Клеммные колодки для соединения проводов, распределительных коробок и дин-рейки: виды и устройство

Обновлено: 17.05.2024

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

Принцип соединения проводов

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

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

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

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

Виды клеммных колодок

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

Это деление подразумевает способ, которым закрепляются концы сращиваемых проводников.

Винтовые

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

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

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

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

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

Монтаж винтовых моделей достаточно прост:

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

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

Пружинные

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

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

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

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

Соединяют провода пружинными колодками в следующем порядке:

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

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

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

Недостатки колодок

Прижимное соединение разных типов имеет ощутимые недостатки:

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

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

DIN-рейки получили широкое распространение в электромонтаже распределительных щитов и шкафов всех типов. Популярность ДИН-рейки обусловлена простотой и удобством установки на неё электрических модульных устройств различного назначения.

Подробно о дин-рейках можно почитать тут, здесь напомню, что наиболее применяемы, дин-рейки U-типа. Иногда их называют дин-рейки омега-типа, а в стандарте РФ ГОСТ Р МЭК 60715-2003 она маркируетcя, как рейка ТН-35.

Говоря об удобстве монтажа модульных устройств, к которым относятся автоматы защиты, УЗО, реле, нельзя упустить, что на дин-рейку удобно монтировать специальные клеммные колодки. Особо важны клеммные колодки на DIN-рейки для щитов САУ (систем автоматического управления). В этих щитах большое количество контактных соединений и актуально быстрое подключение измерительной аппаратуры.

Типы клеммников для ДИН-рейки

Выделим два типа стандартных клеммников для ДИН-рейки.

Клеммные колодки с винтовыми зажимами. Контакт в таких колодках обеспечивается винтом затягивающим контакты колодки;
Клеммные колодки с пружинными зажимами. Контакт в таких колодках обеспечивается пружиной постоянно поджимающей контакты колодки.

Виды клеммных колодок для DIN-рейки

Различаются клеммные колодки по числу уровней. Увеличение уровней колодки позволяет увеличить количество подключений без увеличения габаритов колодки.

В одноуровневых колодках соединение происходит на «одном этаже» колодки, сами колодки не высокие.
Двухуровневая колодка позволяет сделать тройное разделение цепи.
Есть в продаже и трехуровневые колодки.

Также различаются колодки по количеству подключаемых проводов, а именно:

Однопроводные;
Двухпроводные;
Четырехпроводные.

Говоря о клеммах на дин-рейки, стоит обратить внимание на их скрытые возможности. Некоторые марки колодок, в частности пружинные колодки Wago и винтовые DEGSON можно соединять в группы по 2-6 колодок, при помощи специальных гребенок. В пустые гнезда колодок можно вставлять щупы для проведения измерений.

Как выбрать клеммные колодки

Основное место установки клеммных колодок на дин-рейки это электрические щиты. Вам знакомо, как простые клеммные планки при помощи специальных креплений устанавливаются на дин-рейку.

Клеммные колодки выбираются по расчетам электрической цепи и сечениям соединяемых проводов. Нужно учитывать, что в характеристиках колодок указывается не точное сечение провода, а диапазон соединений. Например, от 0,4 до 2,5 мм2.

Клеммные колодки для заземления

Производители колодок, например DEGSON, выпускают специальные клеммники для контактов заземления. Контакты таких колодок физически соединяются с дин-рейкой винтом, что сразу обеспечивает контакт с заземлением щита через рейку. Это уменьшает количество проводов в щите, что уже не плохо.

Монтаж колодок и соединение проводов

Устанавливаются колодки на установленные дин-рейки, нажатием. Колодка приставляется к рейке местом крепления и защелкивается. По ДИН-рейке колодка двигается почти свободно. Есть колодки с механизмом защелкивания, как у автоматов защиты.

Для соединения проводов в колодке, с конца провода снимется изоляция на 10-12 мм. Винт колодки, если она винтовая, обычно откручен. Защищенный конец провода вставляется в колодку, винт прочно затягивается. В пружинных колодках чтобы вставить провод в гнездо, нужно оттянуть зажим, вставить провод в контактное гнездо и отпустить зажим. Вместо зажима может использоваться поворотный рычаг.

Для безопасной работы электроприборов главным является крепкое соединение проводников друг с другом. Надежнее всего это осуществляется с помощью специальных устройств - клеммников для щитов электрораспределения. Если проводники присоединяются напрямую к управляющим устройствам, они просто теряются в глубине щитка, и очень сложно бывает определить, к какой линии принадлежит тот или иной кабель, увеличивается вероятность ошибки.

Клеммники помогают надежно присоединять кабеля

Что такое дин-рейка

У современных электриков имеется очень полезное приспособление для надежного и безопасного монтажа электрораспределительных щитков - это так называемая din (дин) рейка. Она представляет собой профиль из металла (главным образом, из алюминия и гальванизированной стали) разной формы, напоминающий буквы латинского и греческого алфавитов: Ω, С и G. Различается и ширина дин-рейки.

Дин-рейка перфорированная С1F из алюминия

Эти приспособления помогают сделать распределительные электрощитки компактными и безопасными. Также становится легко их монтировать и обслуживать.

Клеммы и клеммные колодки

Соединения электрических проводов должны быть надежными и свободно пропускать ток. Однако, почти весь объем неполадок в цепи приходится на места соединений, потому что до сих пор применяются скрутки проводов. По новым требованиям к электромонтажу, они запрещены, весь мир перешел на соединительные клеммы.

Клеммная колодка - это пластиковый зажим для пары или нескольких пар проводов, соединенных одним общим контактом. Жилы в ней крепко фиксируются внутри, что придает изделию дополнительную надежность.

Клеммная колодка для безопасного соединения проводов

При необходимости (когда требуется соединить много жил), можно использовать две, три и более клеммных колодок.

Обратите внимание! Клеммник должен быть правильно подобран под используемое напряжение, иначе он просто не выдержит и расплавится.

Клеммы помогают предотвратить окисление жил и легко устанавливаются. Не рекомендуется ставить их на алюминиевые провода из-за хрупкости этого металла (их легко передавить винтом). Вместе с клеммными зажимами используются болты для зажима. Для проводов, содержащих несколько жил, применяют наконечники из металла повышенной мягкости.

Клеммники на DIN-рейку

Такие устройства используются в коробах распределения электроэнергии систем с автоматическим управлением в электроцепях с переменным и постоянным током для соединения или разделения проводов. Клеммная колодка крепится на дин рейку разных типов, при этом контакты могут выпускаться в винтовом или пружинном исполнении и по-разному зажиматься. Клеммные коробки, созданные по новейшим технологиям, очень легко монтировать и обслуживать, поэтому на них очень велик спрос среди профессионалов. Также клеммы могут иметь регулирующие приспособления или шпильки.

Дополнительная информация. Другие устройства-автоматы могут устанавливаться с клеммником на одну дин рейку. Сюда относятся почти все виды современных модульных агрегатов: автоматизированные включатели/выключатели, счетчики электроэнергии, автоматы для дифференциации, различные типы реле, устройства защитного отключения и другие. Монтировать их в шкафы очень удобно, а обслуживать - довольно просто. Если потребуется заменить или отремонтировать один из элементов, стоит просто высвободить подводящие провода, ослабить клеммовые зажимы, убрать фиксирующее устройство с элемента и вынуть деталь.

Клеммные зажимы в распределительных шкафах на дин-рейках незаменимы для решения следующих задач:

необходимость делать ответвления проводов при ремонте или первичной прокладке проводки, когда должна иметься возможность включения и выключения различных отдельных участков (например, в школьных классах при монтаже длинных ламп дневного освещения на потолке, когда используется не менее 6 пар жил);
приведение электроузла в эстетически приятный вид и повышение уровня его безопасности.

Какими бывают клеммные зажимы

Колодки для клемм, которые предназначены для монтирования на дин-рейку, не похожи на другие аналогичные устройства, они отличаются механизмом присоединения.

Итак, клеммник, устанавливаемый на din рейку, изготавливается в следующих вариациях:

проходной с зажимом пружиной;
проходной с зажимом винтом;
клеммы с заземлением;
клеммы с размыкающим приспособлением.

Контакты в клеммных колодках изготавливают из латуни, иногда на нее напыляют техническую золотую смесь. Это необходимо для лучшей проводимости электротока внутри колодки, а также бесперебойной работы в диапазоне температур от -40 до +110 градусов Цельсия.

Пружины на клеммниках такого вида исполняют из нержавейки, которая отличается повышенной кислотостойкостью, иногда используется сплав из хрома и никеля. Чтобы повысить защиту от разрушения, а также сделать контакт проводов еще более надежным, элементы клемм покрывают спецсоставом.

Модели клеммников с винтами выглядят как пластина из меди с прикрепленными стальными зажимами. Такое строение очень надежно и не допускает ослабевания контакта между жилами проводников. Пластина сохраняет постоянное давление на вставленную жилу, а прижимающее устройство удерживает провод. Такие зажимы считаются одноразовыми, но если аккуратно проворачивать жилку вокруг себя, то можно его достать.

Винтовые клеммники с зажатыми проводами

Поскольку пластина сделана из луженой меди, то такие клеммы пригодны для алюминиевых проводов. Специально для них наносится смесь кварцевого песка с техническим вазелином, чтобы убрать оксидную пленку с поверхности жил.

Важно! Соединяемые клеммной колодкой провода могут быть разных диаметров в сечении, а также рассчитаны на разную силу электрического тока - зажимы универсальны и могут соединять и неодинаковые жилы. Благодаря этому, можно сократить количество видов клеммников, используя лишь один для нулевых, фазных и защитных проводников разных сечений.

К дин-рейке все используемые крепежи стандартные.

Как выбрать клеммник на дин-рейку

При сборке электрошкафов и щитков распределения применение клеммников для сращивания проводов обязательно, поскольку сокращает затраты на прокладку проводников и проведение монтажно-ремонтных работ. Для монтажа на дин-рейку следует выбирать только качественную клеммную продукцию с учетом технологических особенностей сборки и эксплуатации.

Желательно принимать во внимание следующие показатели:

типоразмеры соединяемых проводников;
защищенность от пожаров и электропробоев: чем выше жесткость крепления и термоустойчивость, тем лучше;
клеммник должен быть как можно более компактным, что позволит смонтировать на дин-рейку больше составляющих, выигрыш в ширине может составлять более 20 процентов;
высокотехнологичность и эргономичность - на клеммах должно быть подобие воронки для легкого и беспрепятственного вставления проводов в нее, каждая клемма маркируется своим маркером для исключения ошибок при монтаже (лучше использовать клеммники, позволяющие наносить такую удобную маркировку).

Также при выборе клеммников для установки на дин-рейку надо рассчитать, сколько необходимо ответвлений для проводников, включаемых в цепь. Как правило, клеммы выпускаются как в одноуровневом (для двух, трех и четырех проводных жил) исполнении, так и в двухуровневом, включающем два клеммника на две проводных жилы (в итоге получается три отдельных независимых электроцепи).

Сечение проводников, вставляемых в клеммные коробки, варьируется от 0,1 кв. мм до 9,5 кв. см, сила тока максимально допускается до величины 300 ампер, а напряжение - до 1 киловольта. Клеммники производятся из негорючего очень прочного полиамидного вещества, имеют разную окраску: как правило, синий цвет - для нулевых, серый - для фазных, желтовато-зеленый - для заземления.

Клеммники с заземлением

В клеммниках, имеющих заземление, существует электроконтакт с самой дин-рейкой, поэтому при наличии заземления электрощита или распределительного шкафа можно ничего больше не подсоединять.

Напротив, такие клеммники, посаженные на дин-рейку с помощью винтового крепления, используются как заглушки для других видов клеммников (без заземления). Таким образом, этот небольшой элемент помогает заземлить электроцепь и существенно сэкономить место. Чаще всего винтовые клеммы с заземлением применяются для сетевых фильтров, акустических и сигнальных систем.

Достоинства и недостатки

Клеммники характеризуются максимально жестким креплением, крепким резьбовым или винтовым латунным соединением жил. Конструкция и материал дают возможность клеммникам надежно функционировать в условиях агрессивных сред, высокой влажности или вибрационных волн. Клеммы, собранные в корпусы, очень компактны и легко монтируются и ремонтируются, благодаря понятной цветовой маркировке. С их помощью можно соединять, не боясь повредить, даже многожильные проводники.

Имеются у соединений с помощью клемм и недостатки:

не всегда подходят для соединения алюминиевых проводов, которые могут просто потечь от нагрева, поэтому они нуждаются в ежегодной подтяжке, иначе могут случиться возгорание или потеря связи;

Последствия при подключении алюминиевых жил через клеммники

желательно подбирать размер клеммников под диаметр проводников, потому что толстый провод может попросту не влезть в узкое отверстие клеммника, а в слишком большом отверстии может хуже зажимать;
иногда при слишком сильном нажиме латунь зажимов просто трескается.

Как подключить клеммник на дин-рейку

Изначально надо определиться с количеством необходимых колодок с клеммами. Сделать это можно, опираясь на обозначения клемм. Например, если это М6-8, значит, винтовой шаг клеммы - 6 мм, а его ширина - 8 мм. От этих подсчетов зависит необходимая длина дин рейки и габариты электрошкафа.

Клеммные колодки ставятся нужными торцами друг к другу и легко нажимаются на бока. Появление щелчка означает, что элементы соединились между собой, теперь их можно монтировать на рейку, после чего подводятся сами провода. Для того чтобы не запутаться и не допустить ошибок, их необходимо сразу маркировать цветом или цифрами. После установки проверяется работоспособность цепи, и проводятся защитные мероприятия, в частности обработка антикоррозионной пастой. Нулевые провода крайне желательно подсоединить к предохранителю, защищающему от перепадов напряжения.

Для того чтобы электросистема работала надежно и без перебоев, необходимо безопасное, простое и надежное соединение проводов. Именно такую возможность дает использование клеммных колодок на дин-рейках - новое слово в электромонтаже.

Видео

Читайте также: