Колодки для соединения проводов

Во время электромонтажных работ постоянно требуется выполнять соединение и подключение проводов. Пайка не очень эффективный способ подключения, да и скручивание не рекомендуют. Лучше всего применять клеммные соединительные разъемы различных форм и видов. Сегодня мы научимся пользоваться электрическими клеммниками, а также рассмотрим самые популярные из них:

Клеммная колодка классическая с винтовым соединением.

Разъем Wago с подвижным зажимом.

Разъем Wago с пружинным зажимом.

Во всех примерах будем использовать стандартные провода с площадью поперечного сечения 1,5 мм2, 2,5 мм2 и кабель с поперечным сечением 4 мм2. Итак, пришло время приступить к работе.

Способы фиксации проводников

Способов фиксации проводников в клеммных колодках 8 штук, но чаще всего для бытовых целей используются три вида:

• винтовые;
• пружинные (самозажимные);
• зажимные.

Зажимы на клеммниках бывают пружинные и винтовые

Каждый из способов фиксации имеет свои плюсы и минусы. Если соблюдать правила монтажа, все они обеспечивают хороший контакт. Вот только время на соединение проводов требуется разное.

Винтовые

Один из самых популярных видов фиксации проводников в клеммных колодках — при помощи винтов. На рынке или в магазинах можно увидеть два типа клеммников с винтовыми зажимами. Первый тип — более современный — с закрытыми контактными площадками. Они спрятаны в корпусе, так же как и винт. На рисунке ниже этот вариант выполнен из белого пластика и расположен внизу.

Клеммные колодки с винтовым зажимом проводов

Провод зачищается на 8-10 мм, вставляется в гнездо, затягивается винтом. При этом ни оголенный проводник, ни винт, который тоже находится под воздействием электрического тока, недоступны для случайного касания. Это отлично. Вот только в данной модели есть только одна контактная пластина — внизу. Контакт обеспечивается тем, что винт прижимает проводник к пластине. Это неплохо, но только со временем винт пережимает провод, тот может даже обломиться. А если не обломиться, то контакт ухудшится.

Вот такого типа контакты запаяны в корпусе

На других винтовых клеммных колодках установлены контактные площадки открытого типа (см. фото ниже). С точки зрения электробезопасности, это не слишком хорошо — можно дотронуться к проводам под током. Зато прижимные винты оснащены квадратными шайбами. При таком способе контакт имеет большую площадь и провод не передавливается. Для повышения безопасности выпускают подобные винтовые клеммники с защитными пластиковыми крышками. Крышки делают из прозрачного пластика, они могут защелкиваться, откидываться или прикручиваться на небольшие винты.

Пластина из белого металла располагается внизу и соединяет подключенные провода, винты с квадратными шайбами обеспечивают качественный контакт

Если вы решили применить винтовые клеммные колодки, запомните, что при соединении медных проводов, винты надо затягивать дважды. Медь — мягкий металл. После того как вы закрутили винт, контакт хороший. Для проверки обычно несколько раз тянут с усилием за провод. Если затянули хорошо, он не шевелится. Но, через некоторое время, минут 30-40, медь под давлением винта примнется. Иногда настолько, что при подергивании проводник удается вытащить. Так что нужно повторно подтянуть зажим.

Пружинные (подпружиненные)

Всем хороши винтовые клеммные колодки, кроме того, что время на соединение проводов уходит немало. Соединить четыре провода не проблема — займет всего минуту или около того. А если надо пару десятков соединений сделать… А если сотню?

Пружинные клеммные колодки Ваго

Второй момент: качество контакта зависит от того, насколько тщательно затянули винт. С одной стороны его нельзя пережимать, так как может передавить провод. С другой — недостаточный зажим — плохой контакт. Так что тут присутствует «человеческий» фактор, что не есть хорошо.

Устройство и виды

Клеммные колодки с пружинными контактами не имеют указанных выше недостатком. Такие клемы еще называют самозажимными. В пластиковом корпусе установлена пластина из эластичной стали. Эта пластина имеет специальную форму — из нее сделана плоская пружина. Для соединения проводников, их надо просунуть между лепестками пластины. Проводник разжимает два «крыла» пружины, а те, за счет силы упругости, фиксируют его и обеспечивают контакт.

Что находится в корпусе пружинных клеммных колодок. Это образцы пружин для клеммных зажимов одного из самых именитых производителей — фирмы WAGO

Есть пружинные клеммные колодки для соединения от двух до восьми проводов. При желании можно найти и больше. По способу монтажа — обычные, без фиксации, с креплением на DIN-реку, с креплением на стену. Для силового монтажа — в электрическом шкафу — выпускают специальные модели. Они отличаются тем, что имеют более массивный корпус. По размерам сравнимы с автоматами защиты и другими устройствами, хотя принцип действия у них тот же. Внутри есть металлическая пластина, края которой завернуты для обеспечения контакта. Два проводника вставляются в соответствующие гнезда, пружина обеспечивает контакт, металлическая лента соединяет.

Пружинные клеммные колодки на дин-рейку

В то же время «обычные» клеммные колодки стараются сделать меньше по габаритам. Если их использовать для разводки электропроводки, то часто приходится прятать их в монтажных (распаечных) коробках. Место там очень ограничено, поэтому размеры — чем меньше, тем лучше.

Если уж говорить о видах пружинных клеммных колодок, то они бывают с разъемным и неразъемным зажимом. Неразъемные не позволяют без повреждений вынуть провод. Во-первых, на меди остается след, так что надо зачищать другой кусок. Во-вторых, лучше этот клеммник второй раз не использовать — пружина может уже быть ослаблена, что ухудшит контакт.

Разъемные пружинные клеммные колодки могут использоваться несколько раз

Разъемные пружинные контакты на клеммных колодках отличаются тем, что у них конструктивно есть возможность ослабить пружину и просто вынуть провод. Обычно это разного рода рычажки или кнопки. Вынутый провод все равно надо зачищать по новой. След-то все равно останется, да и оксидная пленка тоже присутствует. Но клеммная колодка может быть использована несколько раз без всяких опасений, так как она рассчитана на это.

Достоинства и недостатки

Чем хороши пружинные клеммные колодки? Монтаж очень простой, все происходит очень быстро. Надо только зачистить проводник и вставить его в гнездо. На этом все. Второй положительный момент — минимальное влияние человеческой ошибки. Всего-то и надо, что зачистить провод и проследить чтобы не было окислов. Это необходимо делать в любом случае, чтобы качество контакта было стабильное.

Минусы у пружинных клеммников тоже есть. Некоторые не советуют использовать эти клеммы, так как «пружина может ослабнуть», из-за чего ухудшится контакт и соединение будет греться. И даже может стать причиной пожара. В принципе, пружина ослабнуть может. Также как может и медь под винтом «усесться». Если пружина сделана из хорошего металла, ничего с ней десятилетиями не происходит. Пружинные контактные колодки были разработаны в Европе и используются там давно. Если бы были такие случаи — возгорания из-за плохого контакта в клеммной колодке — предприятия-производители уже по суду выплачивали бы огромные компенсации. И не факт что обошлось бы только компенсациями. Этого нет, так что можно не беспокоиться о «возможном» ослаблении контакта. Только надо делать все правильно и не покупать дешевую подделку. А хочется, потому что клеммные колодки WAGO — одного из ведущих производителей пружинных зажимов — стоит немало. И это основной их минус. Но, если делаете для себя, лучше не экономить.

Разновидности клеммников по материалу корпуса

Как минимум, несущая часть изготавливается из диэлектрика. Исходя из его характеристик, производитель подбирает минимально допустимые расстояния между клеммами, исключающие воздушный пробой.

1. Керамика. Этот материал имеет массу достоинств, и, пожалуй, один недостаток: он хрупкий. Керамическая клеммная колодка применяется в электроустановках с напряженным температурным режимом: нагревательные приборы, мощные силовые шины (допускается естественный нагрев проводника). Кроме того, керамика применяется при организации проводки рядом с механизмами, которые имеют высокую рабочую температуру. Единственное ограничение — в местах установки керамических клеммников не должно быть вибрационных и ударных нагрузок.
2. Полипропилен. Прочный, относительно пластичный материал. Хорошо противостоит ударным нагрузкам и вибрации, не трескается при деформации. Однако его температурные и диэлектрические характеристики не позволяют использование в высоковольтных сетях, с расположенными по соседству нулевым и фазным проводом. Поэтому полипропиленовые изделия обычно применяются на одной линии (либо ноль, либо фаза), и имеют ограничение до 600 вольт. Еще одно применение — клеммы для подключения приборов освещения бытовой мощности. В таких колодках может соседствовать ноль и фаза.

1. Полиамид. Прочный негорючий материал с отличными характеристиками. При этом относительно дорогой. Применяется в колодках, к которым предъявляются высокие эксплуатационные требования. Благодаря устойчивости к внешним воздействиям, полиамид может использоваться как в несущих элементах, так и при изготовлении прочного внешнего корпуса.
2. Карболит. Пожалуй, лучшие характеристики негорючести, да и диэлектрик из этого материала хороший. Выдерживает статические нагрузки и вибрацию, но при ударах может расколоться. Клеммные колодки карболитовые применяются в любых электроустановках, кроме нагревательных элементов. Разве что корпуса из них получаются не очень прочные. Карболитовые колодки массово применяются в бытовой светотехнике. Практически каждая вторая люстра подключена с помощью такого коммутатора.

1. Поливинилхлорид (ПВХ). Колодки массового применения для слаботочных соединений. Опять же, бытовая техника и освещение. Материал негорючий, достаточно прочный, однако при нагреве деформируется. Главное достоинство — низкая цена. По этой причине многие недобросовестные электрики используют эти колодки не по назначению, при сборке мощных электроустановок. Такая «экономия» часто приводит к выходу из строя распределительных щитков и отказам электрооборудования. Кроме того, такие колодки выпускаются в удобном форм-факторе: линейку легко можно разделить на необходимое количество контактов.

1. При изготовлении клеммных колодок для проводов, еще применяется текстолит и эбонит. Но это штучные изделия для определенных проектов: материал слишком дорогой.

«Орешки», как их называют в народе, служат ещё одним способом подсоединения к магистрали линии без создания ее разрыва. Схема сжима проста: он состоит из трех металлических пластин с винтами и изолирующей коробки, в которой располагаются эти пластины. Ответвительный сжим зачастую применяют, чтобы соединять медные и алюминиевые провода.

Пружинные клеммы для соединения проводов – это самые быстрые и, пожалуй, самые надежные соединители. Отличие пружинных клемм от винтовых состоит в том, что провода фиксируются не винтом, а пружинным зажимом. На сегодняшний день соединительных зажимов пружинного типа достаточно много, самые распространенные из них – это пружинные клеммы фирмы Wago. С их помощью могут соединяться как мягкие многожильные, так и одножильные провода разного сечения.

Клеммники

Клеммники – это устройства, используемые для соединения разнообразных проводов: в изоляции, без нее, с клеммами. Рассмотрим, как подключаются провода к коннекторам таких типов. Самые популярные клеммники – это винтовые колодки, пружинные и самозажимные соединители. Реже используются ножевые соединители (для объединения проводников без устранения изоляции) и муфты, крепящиеся винтовым методом.

Винтовые колодки. Такие электроустановочные изделия используются для соединения парных проводников. Колодки имеют пластиковый диэлектрический корпус. В нем находятся гнезда с клеммами и винтовыми крепежами. Алгоритм, как соединить провода коннектором такого типа, предельно прост. Концы 2-х соединяемых проводников вставляются в противоположно находящиеся гнезда и фиксируются винтовым методом. Для соединения нескольких пар проводов от большого блока колодок строительным ножом отрезается необходимое число парных ячеек.

Преимущества применения колодок

Легкая «подгонка» по числу соединений.

Постепенное расшатывание винтового крепления и ослабевание соединения. В результате – перегрев и искрение алюминиевых проводников. Для профилактики таких проблем необходимо регулярно проверять и подтягивать винтовые крепежи.

Быстрый монтаж с использованием одной только отвертки.

Возможность соединения только одножильных проводников. Многожильные провода при фиксации искривляются и повреждаются, что вызывает их перегрев. Но можно соединить колодками и многожильные пары, установив на их концах подходящие клеммы – опрессованные штыревые наконечники.

Пружинные клеммники

Такие коннекторы имеют термостойкий корпус из полиамида или поликарбоната. В нем находится клемма из луженой меди и пружинный механизм из стали с хромоникелевым покрытием. Он зажимает и удерживает проводники, не уменьшая плотности прижатия. Пружинные клеммники бывают одно- и многоразовыми.

С задачей, как отсоединить провода от коннектора многоразового назначения, справиться предельно просто. Достаточно нажать на рычажок, находящийся на корпусе. Он также используется для повторного выполнения коммутации. В электрических щитах и шкафах применяется специальный тип пружинных клеммников, рассчитанных на установку под DIN-рейку.

Основные преимущества пружинных клеммников:

1. надежность соединения;
2. совместимость с проводниками из различных металлов;
3. малое сопротивление;
4. нетребовательность к использованию специальных инструментов;
5. многоразовое применение без утраты функциональности;
6. легкое решение задачи, как снять провод с коннектора.

Недостаток таких элементов заключается в их неспособности выдерживать большие токи. Для мощных силовых линий они не подходят.

Самозажимные коннекторы

В их корпусе находится прижимная пластина. Она срабатывает при установке проводника до упора. Часть жилы без изоляции плотно прилегает к луженой шине. Такие коннекторы удобны в применении и дают эффективное соединение, не ослабевающее в процессе эксплуатации. Большинство самозажимных соединителей – одноразовые. Но бывают модели с рычажками, допускающие возможность повторного использования.

Правила выполнения качественных соединений

Хотя использование клеммных колодок не требует специальной квалификации работников, всё же существуют некоторые базовые монтажные правила. Прежде чем их описать, отметим, что внутренний механизм любой клеммы — строгая механическая модель, поэтому монтаж нужно проводить таким образом, как это задумано разработчиками изделия.

Прежде всего, обращаем внимание на тот факт, что абсолютно все клеммы рассчитаны на подключение жил проводника строго цилиндрической формы. Именно по этой причине край жилы перед зачисткой нужно тщательно выровнять, после чего снять изоляцию специальным инструментом — стриппером. По части использования втычных клеммных колодок можно ограничиться только правильной подготовкой жилы.

Проходные винтовые клеммники в использовании более специфичны. В отличие от распространённого мнения, наличие двух винтов не предполагает индивидуального зажатия ими каждой жилы. Зачистку нужно проводить на глубину меньше длины токопроводящей втулки на 1–2 мм. При отпущенных винтах зачищенные концы заводят в колодку с противоположных сторон и располагают параллельно, затем производится затяжка. Винтовые клеммы концевого типа предназначены для обжатия скруток, то есть предварительно жилы свивают косичкой, после чего винт, врезаясь в центральную часть, упреждает раскручивание скрутки под действием сил остаточной упругости.

Барьерные клеммные колодки имеют контактные площадки со специально подготовленной поверхностью. Их не следует подчищать даже перед вторичным использованием, наличие микроскопических рисок от абразива сильно сокращает площадь контакта. Следы окислов допускается удалять только обычным ластиком. Также винтовые клеммы представляют исключение по части подготовки жил. Оптимально, если край проводника будет скручен в кольцо для предотвращения перекоса прижимной шайбы. От этого правила можно отступить, если жилы заводятся под болт парно с разных сторон. Для барьерных клеммников особенно остро стоит вопрос контроля усилия затяжки, поэтому при выполнении ответственных соединений лучше обзавестись динамометрической отвёрткой.

Винтовые клеммные колодки, в принципе, не предназначены для соединения многопроволочных жил, однако могут использоваться в этих целях при условии, что номинальная нагрузка на проводник существенно ниже допустимой. Предварительно концы жил нужно обязательно опрессовать втулочными наконечниками. Втычные клеммы использовать для соединения многопроволочных жил категорически запрещено даже при условии их опрессовки.

Строительно-монтажные зажимы

Наиболее популярными являются плоскопружинные клеммные зажимы Wago. Они состоят из клеммной колодки, прижимной пружины и клавиш. Жилы заводятся в колодку и с помощью клавиш прижимаются. Изоляция изготовлена из полиамида.

Плюсы плоскопружинных зажимов:

• Соединение нескольких жил. Можно стыковать одновременно несколько жил, что весьма удобно во время создания разводки в распредкоробке.
• Соединение проводников из разного металла. С помощью Wago можно соединить алюминиевые и медные жилы. Благодаря этому такие клеммные зажимы применимы для проводки в старых домах, где еще алюминиевая проводка.
• Фиксация однопроволочных и многопроволочных жил. Можно комбинировать соединения жил разной конструкции.
• Скорость соединения. Установка зажима отнимает меньше времени, чем при организации скрутки или монтаже винтового клеммника.
• Небольшие размеры. Благодаря небольшим габаритам клеммники удобно помещаются в коробку.
• Разъем для индикаторной отвертки. С помощью отверстия можно проверить наличие напряжения в проводе (или найти фазу). Ярким примером такой отвертки является STANLEY 220-250 В

Минусы плоскопружинных зажимов:

• Высокая цена. В среднем один зажим стоит от 15 до 50 рублей в зависимости модификации и сечения провода, для которого предназначен. Это примерно в 25 раз дороже СИЗ и в 10 раз дороже винтовых клеммников.
• Низкое качество аналогов. Wago и Вайдмюллер — это немецкие зажимы высокого качества. Однако на рынке много российских и китайских аналогов (подделок), изоляция которых выдерживает меньшую нагрузку и подвержена горению. По этой причине есть риск получить плохой контакт на линии.

Плоскопружинные зажимы Wago подходят как для организации освещения, так и для всей проводки в доме. Они надежные и долговечные. Некоторые из моделей многоразового использования.

Еще одной разновидностью строительно-монтажных зажимов являются КБМ. Принцип их работы схож с Wago, с единственным отличием в конструкции. Также они дешевле своих немецких собратьев, что делает их весьма популярными среди отечественных электриков. КБМ не требуют дополнительного оборудования для монтажа и обеспечивают хороший «чистый» контакт.

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.