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:
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.
3. 
4.
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:
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:
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.
Клеммные колодки винтового типа
Клеммные колодки – это электроустановочное изделие, предназначенное для соединения проводов и кабелей. Конструкция клеммных колодок представляет собой пару или, что встречается чаще, несколько пар металлических контактов со специальным крепежом для кабельно-проводниковых изделий, помещенных в диэлектрический корпус. Клеммные колодки позволяют быстро, удобно и безопасно соединять проводники из разных материалов, а также обеспечивают соединению защиту от воздействия внешних факторов, таких как, например, коррозия.
Клеммные колодки бывают трех видов:
Клеммные колодки винтового типа – один из наиболее популярных и распространенных видов соединителей кабелей и проводов. Используются для винтового (электрического и механического) соединения как медных, так и алюминиевых кабельно-проводниковых изделий. Защищают проводники от повреждений, обеспечивают надежное и безопасное соединение, исключают возможность замыкания на корпус электроустановки. Клеммные колодки винтового типа позволяют соединять провода сечением с 0,5 кв.мм по 35 кв.мм.
Конструкция винтовых клеммных колодок представляет собой 12 пар металлических контактов (гильз с винтовыми зажимами), помещенных корпус, изготовленный из материала, обладающего диэлектрическими свойствами. Контакт проводников внутри гильзы обеспечивается за счет давления болта.
В качестве материала контактной части винтовых клеммников используется латунь. Иногда латунные контактные части покрываются слоем никеля. Это позволяет улучшить токопроводящие свойства контактов.
В качестве материала корпуса используется, как правило, поливинилхлорид (ПВХ), негорючий полистирол, полиэтилен, полиамид или полипропилен. Кроме того, цвет корпуса может быть различным. Наиболее часто встречаются винтовые колодки в корпусе белого, а также черного цвета или в корпусе, изготовленном из прозрачного полиэтилена.
Полиэтиленовые корпусы изготавливаются из полиэтиленов низкой и высокой плотности с добавлением стабилизаторов и других веществ. При нормальной температуре окружающей среды полиэтилен неактивен по отношению к различным средам, а также не подвергается распаду в растворителях. При повешенной же температуре полиэтилен теряет свои свойства. Например, при окружающей температуре свыше +70 градусов он растворяется в хлороформе, ксилоле, толуоле, четыреххлористом углероде, а также может растрескиваться под воздействием некоторых органических сильнополярных жидкостей. Плюсом этого материала также можно считать и то, что при изготовлении он легко окрашивается в различные цвета;
Поливинилхлоридные корпусы изготавливаются из поливинилхлоридной смолы с добавлением пластификаторов, стабилизаторов и других химических элементов. Среди плюсов называют негорючесть, а также пластичность. Среди минусов называют невысокую химическую стойкость, а также нагреваемость. Однако сейчас при производстве поливинилхлорида производители зачастую добавляют и другие вещества способные улучшить его качества. Например, увеличить стойкость к нагреву, а также увеличить гибкость в условиях пониженной температуры. Поливинилхлоридные корпусы также выпускается различных цветов.
Благодаря специальной конструкции клеммных колодок винтового типа, соединяемые концы кабельно-проводниковых изделий не контактируют друг с другом напрямую. При помощи винтовых клеммных колодок можно соединить:
Среди преимуществ использования клеммных колодок именно винтового типа называют:
Однако у такого вида соединителей есть и недостатки. Среди них:
Использовать данный вид клеммных колодок с проводами и кабелями с алюминиевыми токопроводящими жилами нежелательно. Это связано со свойствами самого материала, из-за которых соединения, выполненные при помощи винтовых клеммников, быстрее ослабевают. Что в свою очередь требует частой подтяжки контактов.
Кроме того, трудности в соединения винтовыми клеммными колодками могут возникнуть и при соединении многожильных проводов. Для того чтобы соединение получилось надежным (все провода многожильного проводника были соединены и не выбивались из контакта), необходимо использовать специальные наконечники или прижимные пластины. Они также помогут уберечь токопроводящие жилы от пережимания или другого повреждения винтами при затягивании контакта.
Для того чтобы произвести монтаж клеммной колодки винтового типа необходимо определить, сколько пар контактов вам понадобиться и отрезать от клеммной колодки ненужные пары контактов. Отрезать их можно даже простым ножом. После этого зачистите изоляцию на соединяемых проводах так, чтобы внутрь металлической гильзы помещались очищенные токопроводящие жилы (как правило, это 5- 12 мм в зависимости от размера самого клеммника). При необходимости, если провода многожильные, на зачищенные концы надеваются наконечники или прижимные пластины. После этого можно вставлять подготовленные концы проводов в клеммную колодку и затягивать винты.
Создание качественных соединений и ответвлений проводов – это одна из задач первостепенной важности при монтаже. Некачественный контакт может стать причиной разрыва цепи, перегревания проводов и даже пожара.
Для того чтобы создать качественное соединение проводов при помощи клеммных колодок любого типа, необходимо:
Кроме того, вам может встретиться множество разновидностей клеммных колодок:
Обзор клеммных колодок
При монтаже электропроводки, особенно в распределительных шкафах, возникает необходимость упорядочить разводку проводов. Для этого применяются клеммные колодки.
Кроме аккуратности и безопасности, такой способ монтажа дает возможность в любой момент оперативно отключить выбранную линию (например, для ремонта), без необходимости обесточивания всей системы. Существуют различные виды электрических клеммных колодок, однако при их производстве должны соблюдаться определенные стандарты. Правила устройства электроустановок предписывают руководствоваться ГОСТ 17557–88 «Колодки клеммные светотехнические». Есть и иные стандарты, в том числе международные (ISO, IEC, ITU, SA, CE и прочие).
Важно! При подборе оборудования, удостоверьтесь в наличии сертификата производителя. Информацию можно запросить у продавца (в технической документации), или увидеть маркировку на корпусе.
Соответствие стандартам нужно не только для соблюдения норм ПУЭ, от этого зависит ваша безопасность.
Основные требования к конструкции клеммников
Так или иначе, требования к надежности и электрическим характеристикам прописаны в различных стандартах.
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.
Разновидности клеммных колодок по способу крепления проводника
Разновидности клеммных колодок по расположению контактов
Самая простая колодка — это металлическая рейка с рядом контактных зажимов. Предназначена для объединения множества проводов с одним номиналом. Например, нулевая шина или заземление.
Основной провод приходит на один из винтовых зажимов, и вся колодка приобретает необходимый потенциал.
Проходной тип предназначен для линейного соединения проводов. Часто применяется для сращивания разных металлов (медь и алюминий).
Есть и другая разновидность проходного клеммника.
Главный принцип — параллельные проводники разделены диэлектриком.
Барьерные колодки похожи на проходные, но в них защита от замыкания соседних проводов реализована надежнее. Диэлектрик выходит за плоскость контакта, дополнительно защищает колодку от случайного короткого замыкания (например, падения на клеммы токопроводящего элемента).
Где купить
Максимально быстро приобрести колодки можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:
Универсальных клеммников не бывает. Для каждой задачи выбирается необходимая колодка: по электрическим параметрам, прочностным характеристикам, и, разумеется, простоте установки.
Поэтому перед походом в магазин, следует составить схему электропроводки, и обозначить необходимое количество и тип колодок.
Видео по теме
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:
То есть получается, что, выбирая способ стыковки, необходимо учитывать несколько факторов. А именно:
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:
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:
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:
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.
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:
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.
Видео описание
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:
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:
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:
Видео описание
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.
Видео описание
В видео специалист рассказывает обо всех разновидностях электрических соединителей, о принципах их использования, плюсах и минусах:
