Одной из самых распространенных аварий, встречающихся в электрических сетях и электроустановках, является не короткое замыкание, как принято считать, а отгорание контакта в местах некачественной стыковки проводников. Именно поэтому правильный выбор типа клемм для соединения проводов является основным фактором, обеспечивающим надежность оборудования и его безопасную эксплуатацию.
Виды соединений без использования клемм
Прежде чем начать разговор о клеммах, имеет смысл рассмотреть виды соединения проводов, не использующие специальных механических устройств. В конце концов, методы, которые сегодня принято считать «кустарными» и устаревшими, существуют со времен открытия электричества и живы по сей день. Вот основные из них:
Скрутка. Соединение это выполняется исключительно просто, но если все сделано правильно, то оно относительно надежно и долговечно для сетей со средней токовой нагрузкой. Основной недостаток – невозможность соединения разнородных металлов. Если, к примеру, скрутить медный и алюминиевый провода, то каким бы качественным соединение ни было, оно прослужит недолго, поскольку разнородные металлы представляют собой гальваническую пару и под действием электрического тока очень быстро разрушаются. Не годится скрутка и для многожильных проводов, так как их просто невозможно плотно скрутить, а значит, контакт будет плохим и соединение быстро сгорит.- Спайка. Пайка обеспечивает хороший долговременный контакт и годится для соединения как одножильных, так и многожильных проводов. К недостаткам можно отнести низкую температурную стойкость (припой — довольно легкоплавкий материал) и необходимость иметь рядом разогретый паяльник и электросеть для его подключения. Кроме того, некоторые металлы очень плохо паяются (алюминий и его сплавы) или не паяются вовсе (нихром, константан и пр.).
- Сварка. Исключительно прочное и качественное соединение, которое будет служить годами. Единственное, оно абсолютно неремонтопригодно – сварную стыковку невозможно разобрать. Ну и для того, чтобы сделать такое соединение необходимо специальное оборудование и соответствующие навыки. В дополнение качественно сварить разнородные металлы весьма проблематично, а зачастую и невозможно.
- Обжимка. Смысл метода состоит в том, что два проводника вставляются в гильзу (трубку), а затем эта трубка при помощи специального инструмента обжимается. Такой вид соединения, если он выполнен не пассатижами или молотком, долговечен и обеспечивает хороший контакт. Но он требует специального инструмента и набора гильз соответствующего диаметра. Обжимка годится для стыковки многожильных и одножильных проводников из однородных металлов. Гильза, естественно, должна быть выполнена из того же материала, что и провода или в крайнем случае из железа.
Примеры соединения медных проводов методами скрутки, пайки, обжимки и сварки
Соединительные клеммные колодки
Все вышеперечисленные соединения имеют те или иные недостатки. Они либо ненадежны и недолговечны, либо требуют специальных электромонтажных инструментов и соответствующих навыков. Где, к примеру, взять специальный сварочный аппарат или куда включить паяльник, если объект обесточен? Еще большие проблемы при использовании скрутки, пайки или сварки возникают при работе с проводкой из разнородных металлов.
Сразу же возникает вопрос: можно ли состыковать проводники быстро и просто, но надежно независимо от их толщины и электрической нагрузки? Конечно, можно! Именно для этого и существуют специальные клеммы. Сегодня существует огромное количество таких соединителей, а рассчитаны они практически на все случаи жизни. Все существующие на сегодня клеммные колодки для соединения проводов можно разделить на 5 основных типов:
- Ножевые и штыревые.
- Винтовые и винтовые пластинчатые.
- Зажимные и самозажимные.
- Колпачковые.
- Ужимные типа «орех».
Ножевые и штыревые соединители
Такой тип устройств, по сути, является штекерным. На одном проводе при помощи обжима или пайки крепится гнездо (розетка), на другом – штырь (вилка). При монтаже вилка просто вставляется в розетку.
Штекерные соединительные клеммы для проводов
К сожалению, подобная конструкция имеет больше недостатков, чем преимуществ. Во-первых, ножи и штыри, как правило, не рассчитаны на большие токи и чаще всего имеют открытую (оголенную) конструкцию. Во-вторых, подготовка к монтажу таким методом достаточно трудоемка (пайка, обжимка). Единственным же преимуществом можно считать удобство сборки и разборки цепи. Такой тип соединителей чаще всего используется для монтажа оборудования, а не электропроводки.
Винтовые колодки
Бывают трех видов, но все три зажимают провода при помощи винта. Выпускаются в трех исполнениях:
- Винт.
- Винт, пластина.
- Винт, пружина, пластина.
В самом простом варианте провода прижимаются непосредственно винтами:
Простая винтовая колодка
К преимуществам здесь можно отнести достаточную надежность электрического контакта, высокую токовую нагрузку, низкую стоимость и относительную простоту монтажа (нужна лишь отвертка). Но таким устройством не удастся надежно соединить многожильный провод – проволочки, особенно тонкие, просто «разбегутся» из-под вращающегося винта, а оставшиеся перережутся.
Голый винт – неудачный вариант и при стыковке относительно мягких алюминиевых проводов. Слабый прижим не обеспечит хорошего контакта, сильный расплющит провод, уменьшая его сечение, а значит, и нагрузочную характеристику. При очень сильной затяжке винта можно даже вовсе перерубить алюминиевый проводник.
Результат перетяжки зажимных винтов
Решаются все эти проблемы либо при помощи специальных наконечников, надеваемых на многожильный или алюминиевый провод, либо путем добавления в конструкцию зажима специальной пластины, через которую и прижимается провод. Такое устройство позволяет работать как с многожильными, так и с алюминиевыми проводами безо всяких наконечников. При этом надежность и долговечность соединения остается весьма высокой. Удобство такой конструкции еще и в том, что под один зажим можно (и даже лучше) поместить 2 провода, разместив их с разных сторон винта, причем провода могут быть из разнородных металлов.
Клеммная колодка соединительная с зажимной пластиной
Подпружиненная винтовая конструкция несколько сложнее обычной, а значит, и дороже. Но благодаря пружине сила прижима регулируется автоматически. То есть для качественного соединения нужно просто затянуть винт до упора. Такие соединители подойдут для любых типов проводов, в том числе и многожильных. Единственный недостаток – со временем пружина «устает» и контакт может ослабнуть. Но если купить качественное изделие и не злоупотреблять переразборкой схемы, то такое устройство прослужит многие годы.
Винтовой подпружиненный соединитель
Зажимные и самозажимные клеммы
Этот тип клемм является максимально удобным при использовании. Для монтажа здесь не нужны ни инструменты, ни особые знания. Зажимные устройства имеют защелку той или иной конструкции, которая фиксирует провод при помощи пружинящей стальной планки. Достаточно вставить в отверстие провод, закрыть защелку и монтаж произведен.
При закрытии защелки провод прижимается токопроводящей планкой
В случае с самозажимной конструкцией, работающей по принципу «сунул – не вынешь», все еще проще: нужно вставить провод поглубже в отверстие, где он автоматически зажимается пружинящей контактной планкой, расположенной под углом к проводу:
Конструкция самозажимной колодки
Такие зажимы просты и удобны в использовании, но это, пожалуй, все. Большинство подобных конструкций не рассчитано на большой ток, а мощные изделия имеют неоправданно большие габариты. Частично этот недостаток компенсируется токопроводящей пастой, которой заполняются посадочные места проводов.
Максимум, на что можно рассчитывать, используя обычные самозажимные клеммники без токопроводящей пасты, – монтаж домовой проводки, однако, надёжнее будет использовать другой тип клемм. При этом стоит учитывать, что устройства являются одноразовыми. Если и удастся разобрать такое соединение (для этого «специалисты» рекомендуют провода выкручивать), то повторно использовать зажим не стоит – он уже не сможет обеспечить хороший контакт. И также не рекомендуется использовать самозажимные колодки для монтажа многожильного провода.
Колпачковые пружинные зажимы
Эти устройства тоже являются самозажимными, но в отличие от последних относительно легко демонтируются и могут использоваться повторно. Конструктивно они состоят из пластикового колпачка, внутри которого расположена конусная пружина из проволоки квадратного сечения. Для соединения нескольких проводов их зачищают, предварительно слегка скручивают прямо рукой и вворачивают в колпачок. Вворачивая провода против направления навивки пружины, вы немного расширяете последнюю. По окончании процесса пружинка скручивается в исходную и плотно обжимает проводники, обеспечивая надежный контакт.
Внешний вид и конструкция колпачкового зажима, где:
- 1 – подвижная пружина из проволоки с острыми гранями;
- 2 – накатка или «ушки» для удобства вкручивания;
- 3 – соединяемые провода;
- 4 – изолирующая юбка;
- 5 – корпус колпачка из изоляционного материала.
Преимущества колпачков очевидны: они легко устанавливаются, могут быть демонтированы, а место соединения не нужно изолировать. Очень удобно, к примеру, для монтажа люстры или разводки в соединительной коробке. К недостаткам можно отнести невысокую нагрузочную способность (годятся максимум для осветительной проводки и маломощных розеток) и невозможность соединения проводов из разнородных металлов.
Ужимные соединители
Из-за их внешнего вида такие зажимы еще называют «орехами». Строго говоря, это ответвительные устройства, но при необходимости «орехи» можно использовать и как обычные соединительные колодки. Состоят зажимы из двух пластин-накладок, на которых отштампованы пазы для провода. Пластины накладываются на зачищенные провода, сжимаются при помощи винтов и сверху закрываются защитными крышками.
Ответвительный зажим типа «орех» (видна стальная прокладка между проводниками из разнородных металлов)
Благодаря такой конструкции изделия могут выдерживать исключительно высокие токи, весьма надежны и подходят как для неразрывного ответвления, так и для соединения практически всех видов проводов, в том числе и из разнородных металлов. Единственным же недостатком «ореха» можно считать довольно большие габариты и невозможность одновременного соединения большого количества проводов.
Использование ответвительных зажимов в качестве соединительных колодок
