Виды клемм 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.

Винтовые клеммы

Элементы подходят для использования в розетках, других подобных устройствах. Зажимаются провода в них с помощью винта. Клеммами под винт не соединяют проводники из алюминия — давление от крепежа приводит к разрушению алюминиевых жил. Головка винтика заземляющего контакта, если он имеется в клеммнике винтовом, помечается зеленой краской.

Виды винтовых зажимов:

1. Трубчатые клеммы для соединения. Конец зачищенного провода располагают в латунной или медной трубке. Жилу фиксируют торцом винта, ось которого перпендикулярна последней. Второй проводник вставляют с противоположного конца трубки и прижимают другим винтом. В этом виде коммутатора провод зажимается неравномерно и может повреждаться вращающимся винтом. Из-за этого его рекомендуют использовать для сращивания одиночных жил.
2. Пластинчатые. Отличаются от предыдущих наличием прижимной шайбы или пластины, через которые винтом зажимаются провода. Клеммы соединительные обеспечивают целостность токоведущих жил, лучший контакт. Ими можно фиксировать сразу 2 проводника. Для печатного монтажа используют пластинчатые зажимы:
   1. Лепесткового типа. Отличаются тонкой пластиной. Бюджетный вариант коммутатора.
   2. Лифтовые. Пластинка выполнена рельефной, что повышает надежность соединения проводов клеммами, увеличивает площадь контакта.
   3. ТОР-зажимы. В них есть специальный рычаг, который и зажимает провод под давлением винта. У коммутатора возможна регулировка усилия фиксации при подключении клеммы для соединения проводов, улучшена герметичность контакта.

Клеммы для монтажных плат различают по форме корпуса. Они бывают:

1. С рельефной обоймой. Вокруг гнезда устроена дополнительная диэлектрическая защита, что практически полностью исключает возможность короткого замыкания.
2. С круговой защитой. Отличаются конструкцией клемм с зажимной частью, которая полностью охватывает провод. Последнее не дает проводнику вырываться, улучшает качество контакта.

Watch this video on YouTube

Об устойчивости к нагрузкам

Каждое клеммное соединение рассчитано выдерживать строго определённую силу тока. Однако в этом вопросе существует некоторая путаница: не всегда можно ориентироваться на допустимую нагрузку, заявленную производителем. Например, для винтовых клеммников проходного типа указывается значение максимального тока, в то время как их типоразмер следует выбирать по сечению жил используемого кабеля. Устройство и принцип работы большинства клеммных соединений описаны в технической документации, поэтому вы легко сможете оценить устойчивость к нагрузкам по ряду признаков.

Вполне очевидно, что максимальная нагрузка на клеммную колодку определяется её проводимостью, то есть материалом и сечением токопроводящей клети. Но это далеко не единственный и даже не самый важный параметр: проводящая способность колодки уходит на последний план, если механизм фиксации обладает значительным переходным сопротивлением, то есть не обеспечивает достаточно высокой площади контакта и силы прижима.

В целом о токопроводящей способности можно сказать следующее: она просто должна быть достаточной и не снижаться со временем, избыточность здесь даже вредна. В сети Интернет можно встретить достаточно много обзоров современных клеммных колодок со стресс-тестами под высокой нагрузкой. Однако в современном электромонтаже не допускается работа электросети при токах, превышающих допустимые значения для данного вида проводника. Кабельная линия защищена автоматическим выключателем, если же защита вышла из строя — клеммное соединение со строго определённой нагрузочной способностью сыграет роль слабого звена по аналогии с плавким предохранителем.

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

Как монтировать клеммники WAGO

В каком-то специальном обучении как пользоваться клеммниками нет нужды. Они совершенно просты в обращении. Главное, это сделать правильный выбор, чтобы изделия соответствовали своей области применения и заданным параметрам.

Для примера рассмотрим применение прозрачной клеммы серии 773, рассчитанной на 3 провода:

• зачищаем конец около 12 мм;
• вставляем зачищенный провод в специальное гнездо до упора так, чтобы зачищенный конец полностью оказался в пластике корпуса;
• потянув провод обратно, убеждаемся в прочности соединения.

Через прозрачный пластик можно увидеть результат соединения. С тыльной стороны коннектора есть специальное отверстие для тестирования, что дает возможность с помощью тестера проверить полученный результат.

Если используется клемма с рычажком, нужно еще несколько действий:

• зачищаем провод;
• поднимаем рычажок вверх;
• вводим до упора провод:
• рычажок возвращаем в исходное положение;
• потянув провод убеждаемся в надежности крепления.

Из такого типа клемм самые удобные, это соединители 221 серии, так как рычажки у них довольно широки и легко поддаются нажатию пальцев, а эргономика продумана так, что клеммы не выскальзывают из руки при работе. Специальные метки на корпусе позволяют правильно отмерить расстояние, с которого нужно снять изоляцию, чтобы оголенный конец провода не выходил наружу.

Есть общие правила монтажа электросетей:

• клеммы нельзя устанавливать под облицовочный материал вроде гипсокартона, а установить необходимо в специальном месте для монтажа – в распределительную коробку или электрощит, чтобы можно было в любое время провести ревизию контактов, их профилактику, а при необходимости сделать оперативную замену вышедших из строя;
• перед установкой внимательно посмотреть маркировку с диапазоном сечений возможных к применению, максимальным напряжением и количеством жил, так как строгое соблюдение указанных параметров будет гарантией безопасности устанавливаемой сети и ее долгому сроку службы;
• разобраться с цветовыми маркировками проводов, для того, чтобы иметь представление, где фазовый провод, а где заземление;
• рассчитать суммарную нагрузку устанавливаемых линий, чтобы не превысить максимальную нагрузку на соединитель, поэтому после полученных результатов лучше устанавливать изделие с некоторым запасом.

Соблюдение этих простых правил помогут безопасно и надежно провести необходимые работы по монтажу любой электрической сети.

Клеммники WAGO за последнее время стали настолько популярны, что специалисты, занимающиеся электромонтажными работами, практически отказались от других способов соединения, так как простота и надежность клеммников доказана практикой.

Клеммовое соединение

Клеммовые соединения ( рис. 9) применяют в том случае, когда место закрепления рычага на валу непостоянно.
 

Клеммовые соединения применяют для закрепления на валах и других круглых стержнях деталей типа кривошипов, шкивов, установочных колец, преимущественно при необходимости последующих перестановок.
 

Клеммовые соединения не требуют применения шпонок и поэтому допускают установку деталей под любым углом и в любом положении по длине гладкого участка вала.
 

Клеммовые соединения проектируют по условию передачи крутящего момента или осевой силы. Обязателен также расчет винтов. Закон распределения давления по окружности зависит от жесткости ступиц и начального зазора или натяга. Для технических расчетов ими приходится задаваться.
 

Клеммовые соединения ( рис. 19) применяют при закреплении на осях, валах и колоннах различных деталей ( рычагов, разъемных муфт, кронштейнов и пр. Достоинством таких конструкций является возможность передвижения всей системы по длине оси, вала или колонок в любое место. Кроме того, клеммовое соединение предотвращает ослабление вала и ступиц шпоночными пазами. Неподвижность соединения достигается использованием сил трения, возбуждаемых на цилиндрической поверхности разрезной ступицы с деталями оси или вала, в результате затяжки болтов клеммового соединения.
 

Клеммовое соединение с успехом используется для передачи небольших крутящих моментов в соединениях деталей, относительное расположение которых нужно часто менять или точное взаиморасположение которых устанавливается только при сборке, а также когда требуется закрепить втулку на гладком валу без дополнительной обработки его. Обе половины втулки прижимаются к валу с помощью болтов, которые при затягивании должны развить такие силы, чтобы вызванный ими момент трения был достаточен для передачи рабочего крутящего момента.
 

Клеммовое соединение с успехом используется для передачи небольших крутящих моментов в соединениях деталей, относительное расположение которых нужно часто менять или точное взаиморасположение которых устанавливается только при сборке, а также когда требуется закрепить втулку на гладком валу без дополнительной обработки его. Обе половины втулки прижимаются к валу с помощью болтов, которые при затягивании должны развить такие силы, чтобы вызванный ими момент тре-ння был достаточен для передачи рабочего крутящего момента.
 

Клеммовые соединения ( рис. 9) применяют в том случае, когда место закрепления рычага на валу непостоянно.
 

Клеммовые соединения ( рис. 9) применяют в том случае, ноща место закрепления рычага на валу непостоянно.
 

Клеммовое соединение может передавать от ступицы к валу ( или наоборот) вращающие моменты и осевые силы. Болты должны быть затянуты настолько сильно, чтобы силы трения между внутренней поверхностью ступицы клеммы и валом были достаточны для передачи внешнего момента или силы.
 

Клеммовые соединения применяют для закрепления на валах и других цилиндрических стержнях таких деталей, как кривошипы рычаги, шкивы и пр.
 

Клеммовые соединения применяют для закрепления на валах и других цилиндрических стержнях таких деталей, как кривошипы, рычаги, шкивы и пр

Достоинства клем-мовых соединений: возможность их осуществления без шпонок, что допускает установку деталей в любом угловом положении и в любом положении по длине гладкого участка зажимаемого стержня; большое удобство сборки и ремонта соединения, что особенно важно в сложных механизмах.
 

Выбор качественной продукции

Есть несколько рекомендаций по такому вопросу как надёжность электротехнических изделий для выполнения постоянных соединений. Продукция, представленная на рынке, сильно отличается по качеству, поэтому одного только факта, что электрическая сеть собрана на клеммных соединениях в действительности оказывается недостаточно.

Для винтовых клеммников проходного типа критическое значение имеет толщина стенок втулки и, в особенности, её резьбовой части. Крайне часто распространено явление, когда при попытке обеспечить достаточное усилие затяжки либо срывается резьба, либо лопается дно втулки. Предпочтителен тот тип клеммников, винты которых рассчитаны под отвёртку с плоским шлицем.

Барьерные клеммные колодки в целом характеризуются меньшим количеством брака

Обязательно нужно обращать внимание на качество штамповки винтов, иногда из-за недостаточной глубины просечки грани слизываются, что не позволяет провести затяжку с должным усилием. Клеммные колодки для соединения жил сечением свыше 16 мм2 предпочтительно должны иметь винты с головкой под шестигранник

По части материала корпуса барьерных клеммников можно рекомендовать ABS-пластик и фторопласт. Бакелитовые корпуса слишком хрупкие, они часто разрушаются в процессе монтажа, особенно при значительных усилиях затяжки.

Втычные клеммники нажимного и пружинного типа — наименее проблемный вид продукции, в основном по причине того, что рассчитаны они преимущественно для соединения жил малого сечения. Для пружинных колодок желательно наличие прозрачной тыльной части корпуса, что дает возможность оценить надёжность фиксации проводника в клети. Ну и, конечно, всегда лучше отдавать предпочтение более-менее известным торговым маркам вместо безымянных китайских производителей.

«Ножны»

Ножевые зажимы — массовый конструктив в электросхемах различного назначения, они также присутствуют в бытовых приборах. Одна их часть по-народному называется «папа», а другая – «мама». Скрепляются, вставляясь друг в друга. Сегодня в реализации есть «ножны» из некого желтого материала. Они плохо держат провод. Лучше приобретать их из более крепкого белого металла.

Но и «ножны» нельзя применять даже щитках освещения квартир. В других же местах необходим мощный обжим проводов в клемме.

Они имеют изоляцию различного цвета, строго соответствующего мощности клеммника. Неизолированные можно также защитить. Наденьте на них четырехсантиметровый кусочек термоусадочной трубочки, разогрейте ее зажигалкой. Она обхватит изделие с проводом прочнее изоленты.

Способы соединения и требования к ним

Соединять провода следует очень аккуратно и внимательно, при нарушении технологии может произойти короткое замыкание или просто приборы не включатся после ремонта. В месте присоединения контакты должны соответствовать следующим нормам:

• Надежность без дополнительного сопротивления. То есть оно не должно превышать общего сопротивления всего провода.
• Прочность механическая, выдерживающая растяжки. Место сцепки не должно разрушаться при любых манипуляциях с проводом.

Выделяют несколько способов сцепки разорванного кабеля, которые более подробно рассмотрим ниже.

Использование структуры

Это самый простой и распространенный способ. Требуется взять два провода и снять изоляционный слой (более 50 мм), а затем, скрутить оголенные жилы.

Присоединение оголенных жил

После надежного соединения жил, следует снова заизолировать открытый участок, для этого обычно применяют ПЧВ ленту. А также можно применить «колпачок для скрутки».

Колпачок

Присоединение пайкой

Сам процесс занимает немного больше времени, чем структура, но и получается работа надежнее. При этом не будет дополнительного сопротивления, которое все равно остается при скручивании. Спайка также исключает возможность короткого замыкания, которое может возникнуть при неправильной структуре.

Варианты скрепления жил

Применение клеемных колодок

Клеемная колодка – это пластинка с контактами. Это своеобразный коннектор для соединения проводов, причем применяют его для разнородных вариантов, к примеру, медь и алюминий.

Вариации колодки

Клеемные колодки различны по методу крепления:

• с винтом для затягивания;
• с прижимными пластинками.

Первый вариант имеет недостаток – это возможность повреждения жил винтом, что особенно нежелательно при скреплении проводов с большим количеством жил. Второй вариант надежнее, так как необходимый участок просто прижимается пластинкой.

Пружинный клеммник для соединения проводов

Самый быстрый метод скрепления. Для него надо снять слой изоляции с проводящей ток жилы и вставить ее в клемму. При этом фиксация происходит при помощи прижимного зажима.

Пружинные клеммы

Фирм, которые выпускают данные приспособления для сцепки много. А при помощи их можно закреплять как мягкие с большим количеством жил, так и с одной жилой, причем разного сечения. При помощи таких клемм можно соединять алюминиевые и медные провода между собой, так как применяются пластинки, которые покрываются особой смесью, препятствующей появлению окиси.

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:

Фото	Описание 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 винтового типа

Винтовые клеммники – один из самых распространенных видов. Они представляют собой латунную гильзу с двумя болтами в пластмассовом корпусе. Контакт обеспечивается давлением болта. Корпус может быть выполнен из разных материалов – полиэтилена, полиамида и полипропилена. С их помощью можно соединять провода сечением с 0,5мм2 по 35мм2.

К достоинствам винтовых колодок можно отнести:

1. Не требуется специальный инструмент (нужна только отвертка).
2. Возможность многократного использования.
3. Возможность использования необходимого количества сегментов.

Винтовые колодки имеют также целый ряд недостатков:

1. Высокое переходное сопротивление.
2. Невысокая надежность (при вибрации ослабевают).
3. Ограничения по материалу проводов.
4. Длительность монтажа.
5. Требуется определенный навык для затяжки.
6. Необходимо ежегодное обслуживание.

Такими клеммами нежелательно соединять алюминиевые провода. Они обладают повышенной «текучестью», соединение со временем ослабевает. Чтобы избежать нагрева из-за роста переходного сопротивления, необходимо их регулярно подтягивать. Это создает неудобства при эксплуатации.

Определенные проблемы возникают и с многожильными проводами. Винтовыми соединениями выполнить качественный монтаж можно, только используя специальные наконечники или колодки с прижимной пластиной. В противном случае, возникает вероятность повреждения жил при затягивании винта.

Таким образом, больше всего для такого исполнения подходят медные одножильные провода.

Выполнить монтаж винтовым соединением очень просто:

1. От колодки отрезать необходимое количество клемм (обычным ножом).
2. Зачистить изоляцию соединяемых проводов (на 5-12мм).
3. Вставить зачищенные концы проводов в клеммы;
4. Затянуть винты.

Справиться с этим несложно

Главное – соблюдать осторожность при затягивании винтов и выбрать качественные клеммники

При выборе нужно особое внимание уделять производителю продукции. Сегодня в продаже присутствует продукция разных брендов. Лучше использовать продукцию таких известных производителей, как Legrand, АВВ, Tridonic, Werit. 

Лучше использовать продукцию таких известных производителей, как Legrand, АВВ, Tridonic, Werit. 

Цены на продукцию зависят не только от технических характеристик, но и от производителя:

Подводя итог

При монтаже электропроводки в квартире или частном доме можно воспользоваться любыми клеммниками. В любом случае это будет быстрее, а в надежности они не уступают пайке или сварке соединений. Дополнительная экономия времени – на изолировании контакта. Но все же самым быстрым и качественным соединением станет монтаж при помощи самозажимных клеммников. Но не стоит забывать о токовой нагрузке, ограничение по которой есть у любого элемента электрической схемы.

Надеемся, что изложенная сегодня информация будет полезна нашему читателю. Если возникли вопросы в процессе прочтения статьи, наша команда будет рада на них ответить. Задавайте их в обсуждении ниже, делитесь своим опытом – ведь он может кому-то помочь.

Напоследок предлагаем посмотреть полезный видеоролик по теме нашего сегодняшнего разговора: