Особенности клеммных колодок

Особенности клеммных колодок

Время на чтение:

Надежные и безопасные соединения проводов — основа стабильной электрической проводки. Электромонтажные работы по протягиванию и ветвлению кабелей невозможны без специальных соединителей. Время скрутки, пайки и сварки постепенно сходит на нет и подходит к своему логическому концу. Все это происходит из-за того, что появляются новые средства соединения. Одно из них — клеммная колодка. Необходимо более подробно разобраться, что она из себя представляет, каких видов бывает и по какому принципу работает.

Что такое клеммная колодка

Обычный клеммник — это специальный соединитель для твердых и гибких проводов или кабелей. Используются такие приспособления в абсолютно разных системах, но цель их одна — создание качественного контакта двух проводов или создание развилки без использования дополнительных инструментов или изоляции.

Варианты колодок

Простое, но популярное скручивание сегодня не признается даже ПУЭ и не может быть использовано настоящими специалистами в целях безопасности. Подобные соединения значительно портят контакт, способствуют разрушению проводников и являются очень уязвимым местом для возникновения пожара. Происходит это вследствие нагрева контакта. Говорить о небезопасности в связи с возможностью поражения электрическим током не приходится, так как это очевидно. Чтобы обеспечить надежность электрического контакта и упростить его обслуживание, применяют клеммные колодки.

Разновидности клеммников

Силовые соединительные электрические колодки (или просто клеммные колодки) — это особые приспособления со специальной контактной линейкой. Провода к ней крепятся посредством попарного использования соединительных замочков. Обычно подобные зажимы производятся герметичными, изолированными от внешних факторов и обладают хорошей защитой от механических и прочих раздражителей.

К сведению! Клеммные колодки в последнее время практически повсеместно используют в различных системах электромонтажа, в которых они выполняют одну из главных ролей. Их задача заключается в быстром монтаже и демонтаже безопасного соединения проводки, обладающей требуемой ПУЭ надежностью электрического крепления.

Также на фоне простых зажимов выделяются термостойкие колодки и насадки из керамики. Они не подвержены влиянию агрессивных химических сред и не разрушаются под воздействием влаги. Применяют фарфоровые и стеатитовые керамические колодки для создания надежных контактов проводников, подверженных влиянию достаточно больших температур.

Если обычная колодка из полиамида или другого вида пластика плавится уже при 150 °С, то керамическая спокойно выдерживает температуру до 350 °С, а начинает менять свои свойства лишь при отметке в 500 °С.

Характеристики клеммных колодок

Технические характеристики клеммных зажимов таковы:

  • сила тока, напряжение и сопротивление. Самые главные характеристики, которые влияют на проводимость и сопротивляемость большим скачкам напряжения. Исходя из них определяется сфера применения приспособлений;
  • диапазон температур. Способность выдерживать те или иные температуры позволяет определить, какой клеммник можно использовать в горячих условиях, а какой нет. По стандарту диапазон составляет от −40 °С до 100 °С. В этом пределе элементы нормально работают в распредкоробках или щитках и не испытывают проблем. Есть также керамические клеммы, которые способны выдерживать температуры до 500 °С;
  • максимальное усилие при затяжке винтов. Оно составляет от 0,2 до 2,5 нм. Чем это значение будет меньше, тем проще и быстрее проводник будет фиксироваться в колодке. В то же время при таком раскладе повышается риск выпадения и вырывания приспособления в плоскости, куда он был вмонтирован, а также отрыва самого провода;
  • шаг расположения контактов. Шаг определяет расстояние, через которое устанавливаются контакты для вставки кабелей. Обычно их интервал составляет от 1 до 20 мм.

Ваг для одного провода

Важно! Не менее важной технической характеристикой при покупке колодки является площадь сечения проводников, которые могут быть установлены в приспособление, а также максимальное количество принимаемых проводов, варьирующееся от 1 до 48.

Читайте также:  Соединение обмоток двигателя звездой и треугольником

Виды клеммных колодок

Зная принцип работы клеммников, можно сразу понять, что именно нужно купить. Здесь большую роль играют материалы изготовления, способы монтажа и установки, а также конструкция приспособления.

Винтовой клеммник-колодка

Наибольшее распространение получили такие виды клеммников:

  • винтовые. Подобные клеммники также называют барьерными или монтажными (строительными). Такой вид является самым популярным в сфере электротехники, так как обладает повышенной надежностью и простотой в эксплуатации и монтаже. Они часто используются для соединения электрических розеток в доме или для фиксации двух частей одного провода во время его прокладки. Надежность обеспечивается за счет специальных винтовых зажимов, откуда и пошло название. Есть одно замечание — они не используются с проводниками из алюминия;
  • зажимные. Другие названия — обжимные, пружинные или самообжимные. Суть одна — для фиксации провода или кабеля используется пружина, а это значит, что зажим происходит без каких-либо инструментов или дополнительных средств. Достаточно всего лишь зачистить изоляцию, вставить проводник в отверстие до упора и прижать его рычагом с пружиной. Извлечь его также просто: рычаг отворачивают в изначальное положение. Наиболее современные варианты обладают механизмами самозачистки кабелей и их самозажима. Популярность они получили благодаря своим легким пластмассовым корпусам, которые не нуждаются в дополнительной изоляции, а также качественным латунным зажимным пластинам;
  • используемые в распределительных коробках. Коробки — это места, где соединений порой бывает столько, что даже клеммник некуда воткнуть. Туда отлично помещаются специальные виды колодок из пластмассы, обладающие большим количеством отверстий для фиксации проводов. Они также имеют пружинный механизм и специальную токовую шину. Для подключения так же очищают провод, вставляют его до упора и фиксируют рычагом на пружине до характерного щелчка;
  • ножевые клеммники. Нашли свое применение в системах зануления и в нулевых проводниках. Они позволяют быстро выполнить врезку отвода в главную магистраль. Преимущество заключается в том, что провода не нужно зачищать. Достаточно вставить их в клеммники и выполнить обжатие специальным рычажком. Конструкция позволяет быстро закончить монтажные работы и создать качественное и надежное соединение.

Как работают клеммные колодки, какое у них назначение

Приспособления дают возможность значительно упростить процесс электромонтажа проводки, ее соединений и существенно повысить безопасность всей цепи. Особенно хорошо это ощущается, когда масштабы работ небольшие.

Надежные и безопасные контакты в клеммных колодках осуществляются за счет винтовых или пружинных зажимов. Они способны фиксировать провод или кабель между специальными прижимными пластинками или трубками из латуни и других металлов. Такие виды называются, соответственно, винтовыми и пружинными (обжимными). В различных видах клеммников используются разные механизмы фиксации:

  • в винтовых процесс осуществляется за счет давления на пластину или трубку торцевой части винта, который располагается перпендикулярно ей и зажимаемому кабелю. Результатом станет качественный контакт большой площадью прилегания. С другой стороны пластины или трубки входит другой проводник (естественно, до фиксации первого), что и создает хороший контакт и возможность электроэнергии двигаться без каких-либо препятствий;
  • в пружинных зажимах происходит примерно то же самое, но фиксационными элементами являются пружинка и рычаг. После закладки очищенных от изоляции кабелей происходит простое нажатие на рычаг, который надежно защелкивает механизм и не дает проводникам выпасть. Внутри также могут быть пластинки или трубка.

Конструкции зажимных элементов

Важно! И в одном, и в другом виде фиксирующий элемент находится перпендикулярно удерживающим механизмам и самому кабелю. Также большинство клеммников не нуждается в дополнительной изоляции, как это происходит со скруткой, пайкой или свариванием.

Читайте также:  Как соединить кабель

Конструкция клеммников

Обычные клеммники представляют собой пластиковый или керамический корпус с фиксирующим механизмом и токоведущими элементами. В их конструкцию входит один или пара контактов, что влияет на количество возможных соединений. Само закрепление жил осуществляется внутри соединительного механизма, где и происходит фиксация или обжим.

Обратите внимание! Основное требование по эксплуатации такой конструкции заключается в том, чтобы перед использованием проверить, подходит ли клемма к напряжению и силе тока, характеризующих электропроводку.

Клеммные колодки — это универсальные и надежные приспособления для создания безопасных электрических контактов. Это в разы профессиональнее, чем использовать метод пайки, сварки и уж тем более скрутки.

Какие бывают виды клеммных соединительных колодок?

Достижение уверенного контакта при соединении электропроводов — задача, которую помогает решить клеммная колодка. Существуют разные конструкции такого электрооборудования, но все они призваны обеспечить надежность и безопасность проводки в местах стыков.

Принцип соединения проводов

Соединение проводов регламентируется ПУЭ (Правилами устройства электроустановок). Согласно им, применяемая чаще всего простая скрутка считается нарушением и должна дополняться пайкой, сваркой или обжимом.

В домашних условиях безопасной и надежной заменой паяному соединению служат обжимные клеммные колодки разных типов. Выполнить коммутацию проводов в распределительной коробке или нарастить короткий кабель сможет и непрофессиональный электрик. Принцип, по которому работают клеммники — это обжим каждого соединяемого конца проводника общей деталью конструкции (гильзой, пружиной, прижимной пластиной и пр.). Металл (сталь, латунь) не образует электрохимической пары с медью и алюминием, и соединение служит дольше. Пластиковый корпус служит изолятором соединяемых концов.

Пятно контакта при этом оказывается достаточным, чтобы обеспечить прохождение тока в полном объеме. Основное преимущество, которое предоставляет клеммная колодка для соединения проводов — возможность коммутации разнородных кабелей. При помощи такой конструкции можно хорошо срастить алюминиевый и медный, одножильный и многожильный проводники. Соединительные элементы удобны и для проведения отдельной цепи от общей линии, если требуется переход от проводника с большим сечением к более тонкому.

В зависимости от типа конструкции колодки могут быть закреплены на стене или на щитке (клеммники для DIN-рейки) или свободно разместиться в распределительной коробке.

Виды клеммных колодок

Независимо от материала, из которого изготовлен корпус, и возможности жесткого крепления на месте установки, клеммные соединительные колодки делят на 2 больших типа:

  • винтовые;
  • пружинные.

Это деление подразумевает способ, которым закрепляются концы сращиваемых проводников.

Винтовые

Этот тип является наиболее распространенным благодаря дешевизне и простоте монтажа. Устройство винтовой колодки включает в себя гильзу для провода и прижимной винт. Некоторые модели оборудованы прижимной пластиной, которая обеспечивает сохранность конца проводника при проведении монтажа.

Часть винтовых соединительных колодок имеет 2 входа, куда помещают концы проводов, которые нужно соединить. Есть и модели с 1 отверстием, в которое вводят оба соединяемых конца. В обоих случаях для обеспечения контакта между гильзой и соединяемыми кабелями требуется закрутить специальный прижимной винт. Эта деталь либо непосредственно давит на помещенный в гильзу провод, либо перемещает металлическую пластину, прижимающую его в гнезде гильзы. Гильза имеет полукруглое сечение. Это способствует созданию большей поверхности для контакта с проводником.

При выборе винтовой колодки для монтажа проводки в доме необходимо учесть, что винтовые зажимы без пластин чаще используют для соединения проводов с 1 жилой. При сращивании многожильных концов края винта часто повреждают тонкую проволоку. Но винтовая колодка с прижимной пластинкой удобна для работы и с такими проводами.

Если нужно соединить кабели с разной толщиной жил, выбирать следует модель с отдельными входами. Производители электрооборудования выпускают клеммные колодки разных размеров, и домашнему мастеру нужно подобрать наиболее подходящую колодку. При этом стоит учесть, что сильное несоответствие диаметра гильзы и провода не позволит надежно прижать жилку.

Читайте также:  Медь и алюминий соединение

Результатом такого некачественного соединения будет быстрое окисление контактирующих поверхностей и их нагрев. В случае необходимости слишком тонкую зачищенную жилу можно сложить вдвое и скрутить, чтобы увеличить ее диаметр.

Монтаж винтовых моделей достаточно прост:

  1. Приготовить нож и шлицевую отвертку.
  2. Снять изоляцию с конца соединяемых кабелей на 0,7-1 см.
  3. Немного выкрутить винт и поместить в гнездо зачищенный конец так, чтобы он погрузился туда полностью. Нельзя оставлять часть оголенного проводника за пределами колодки.
  4. Затянуть винт. Чтобы не повредить многожильный или мягкий алюминиевый проводник, винт закрутить без усилия, пока он не прижмет провод в нижней части гильзы. После этого довернуть винт на ¼-1/3 оборота. При использовании колодки с прижимной пластинкой фиксацию можно производить без таких предосторожностей, затягивая резьбовой элемент до момента фиксации провода.
  5. Проверить надежность крепления, потянув за установленный в колодку конец. Если винт закручен достаточно, а провод не поврежден, то выдернуть его из гнезда не удастся.

Модели клеммных колодок с винтовым соединением иногда имеют и монтажные отверстия, расположенные между парами контактов. При необходимости такой клеммник можно прикрепить к любой поверхности, используя саморезы.

Пружинные

Фиксация проводника в колодке пружинного типа осуществляется при посредстве стальной пружины сложной формы. Гильза изготавливается из луженой меди. Механизм помещен в пластиковый корпус их материала, который может выдерживать высокие температуры (поликарбонат, полиамид и пр.). Металлические детали находятся внутри, а корпус служит изолятором соединения.

На российском рынке наиболее распространена продукция фирмы WAGO. Производители выпускают пружинные (зажимные) клеммные колодки 2 разновидностей:

  1. Одноразовые неразъемные, или Puch Wire. Они защелкиваются самостоятельно после того, как в гильзу будет вставлен конец провода. При необходимости замены клеммника в случае его поломки придется полностью срезать электроустановку и менять ее на другую. Разбору эти изделия не подлежат.
  2. Многоразовые, или Cage Clamp. Эти модели имеют пластиковый рычаг, при нажатии на который провод фиксируется в гнезде, а при подъеме конец можно освободить.

Пружинные клеммники имеют 2-8 гнезд и рассчитаны на номинальное напряжение 220 В при силе тока 32 А. Размеры соединительных изделий можно подобрать под разные кабели, сечением 0,5-4 мм². Часть моделей имеет крепление под DIN-рейку, но есть и клеммники без крепления.

Соединяют провода пружинными колодками в следующем порядке:

  1. Зачищают соединяемый конец на длину 1-1,3 см.
  2. У неразъемного клеммника открыть зажим концом отвертки, вставить в него проводник и вынуть отвертку. Пружина защелкнется автоматически. Многоразовую колодку открывают, приподняв рычажок. Для защелкивания пружины его опускают в специально предназначенное углубление на корпусе.
  3. Проверить надежность, потянув за кабель.

При монтаже соединения такими колодками следует учесть, что в каждое гнездо должен быть помещен только 1 проводник.

Преимущества такого соединения состоят в том, что оно выполняется быстро и надежно, не требует специальных знаний и инструментов. Для контроля наличия напряжения на клеммнике есть специальные отверстия для пробника-отвертки.

Недостатки колодок

Прижимное соединение разных типов имеет ощутимые недостатки:

  1. Часть электриков считают, что пружинные изделия не слишком хорошо приспособлены для больших нагрузок. Монтировать клеммные колодки рекомендуют для слаботочных цепей: освещения, экономичных бытовых приборов и т. п.
  2. Винтовые клеммники плохо удерживают алюминиевые провода. Даже если соединение выполнено правильно, оно ослабевает с течением времени. Такие электроустановки рекомендуется проверять 1-2 раза в год и заново протягивать винты.

Даже качественное клеммное соединение не слишком долговечно из-за образующейся на металлических поверхностях окисной пленки.