Из какого металла делают клеммы для проводов

Обновлено: 12.06.2024

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

совсем наоборот, гос. предприятие в балансе (сальдо) "минус 19.9(9)%" не в убытке (где НДС, пример, 20%), в отличии от частных (и не беру в расчет судный % на основные средства)

Хотите сказать, что изучать принципиальную схему в формате А0, ползая по полу удобнее, чем перелистывать альбом схем в формате А4 в кресле? Кстати, вопрос как бывшему сотруднику НИИ по автоматизации: на каком основании определялась сумма оплаты за разработку проекта такому НИИ или его подразделению? От чего отталкивались финансисты Союза при расчете этой суммы? А вот это, в отличие от всяких там импортных ампер и герц, чисто российский термин. А с чего это ты взял, что я юноша? Неужели потому, что я не фапаю на ГОСТ?

Перед проверкой затвор на исток замыкали? Затвор может зарядиться даже от испытательного напряжения мультиметра и транзистор будет открытым (звониться как пробитый).

Добрый вечер. Благодарю. Модельками не поделитесь, если не секрет? Дождусь прихода платы, что бы немного прибрать сопли и продолжу изучение ос по току и по напряжению. В макете будет 2 независимых канала, с управлением по току и по напряжению, модель выкладывал. Странно, у меня с такой фазировкой петли симметрирования, МУ открыт полностью. Возможно дело в небольшой индуктивности в цепи петли симметрирования, надо проверить, добавить индуктивность и возможно небольшой резистор. Судя по модели, это очень чувствительная цепь к небольшим изменениям. Подскажите пож., для чего Вам нужна защита по току на первичной стороне? Есть же МУ, еще один ОУ и шунт, вот и защита. Или я опять ничего не понял? Как в этом файле? С добавлением тока? 200г это 200г., без них никак не резонит! На фото все видно, есть диод и фильтр. Нагрузка пока небольшая, 10-20вт. Надо разобраться с намоткой МУ, пока все не очень хорошо, слишком много витков на частоте 25кгц, если поднять частоту до 50кгц, сильно греется СТ. На данный момент, на 2 сердечника MSSA выходит 30 витков, в один слой ложится очень тонкий провод, на таком и 10а. будет трудно получить. Уважаемый thickman подсказал, использовать другой сердечник, но руки пока не дошли. Еще не тестировал другой сердечник от Мстатора, MSSN. У него несколько другие характеристики, может он подойдёт. Если нет, то для увеличения частоты до 50кгц, а возможно и выше(пока не понятно) заменю ТГР, на другой, с насыщением. Но, сразу возникнет трудность с ПНН, надо будет делать обводной тр-р, или вводить зазор в СТ. Ставить микросхему, плюс к ней хитрые драйвера, нет желания, так как это решение фактический выродится в Фазник, практический такой же мост, только контроллер заменить. И вся уникальная простота решения исчезает. С уважением. slup340_ru.pdf

Что такое клеммник для соединения проводов, как они работают, их плюсы и минусы

Дедовские способы соединения электрических проводов уходят в небытие. Скрутки, изолента, плоскогубцы – все это в современном строительстве уже не применяется. Им на замену пришли клеммники для соединения проводов. Что это такое, каковы разновидности этого элемента, как их используют в электрических сетях – будем разбираться.

Как и чем надо соединять провода

Кроме клеммников электрики применяют разные способы соединения жил электрокабелей. Вот они:

пайка – используется, когда есть уверенность, что участок соединения не будет нагреваться;
сварка – отличный вариант, но требующий применения специального оборудования;
опрессовка, где применяются специальные гильзы;
болтовое соединение – обычно применяют, если необходимо соединить провода, изготовленные из разных металлов.

То есть получается, что, выбирая способ стыковки, необходимо учитывать несколько факторов. А именно:

толщина жил кабеля;

металл, из которого они изготовлены;
условия эксплуатации стыка;
количество соединяемых жил;
вид изоляционного материала, используемого в кабельной продукции.

Конечно, не все электрики отказались от скрутки. Особенно, когда соединяются провода небольшого сечения. Их проще и быстрее скрутит пальцами и обмотать изолентой. Хотя уже во всех нормативных документах изоленту исключили из числа материалов, которые могут создать безопасные условия эксплуатации электрических сетей. Вместо нее рекомендуют применять термоусадочную трубку.

Ее просто насаживают на место соединения и нагревают, к примеру, зажигалкой. Трубка нагревается, частично расплавляется и сжимает место стыка, изолируя его. Это не так быстро, как с изолентой, но в несколько раз надежнее.

Все выше обозначенные методы соединения проводов сложны, требуют наличия или специализированного оборудования, или какого-то инструмента. В этом плане клеммники и проще, и надежнее, и дешевле. Поэтому дальше будем разбирать только клеммные зажимы.

Классификация клеммников

Сразу надо оговориться, что этот соединительный элемент сегодня применяется во всех видах электромонтажных работ. Поэтому производители предлагают достаточно широкий их ассортимент. К примеру, на рынке можно приобрести небольших размеров соединители, которые предназначаются для стыковки одной пары или системы пар одновременно.

По способу монтажа клеммники разделяются на:

соединители для отдельных проводов;
для плат, которые используются в электронике;
так называемые DIN-рейки;
устанавливаемые около кросс-модулей.

Дополним, что эти элементы делятся также по количеству рядов в одном соединительном блоке и по тому, как происходит зажим провода. Здесь или прямой зажим, или угловой.

Теперь классификация по конструктивному устройству:

Винтовые. Здесь все просто – именно винт и является главным прижимным элементом, который сжимает провод между двумя металлическими шайбами.
Разъемные. В конструкции этих элементов присутствует пружина. Она зажимает вставленный провод, когда ее поддавливает рычажок. Последний при опускании сдавливает жилу кабеля, при поднятии отпускает. Удобный вариант, потому что сам процесс установки очень прост.
Клеммники для распачных коробок. Их прямо монтируют в распредкоробку. Способ крепления проводов или винтовой, или пружинный.
С предохранителем. Здесь в конструкцию прибора вставлен предохранитель, который защищает сеть от перенапряжения. Надо отметить, что эти приборы имеют большие габаритные размеры по сравнению с другими видами.
Клеммные колодки для соединения проводов. Удобный вариант, потому что с их помощью можно соединять несколько проводов из разных материалов с разным сечением. При этом жилы разных проводов не контактируют друг с другом. Единственное, на что необходимо обратить внимание, на номинальный ток, который через себя могут пропустить эти клеммники.
Ножевые, они же обжимные. Обычно их устанавливают в силовых сетях, где используются провода сечением до 2,5 мм. А напряжение не должно превышать 5 кВ.

Технические параметры

На что необходимо обратить внимание, выбирая клеммник для проводов. Надо понимать, что этот соединитель через себя будет пропускать электрический ток. Поэтому он должен обладать высокими характеристиками безопасности.

В первую очередь надо обратить внимание на материал, из которого соединительный элемент изготовлен. Сегодня производители предлагают два исполнения:

высокотемпературный пластик, он же жидкокристаллический полимер маркировки LCP;
огнеупорный пластик, он же полиамид, здесь маркировка шире: PA6 или РА66, существует новая модификация – UL94V-0;
полиэтилен – это самый распространенный материал в том плане, что приборы из него чаще всего и применяются в электроразводках, потому что они дешевле остальных, при этом не уступают по техническим характеристикам.

Внимание! Клеммники из первого материала используются в основном в местах, где присутствуют высокие температуры. К примеру, в печах.

Второй параметр, на который надо обратить внимание, материал зажима. Здесь предпочтение надо отдать тем, которые не коррозируют и спокойно выдерживают высокие температуры. Поэтому советуем приобретать приборы с зажимами из нержавеющей стали или бронзы никелированной или фосфористой.

Электротехнические параметры

Как было сказано выше, соединители для электрических проводов делятся по возможности соединения разного количества проводов. Чаще встречаются клеммники, в которых количество контактов ограничено диапазоном 2-24. Но это не значит, что увеличить этот параметр невозможно. Ограничений в этом плане нет. Все зависит от заказа и производителя. На рынке, к примеру, сегодня можно приобрести соединители с 72 контактами.

Понятно, что размеры клеммы будут зависеть от размеров сечения провода. В этом плане есть свои ограничения. Диапазон небольшой: от 0,08 до 6 мм.

Есть еще одна характеристика, которая сформирована нормой безопасного расположения клемм. Это расстояние между зажимами. Оно варьируется в диапазоне 2,5-10,66 мм.

Что касается напряжения, которое может выдерживать клеммник. То здесь все будет зависеть от его назначения. То есть, силовой он или нет. Обычно этот параметр указывается в паспорте изделия, и производитель наносит его на корпус прибора.

И последняя характеристика – выдерживаемая температура. Здесь также все зависит от назначения соединительного элемента. А также от материала, из которого он изготовлен.

Полиэтиленовые клеммники

Так как этот вид клемм самый востребованный, хотелось бы о нем рассказать более подробно. Во-первых, это простая конструкция, состоящая из корпуса, в котором расположены в один ряд несколько латунных трубочек, они же гильзы. Вот эта клемма на фото ниже.

Два соединяемых провода вставляются с разных сторон в одну общую гильзу и зажимаются отдельными винтами. Если появляется необходимость, клеммник можно подрезать под требуемое количество соединений.

Но не все так радужно. Надо отметить, что алюминий даже при комнатной температуре размягчается. Поэтому его зажим со временем ослабевает. Специалисты рекомендуют хотя бы один раз в год подтягивать винты на алюминиевых жилах. В этом плане медные провода лучше. Но если они многожильные, то надо будет предварительно конец провода или облудить, или надеть наконечник, чтобы жилы были собраны в одну скрутку. Все дело в том, что многожильный конец при зажиме винтом разделится. Некоторые жилки перережутся, что станет причиной уменьшения сечения провода, а соответственно и нагревания стыка.

Поэтому совет – полиэтиленовые соединительные клеммы для проводов лучше использовать для стыковки медных одножильных проводов. Если требуется соединить многожильные кабели, тогда на концы придется надевать наконечники.

Пластиковые колодки

Колодки электрические соединительные – еще одна часто используемая разновидность клеммных зажимов. Она намного лучше предыдущего варианта. Эти приборы имеют открытое исполнение и с прозрачными крышками. Последние – это приборы с увеличенной безопасностью. Крышки можно снимать, что также увеличивает удобство их использования.

Сам прижим производится двумя пластинами: нижняя – контактная, она неподвижна, верхняя – прижимная. Здесь также процесс прижима производится винтом. Но сам винт провода не касается, поэтому раздавить или распушить его невозможно.

Единственный минус – стандартный размер и количество контактов. То есть, подрезать его под определенную длину не получится.

Надо отметить, что соединительные колодки для проводов иногда называют барьерными соединителями. Кроме тех достоинств, о которых было упомянуто выше, есть и другие положительные стороны:

Эти устройства легко выдерживают силу тока до 200 А и напряжение до 1 кВ.
С их помощью можно собрать цепи разной величины – до пяти проводов.
Клеммники можно крепить к DIN-линейкам, на приборные панели стандартного типа, к платам. То есть это универсальный в плане крепления соединительный элемент. И это расширяет его область применения.

Видео описание

В видео показано, как используют колодки для соединения проводов:

Самозажимные соединители проводов

Самозажимные клеммники – это элементы, которые можно назвать экспресс-клеммами. Работать с ними очень удобно. Надо просто вставить конец провода в отверстие прибора, где он автоматически зафиксируется. Фиксация производится прижимной планкой, усилие которой сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации.

Надо отметить, что эта разновидность является одноразовой. Конечно, можно потихоньку вытащить провод, но сила зажима будет уже не той. Поэтому при замене проводов клеммники этого типа также меняют. Благо они стоят недорого, к примеру, дешевле колодок раз в двадцать.

Самое главное, что такие элементы внутри имеют прижимную пластину, изготовленную из луженой меди. То есть внутрь можно вставлять и медные провода, и алюминиевые. При этом поверхности прижима покрывают вазелином, которые не дает образовываться на металле оксидной пленке. А она, как известно, уменьшает электрическую проводимость.

Самозажимные соединители на рынке представлены в прозрачном и непрозрачном исполнении. Пластик в любом случае не поддерживает горение.

Пружинные соединители

Рычажные модели, о которых упоминалось выше, они же пружинные, представляют собой корпус, в котором установлена пластинчатая пружина. Она зажимается и разжимается рычажком. И сразу надо оговориться, что рынок сегодня просто забит продукцией от разных производителей. Не все дают гарантии на заявленные параметры. Особенно это касается силы тока. К примеру, фирменные клеммы легко выдерживают 25 А. Продукция незнакомых компаний эту характеристику может не поддерживать. А значит, клеммник в процессе работы просто будет перегреваться.

В видео показана конструкция самозажимного соединителя марки WAGO серии 222:

Необходимо отметить, что рычажная модель является многоразовой. В принципе, других отличий от одноразовых клеммников у нее нет. Производитель сегодня предлагает модели, которые могут работать при силе тока до 32 А.

Добавим к достоинствам самозажимных и пружинных конструкций и тот факт, что в процессе эксплуатации клеммы нагреваются, а соответственно расширяется их прижимная пластина. А это увеличивает прижимную силу элемента.

Соединительные колпачки

Сложно сказать, относятся ли этого вида элементы к клеммникам. То, что они соединители – это точно. В первую очередь надо сказать, что колпачки были изобретены для изоляции скрутки. И их используют до сих пор именно для этого.

Внешний вид элемента – конус, изготовленный из самозатухающего полиамида. Внутри установлена пружина. Скрутку вставляют внутрь колпачка и крутят последний по часовой стрелке. Скрученные концы погружаются внутрь до упора.

Сегодня производители предлагают и другую модификацию – колпачок для обжима. Вращающиеся же колпачки выпускаются двух исполнений: «Р» и «SP». Второй отличается от первого двумя элементами:

внутренняя пружина имеет квадратное сечение, что позволяет нарезать резьбу на вставленных внутрь проводах;
на внешней стороне колпачка сделаны ушки, с помощью которых увеличивается усилие при накручивании колпачка на скрученные провода.

Соединительные муфты

Эти элемент называют – скотч-лок. Это элемент одноразового типа. И рассчитаны они только на токи малой величины. Поэтому этими муфтами можно соединять светодиодные светильники или телефонные провода. Принцип работы клеммника таков:

не удаляя изолирующий слой с жилы кабеля, провода вставляются в клемму;
затем сам соединитель просто обживают пассатижами.

Внутри пластмассового корпуса установлена пластина, кромка которой собой представляет режущий контакт. Он просто врезается в жилу, прокусывая изоляцию. Именно поэтому все электрики любят эти клеммники – ничего зачищать не надо.

Преимущества скотч-локов:

просты в использовании;
нет надобности очищать изолирующий слой на проводах;
копеечная цена;
это влагонепроницаемый соединительный элемент, внутрь которого залит гидрофобный гель, именно он и защищает контакты от влаги;
простота замены: скотч-лок вырезается с кусочками проводов, а на его место устанавливается другой;
для обжима требуется простой инструмент – пассатижи.

В видео специалист рассказывает о соединителях скотч-лок:

Правила соединения

Клеммные соединения для того и были изобретены, чтобы уйти от сложно проводимых операций. Для основных видов все-таки приходится зачищать концы, кроме скотч-локов. Все остальное проводится быстро, без использования изоленты и других изолирующих материалов.

Никаких особых правил соединения нет. Надежность стыка зависит от качества соединительных клемм для электрических проводов.

В видео специалист рассказывает обо всех разновидностях электрических соединителей, о принципах их использования, плюсах и минусах:

Коротко о главном

Клеммники используют для соединения проводов разного сечения, изготовленные из одного или разных материалов.

Эти элементы имеют разное исполнение и различные конструкции: винтовые, прижимные, самозажимные.

Техническая информация о металлических деталях соединительных клеммных колодок

Материалы для изготовления электрических клеммных зажимов

Обычные материалы для изготовления электрических клеммных зажимов: латунь, сталь, нержавеющая сталь и никель.

Их выбор для соединительной колодки определяется тремя основными факторами:

сопротивлением движению электрического тока, «удельным сопротивлением», при различных рабочих температурах;

изменением механического сопротивления в зависимости от температуры; это критически важный параметр для клеммных зажимов, используемых при высокой и очень высокой температуре;

стоимостью сырья и его переработки.

Удельное сопротивление току

Любой электрический клеммный зажим, через который проходит электрический ток, нагревается за счет эффекта Джоуля. Чем больше текущее сечение, тем ниже сопротивление. Чем больше расстояние между зажимными винтами проводов, тем больше будет сопротивление. Это логическое правило является основой для разработки конструкции клеммных зажимов. Вторым параметром является удельное сопротивление, выраженное в Ом∙м, которое сильно варьируется в зависимости от материалов. Величиной, обратной удельному сопротивлению, является удельная электропроводность, выраженная в сименс/м, которая также иногда указывается по сравнению с медью (в % от IACS (Международный стандарт на отожженную медь)). Можно отметить, что удельная электропроводность нержавеющей стали более чем в 12 раз ниже, чем у латуни.

Другой характеристикой этих металлов является увеличение их удельного сопротивления при повышении температуры. Этот параметр необходимо тщательно рассчитывать при проектировании поперечного сечения клеммного зажима, используемого при высокой рабочей температуре.

Таблица удельного сопротивления и удельной электропроводности основных металлов, используемых в соединителях, при температуре 20° C

Нержавеющая сталь AISI 304

Удельное сопротивление ρ при 20° C, (10−8 Ом∙ м)

Удельная электропроводность σ, при 20° C, в 106 сименс/м

Удельная электропроводность в % IACS (Международный стандарт на отожженную медь)

Максимальное изменение предела прочности на растяжение в зависимости от температуры

Сравнение изменений предела прочности на растяжение меди, латуни UZ34Pb2, стали SPCC, нержавеющей стали AISI 304 и никеля 201 в соответствии с максимальной температурой воздействия, поддерживаемой в течение 90 минут (в % от значения, измеренного при комнатной температуре)

Медь и сталь постепенно теряют механическую прочность, сохраняя лишь около 50% при температуре около 900° C. Латунь остается относительно стабильной, но достигает точки плавления непосредственно перед температурой 900° C. Нержавеющая сталь 304 и никель 201 не демонстрируют существенных изменений механической прочности до 900° C.

Окисление металлов в зависимости от температуры

Внешний вид образцов из латуни, никелированной латуни, никелированной стали, нержавеющей стали AISI 304 и никеля 201 после выдержки в течение одного часа при различных температурах в электрической печи в окисляющей среде

Оксидные слои становятся неприемлемыми для меди и латуни при 400° C, стали при 500° C, а также для нержавеющей стали AISI 304 при 900° C. Отсутствие значительного оксидного слоя у никеля 201

Стоимость сырья (По сравнению с низкоуглеродистой холоднокатаной сталью типа SPCC)

Низкоуглеродистая холоднокатаная сталь типа SPCC

Нержавеющая сталь марки 304

Способы зажима провода

Винтовые клеммные зажимы, оснащенные квадратной шайбой с пазом (используются в основном для соединительных колодок из полиамида PA66 и некоторых керамических соединительных колодок)

В зависимости от размера соединительных колодок на этих клеммных зажимах используются винты M3, M3.5, M4, M5 и M6. Их особенности:

производство: очень небольшой вес используемого материала, очень низкие производственные потери. Следовательно, это самый экологически ответственный клеммный зажим;

использование винтов с невыпадающей и охватывающей квадратной шайбой позволяет уложить внутри каждого клеммного зажима по 2 провода, даже с немного разными размерами, что не повлияет на качество затяжки;

эластичное воздействие прижимной шайбы также обеспечивает хорошую устойчивость к ослаблению из-за вибрации;

такой тип клеммного зажима позволяет вставлять в него жесткие или скрученные провода, вилкообразные проушины, петлевые проушины и кабельные наконечники;

кабельный наконечник находится на виду, что дает возможность без помех наблюдать за правильностью вставки проводов;

очень эффективная затяжка жестких или гибких проводов, а прочность на отрыв значительно выше, чем указано в стандарте;

токопроводящая часть клеммного зажима может быть изготовлена из никелированной стали, необработанной или никелированной латуни, чистого никеля или даже нержавеющей стали;

тем не менее, небольшое сечение прохождения тока делает их очень чувствительными к нагреву за счет эффекта Джоуля, особенно если они изготовлены из никелированной или нержавеющей стали.

Клеммные зажимы из экструдированной латуни, оснащенные винтом с непосредственным зажимом (используются только на керамических клеммных колодках)

Эта система является наиболее распространенной и традиционно используется на керамических клеммных колодках более 100 лет. Такие клеммные зажимы изготовлены из экструдированных особым образом латунных стержней CUZn40Pb2 с требуемым профилем под каждый размер.

Состав латуни (60% меди) важен для обеспечения низкого удельного электрического сопротивления и для предотвращения хрупкости материала, которая появляется при слишком высоких уровнях цинка.

Они имеют дополнительную толщину в области резьбового отверстия, что обеспечивает достаточную длину резьбы, чтобы выдерживать усилия затяжки, требуемые стандартами, а толщина стенки вокруг центрального отверстия также должна быть достаточной для предотвращения растрескивания трубки при затягивании винта.

Однако их изготовление из металла, отличного от латуни (нержавеющая сталь, сталь) — очень сложный и дорогостоящий процесс.

По причине размягчения латуни при высоких температурах их нельзя использовать на клеммных колодках для высокой температуры.

Из-за веса металла, необходимого для такого исполнения, они становятся очень дорогими для использования с проводами сечением более 16 мм².

Эти клеммные зажимы также ограничены по сортаменту проводов, которые могут быть эффективно затянуты, потому что ход прижимного винта ограничен круглым сечением отверстия — винт быстро блокируется между стенками.

Штампованные клеммные зажимы с непосредственным винтовым зажимом (используются на керамических клеммных колодках с большими сечениями или для работы в условиях очень высоких температур)

В отличие от деталей, изготовленных из стержня, этот тип производства, хотя и дорогой с точки зрения используемого оборудования, снижает потери металла. Он особенно экономичен на больших сечениях (более 16 мм²). Его также можно использовать для изготовления клеммных зажимов из никелированной стали, нержавеющей стали или никеля. Это предпочтительный метод для изготовления клеммных зажимов, устойчивых к температурам до 750° C. Поскольку отверстие для провода имеет прямоугольную форму, у зажимного винта появляется большая длина хода зажима, что увеличивает диапазон допустимого сортамента проводов.

Штампованные клеммные зажимы с зажимным винтом и прижимной пластиной (используются на керамических клеммных колодках с большими сечениями или для работы в условиях очень высоких температур)

Предназначенная для моделей с большим поперечным сечением, эта система сочетает корпус из нержавеющей стали или никеля с винтами с цилиндрической головкой под внутренний шестигранник. Никелевый пружинный лист распределяет давление. Поскольку риск разрезания жил отсутствует, рекомендуется использовать гибкие или сверхгибкие провода классов 5 и 6. Гибкость прижимной пластины обеспечивает оптимальный зажим, независимо от расширений, вызванных температурой. Эти модели выдерживают постоянную температуру 750° C и пиковую температуру 950° C

Винт с подкладкой, и винт с подкладкой и предохранительным выступом (используется на керамических соединительных колодках)

Такие клеммные зажимы используются на высокотемпературных клеммных колодках, поскольку их можно с легкостью изготовить из нержавеющей стали. Они позволяют располагать два провода под одной и той же подкладкой и подходят для широкого диапазона сортамента проводов. Пружинная шайба, расположенная между головкой винта и подкладкой, обеспечивает непрерывность зажима даже при высоких температурах и на медных проводах. Однако из-за низкой электропроводности нержавеющей стали клеммные зажимы имеют тенденцию нагреваться намного сильнее, чем клеммы из латуни или никеля, что ограничивает максимальный ток, который они могут выдержать.

Если такое ограничение интенсивности является предельным, рекомендуется использовать модели с клеммными зажимами из чистого никеля, но с упругой шайбой из нержавеющей стали. Чтобы избежать разрезания провода кромкой подкладки, на ней может быть предусмотрен выступ, предотвращающий разрезание.

Ослабление винтов клеммной колодки вследствие повышения температуры

Для клеммных зажимов, которые должны выдерживать высокие температуры, влияние температуры является критически важным параметром, который недостаточно учтен в действующих стандартах. Наиболее критическим моментом является ослабление клеммных зажимов. Этот фактор способствует увеличению сопротивления контакта между клеммным зажимом и проводом, что приводит к локальному нагреву вплоть до воспламенения находящихся рядом горючих материалов. Такое ослабление имеет четыре причины:

Деформация клеммного зажима при его расширении ослабляет затяжку. Такая деформация, как правило, обратима, когда температура падает, и может быть компенсирована за счет упругости клеммного зажима или пружины, расположенной между зажимным винтом и проводом.

Деформация клеммного зажима за счет изменения кристаллической структуры металла, аналогичного отжигу. Такой вид деформаций, как правило, является необратимым.

Деформация медного провода, который становится вязким под действием нагрева. Такая деформация, как правило, необратима, но ее можно избежать, используя провода, стойкие к нагреву, например из никеля.

Ослабление зажимного винта в результате последовательных циклов нагрева и охлаждения между различными материалами.

Существуют два решения, которые можно реализовать отдельно или совместно.

Вставить упругую металлическую деталь между винтом и проводом.

Использовать систему автоматической блокировки винтов, вызванной деформацией клеммного зажима при затяжке.

Среднее изменение момента затяжки винтов клеммной колодки после короткого* максимума температуры. Момент затяжки при 20° C принимается за 100% (клеммные зажимы затягиваются на стальном стержне с максимально допустимым для клеммного зажима номинальным диаметром)

При температуре выше 600° C нельзя использовать винты из никелированной стали, даже в течение короткого времени, потому что окисление винта приводит к его блокировке. При более высоких температурах можно использовать только винты из нержавеющей стали или никеля, которые сохраняют работоспособность, что позволяет, при необходимости, их снять и заменить.

Среднее изменение момента затяжки винтов клеммной колодки после длительного воздействия температуры 230° C. За 100% принято усилие затяжки при температуре 20° C. (Клеммные зажимы затягиваются на стальном стержне с максимально допустимым для клеммного зажима номинальным диаметром.)

Винты из никелированной стали, используемые на стальных или латунных клеммных зажимах, выдерживают постоянную температуру 230° C без блокировки и без аномального окисления

Среднее изменение момента затяжки винтов клеммной колодки после длительного воздействия температуры 300° C. За 100% принято усилие затяжки при температуре 20° C. (клеммные зажимы затягиваются на стальном стержне с максимально допустимым для клеммного зажима номинальным диаметром)

На клеммных зажимах из латуни или никелированной стали, используемых при постоянной температуре выше 300° C, мы не рекомендуем использовать винты из никелированной стали по причине ослабления момента затяжки.

Усилие выдергивания провода из установленного положения и сопротивление ослаблению под действием вибрации

Устойчивость к вибрации — это важный параметр для клеммных колодок, особенно если они установлены на грузовых автомобилях, в поездах или рядом с двигателем. Чтобы проверить действенность устойчивости клеммных зажимов к непредусмотренному ослаблению, их подвергли циклам переменных синусоидальных колебательных последовательностей длительностью 10 минут, охватывающих диапазон 1,7—5 Гц, с переменными ускорениями 0,3—2,6 G в течение 48 часов. Затем усилия выдергивания из установленного положения были измерены снова.

Испытания на отрыв

Испытания на устойчивость к вибрации

Изоляционные промежутки и расстояния утечки

Расстояния утечки измеряются по поверхности изоляции между двумя проводами разной полярности или между проводом и землей. Минимальные значения расстояний утечки, установленные стандартами, зависят, среди прочего, от рабочего напряжения электрической сети, возможных перенапряжений в сети и конкретной сферы применения.

В случае утечки, измеряемой на поверхности изолятора, важными являются характеристики используемого изолятора, поскольку они позволяют более или менее легко создавать электрические пути путем формирования токопроводящих дорожек. Это происходит из-за поверхностного сгорания под действием электрического тока, в присутствии воды, выделяющейся из пластмасс, а также по причине загрязнения поверхности, из-за которого оставшиеся атомы углерода становятся таким же количеством точек для прохождения тока. Поэтому пластмассы классифицируются в соответствии с этой особенностью.

На английском языке она называется CTI (Comparative Tracking Index, показатель стойкости к пробою), а на французском — «Indice de Résistance au courant de Cheminement» (IRC). Это максимальное напряжение, измеряемое в вольтах, при котором материал выдерживает 50 капель загрязненной воды без повреждения изолятора. Повреждение изолятора (трекинг) определяется, как формирование токопроводящих путей по причине электростатического напряжения, влажности и загрязнения. Самым высоким классом сопротивления току поверхностной утечки (трекинга) является класс 600V. Поэтому этот класс допускает формирование наименьшего расстояния утечки. Керамика и полиамид PA66 имеют класс CTI 600.

Воздушный зазор

Расстояния по воздуху (зазоры) — это самые короткие расстояния, измеренные по прямой линии в воздухе между двумя проводами с разным напряжением или между проводом и землей. Они представляют собой путь, по которому во время перенапряжения в воздухе возникает электрическая дуга.

RoHS и REACH

RoHS (Директива ЕС по ограничению вредных веществ): материалы, используемые в соединительных колодках, соответствуют Директиве ЕС 2015/863, Приложение II с поправками к Директиве 2011/65.

Сертификаты, выданные аккредитованной независимой лабораторией, доступны по запросу.

REACH (технический регламент ЕС «Порядок государственной регистрации, экспертизы и лицензирования химических веществ»): материалы, используемые в соединительных колодках, соответствуют Директивам ЕС REACH, согласно Директиве от июня 2017 г., добавляющей 173 вещества SVHC (Особо опасные вещества) из списка, опубликованного ECHA 12 января 2017 г., применяемого по Директиве REACH 1907/2006. Сертификаты, выданные аккредитованной независимой лабораторией, доступны по запросу.

С содержанием галогенов и без содержания галогенов

Согласно Международной электрохимической комиссии (стандарт IEC 61249-2-21 «Ограниченное использование галогена, предназначенного для электронных схем»), чтобы вещество можно было отнести к категории «не содержащее галогенов», оно должно содержать менее 900 ч/млн хлора или брома и менее 1500 ч/млн галогенов.

Галогеновые элементы — это любой из шести неметаллических элементов, которые составляют группу 17 (группа VIIa) периодической таблицы. Это фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), а также редкие и недавно обнаруженные элементы астат (At) и теннессин (Ts). Наиболее распространенными являются хлор и фтор, содержащиеся в ПВХ, тефлоне и его производных, а также бром, используемый в пластмассах в качестве пламезадерживающей добавки. Недостаток этих продуктов состоит в выделении токсичных паров при возгорании. Помимо риска для людей, они также выделяют агрессивные газы, вредные для электротехнического и электронного оборудования. Среди антипиренов, используемых в пластмассах, полихлорированные бифенилы (ПХБ) и полибромированные бифенилы (ПББ) оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду и людей из-за своей стойкости, токсичности и способности к биоаккумуляции.

При воздействии экстремальных термических напряжений, которые могут возникнуть во время пожара, бромосодержащие антипирены (БСА) могут образовывать галогенизированные диоксины и фураны.

ПББ и ПБДЭ (полибромированные дифенилэфиры) в настоящее время запрещены в Европе Директивами WEEE (Директива ЕС об отходах электрического и электронного оборудования) и RoHS.

Клеммная колодка: виды и применение

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.

Клеммники для соединения проводов

Клемма заземления: назначение и применение

Монтаж кабельных лотков

Соединение медных проводов

Клеммы для соединения проводов — назначение, разновидности и особенности применения

Коннекторы для проводов: виды, правила соединения

Клеммники заменяют скрутку проводов, которую не разрешают использовать технические нормативы. Их применение относят к экологически чистым методам (не употребляют припой и флюс, как при спайке). В некоторых вариантах соединительные клеммы для проводов стоят дешевле других методов стыкования кабеля. Соединители и зажимы подлежат сертификации по требованиям международных и местных технических регламентов.

Что представляют собой клеммы

Электроустановочные элементы служат для стыкования кабелей. В конструкции два или больше стальных контактов с крепежными деталями для фиксации проводов.

Особенности клемм:

механическая клеть (зажим), без корпуса или в коробке;
для фиксации есть винты, пластины, пружины;
предусмотрены варианты с установкой нескольких сетевых проводников внутри;
корпус чаще делают из пластика, на нем дополнительно предусматривают рычажки, шины, фланцы.

Характеризуют продукцию по силе тока, сопротивлению и выдерживаемому вольтажу.

Другие характерные показатели:

Температурный режим — определяет возможность применения в экстремальных условиях. Стандартно — -40° − +105°С, но есть варианты с выдерживанием однократного скачка до +250°С, с постоянной работой при +130°С.
Наибольшее усилие затягивания — обычно в диапазоне 0,2 Nm – 2,5 Nm. Снижение параметра увеличивает силу прижима проводного конца к поверхности. Одновременно повышается риск отрыва или отстегивания.

Имеет значение показатель шага расположения контактов. Обычно используют значение 1 – 20 мм. Обращают внимание на сечение проводника и количество задействованных контактов (2 – 48 шт.).

По типу монтажа

Встречаются различные модификации, чтобы обеспечить требуемый тип соединения.

Стандартная классификация по способу установки в сети:

проходные зажимы — скрепляют концевые проводники, которые подходят к клеммнику с двух сторон;
концевые элементы — в них провода заводятся с одного бока, соединяются внутри;
кросс-модули существуют для параллельного стыкования кабелей из нескольких магистралей;
барьерный тип — на корпусе предусмотрены клеммные перемычки с одного края, а с другого расположены паечные соединения;
разъемные модули — имеют с одного бока разъемные контакты, а с другой стороны стоят клеммные перемычки.

Соединители также различают по типу используемого кабеля, например, многожильный, одножильный, жесткий или мягкий.

По конструкции

Чаще используют винтовую конструкцию подсоединения — так провод и зажим стыкуются наиболее плотно на обширной площади, благодаря значительному прижиму. Из винтового соединителя можно быстро и легко снять провод при необходимости.

Винтовое соединение требует определенной сноровки и большего времени. Есть опасность ослабления прижима при вибрации, выпадения болтов, поэтому производители используют модернизированные шурупы.

По устройству различают варианты:

пружинный контакт;
ножевой зажим;
торцевые, концевые.

В пружинных моделях контакт проводника и поверхности пластины обеспечивается без винтов, посредством защелкивания на пружинах. Качество стыка не зависит от умения мастера, такие соединения легко выдерживают вибрацию.

Современная продукция представлена категорией автоматических самозажимных элементов. Выпускают концевые и торцевые разновидности клемм.

Клеммы с ножевым прижимом также дают контакт без завинчивания болтов. Основная деталь — электропроводящий нож, разрезающий оболочку провода и упирающийся в кабельную жилу. Такие клеммники применяются реже. Их ставят для подсоединения к нулевому проводу, если такой нельзя резать в соответствии с техникой электробезопасности.

Разновидности коннекторов

Современное электропроизводство использует коннекторы для проводов:

с корпусом из пластика, полиэтилена;
самозажимные устройства;
пружинные клеммники;
муфты;
концевые колпачки.

Соединители различают по материалу клеммников. Площадь контакта электропроводящих элементов увеличивают, применяя мягкие металлы.

Разновидности металлов, их сплавов и сочетаний:

медные контакты по поверхности лудят (обрабатывают оловом или сплавами из него), одно олово не используют из-за эффекта появления микроигл на металле;
чаще для контактов берут сплав: свинец (40%), олово (60%);
в клеммниках на пружинах для прижима применяют хромоникелевую сталь;
для снижения сопротивления из-за окисления алюминия на контакты наносят пасту, останавливающую оксидирование и разрушающую пленку.

Производители поставляют соединители для электрических проводов с контактами, которые обработаны антиокислительной массой в заводских условиях.

Полиэтиленовые

Для изготовления корпуса используют полиэтилен, который работает без проблем при температуре -25° − +100°С. Материал обычно в течение короткого времени переносит открытый огонь. Конструкция представлена корпусом с несколькими расположенными в ряд трубками из латуни (гильзами).

Читайте также: