен

После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой

После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой.

Именно клеевой тип обеспечит 100% герметичность и предотвратит поступление кислорода к контактным местам. Чтобы не рисковать и не прожечь изоляцию, нагревать термоусадку лучше строительным феном, а не зажигалкой или портативной горелкой.

Полученный пучок проводов укладывать в подрозетник нужно с большой осторожностью, так как алюминий не любит резких перегибов. Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ

Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ

Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ.

Только после этого их можно смело заводить в клеммные колодки розеток и затягивать винты.

Безусловно, это не единственный способ наращивания алюминиевых проводов, но он является одним из самых простых (в отличии от сварки или пайки) и надежных (в отличии от скрутки).

Если же у вас есть малейшая возможность сменить целиком алюминиевую проводку, делайте это обязательно, не экономьте на своей безопасности.

Какими бывают колодки

Существует несколько типов клеммных колодок, различающихся по выдерживаемому напряжению, способу фиксации, назначению, функциональности и многим другим эксплуатационным характеристикам.

Чаще всего встречается следующее деление:

По методу установки (для соединения отдельных проводов, для печатной платы, для реек G и DIN, для кросс-модулей);
По возможности отрезания необходимого количества клемм (цельные, соединенными пластмассовыми пластинами или специальными зажимами, разъемами);
По методу фиксации провода (прямые, угловые).

Однако определяющим считается деление блоков по зажимной конструкции, то есть способа подключения провода:

Винтовые клеммные колодки предполагают использование зажима с винтами, которые закручиваются после вставки проводника в отверстие. “Плюсами” винтов можно считать экономичность, надежность фиксации, возможность регулировать силу давления, а среди “минусов” – необходимость контроля положения провода, невозможность использования для многожильных проводников и алюминиевых жил.
Разъемные состоят из двух частей, где одна крепится на панель, а вторая непосредственно на провод.
Пружинные или нажимные клеммные колодки также называются безвинтовыми, так как фиксация происходит через специальный рычажок, после нажатия на который конструкция “закрывается”.

Как правильно выполнять коммутацию

Чтобы добиться высокого качества контактов, важно не только правильно подобрать зажимы, но и грамотно выполнить коммутацию. Следуйте рекомендациям ниже, чтобы избежать основных ошибок:

Зачищайте провода с помощью специального инструмента, не способного повредить жилу.
Не забывайте удалять с поверхности оксидную пленку.
Правильно подбирайте гильзу, позволяющую выполнить качественный сжим.
Следите за введением провода в клеммник — он должен входить до изоляционного слоя.
Тестируйте соединение на прочность.
Предусмотрите небольшой запас длины провода для удобного монтажа во избежание нагрузок механического характера на клеммник.
Если используется коробка с зажимами, то обязательно соблюдайте дистанцию между ними — это поможет исключить короткое замыкание при их возможном нагреве.

Помните о том, что, несмотря на то, что коммутация — относительно безопасная и несложная операция, выполнять работы с использованием зажимов для проводов нужно точно согласно вышеназванным правилам. От надежности коммутации будет зависеть уровень характеристик электросети, которые, в свою очередь, оказывают влияние на стабильность работы электроприборов.