Клеммные клодки для соединения проводов

Шутливое определение электротехники, как науки о контактах, на самом деле является квинтэссенцией задач и требований, предъявляемых к электрическим соединениям – ток должен проходить через точку касания проводов с минимальными потерями, и при этом не должна допускаться его утечка из-за соприкосновения с другими токопроводящими поверхностями.

Возникает поломка в случае отсутствия нужного контакта, но его появление в непредусмотренном месте является аварийной ситуацией, чреватой катастрофическими последствиями и человеческими жертвами.

Поэтому прогресс в электротехнике привел к созданию устройств, обеспечивающих надёжный электрический контакт проводов, безопасный для окружающего оборудования и обслуживающего персонала. Одним из таких электротехнических соединительных изделий, обеспечивающих надёжность и безопасность контакта, является клеммная колодка.

Клеммные колодки

Принцип соединения проводов

Надёжность контакта в соединительной клеммной колодке достигается благодаря винтовым зажимам, фиксирующим провода в латунной трубке или между прижимными пластинами. Из-за используемых для этих целей винтов, данные клеммы также называют винтовыми клеммниками.

Есть две разновидности данных электротехнических устройств, различающихся по типу фиксации:

  1. Зажим осуществляется из-за давления на проводник торцовой поверхности закручиваемого винта, при этом оголённая токонесущая жила находится в трубке, перпендикулярно оси которой, имеется резьбовое винтовое соединение. Придавленный к внутренней стенке трубки провод контактирует с ней, благодаря чему достигается необходимая площадь контакта. Другой проводник вставляется с противоположного торца трубки, и прижимается аналогично.sapcsc_933713382ce19a3a5c1aad75ed2f9af4
  2. Прижимное воздействие от головки болта передаётся через шайбу или прижимную пластину, при этом провод зажимается между двумя плоскими поверхностями прижимной пластины и контактной перемычки, на другом конце которой находится симметричное винтовое соединение.

Клеммники первого типа массово используются в частном секторе, при электромонтаже проводов в распределительных коробках,

Клеммники для распред коробки

а клеммные колодки второго типа чаще применяют в электрощитах и различном оборудовании.

Клеммники этого типа применяются в распредщитах

Трубчатые винтовые колодки

Большую популярность среди населения, вынужденного заниматься соединением силовых проводов, получили винтовые клеммные колодки из полиамида и латунных трубок.


Данные электротехнические изделия, благодаря их простоте и дешевизне, можно встретить практически в любом не специализированном магазине, занимающимся продажей различного хозяйственного инвентаря. Для соединения проводов с помощью данных клеммных колодок понадобится лишь нож для зачистки изоляции и подходящая по форме и диаметру отвертка.

Очень часто в отдалённых регионах данные винтовые клеммники – единственная возможность сделать электромонтаж, не прибегая к использованию скруток, которые нормативами ПУЭ не допускаются.

Латунные контактные трубки в полиамидных клеммных колодках располагаются параллельно, в каждой перемычке между ними, в материале имеется монтажное отверстие для крепления изделия.

соединение проводов с помощью винтовой клеммной колодки

В этом же месте удобно производить отделение необходимого для электромонтажа количества колодок. Провод зачищается таким образом, чтобы оголённая часть полностью скрывалась в половине длины трубки.

Недостатком данных клеммников является неравномерный зажим торца винта, и его вращение, при котором материал проводника повреждается.

Поэтому данным способом можно соединять только цельные жилы, применяя умеренную силу, закручивая зажимной винт. Поскольку часть тонких жилок в гибком кабеле неминуемо продавливается в данном зажиме, следует использовать специальные наконечники для многожильных проводов.

Повреждение материала проводника из-за использования винтовой клеммной колодки

Контактные колодки с пластинами

Описанного выше недостатка с вращающимся винтом, прорезающим металл провода, лишены клеммовые соединения из второго варианта, имеющие прижимные пластины.

Данный контактный зажим располагается на диэлектрике из карболита или другого тугоплавкого пластика.

Поскольку фиксация происходит по обе стороны винта, то в данную клемму можно вставлять два провода одновременно.

Часто, для повышения надёжности, опытные электрики сгибают жилу в петлю, продевают в неё предварительно отвинченный болт и снова его закручивают.

Несмотря на то, что нижняя контактная пластина часто имеет U-образную форму, ограничивающую свободное пространство для помещаемого туда проводника, всё же не следует зажимать там многожильные провода, из-за вероятности повреждения жилок об острые грани.

Разновидности колодок с пластинами

К тому же, на прижимной пластине, для лучшего сцепления с металлом жилы делают специальные насечки, которые могут повредить тонкие проводки.

крепление проводов в контактной колодке

Для предотвращения самопроизвольного откручивания винта применяется специальная шайба – гровер.

 

шайба для клеммы

Поскольку существует возможность случайного касания пальцами открытых контактов, данные колодки дополнительно защищают съёмной пластиковой крышкой.

Контактные колодки с крышками

Недостатки колодок

Из механики известно, что главный враг винтового соединения – это вибрация, из-за которой прижимающая сила открутившегося болта может ослабнуть настолько, что винт иногда откручивается полностью.

Может показаться, что клеммные колодки в распределительной коробке находятся в полном покое, и не подвержены вибрационным воздействиям. На самом деле, человеческое жильё находится в пространстве, наполненном различными вибрациями природного и техногенного характера – особенно это ощущается в большом городе.

Нагрев и перегрузка в винтовой клеммной колодке из-за плохого контакта

Другое негативное свойство материалов, ухудшающее характеристики винтовых соединений – это текучесть металлов. Под давлением прижимного винта или пластин молекулы металла проводника растекаются в стороны, подобно пластилину, если на него сильно надавить.

В отношении электротехнических металлов – меди и алюминия данный процесс измеряется микронами в сутки, но это происходит, и соединительная прижимная сила ослабевает.

Поэтому, из-за данного свойства и упомянутой вибрации, используя выше описанные клеммники для соединения проводов, необходимо помнить, что винты нужно периодически подтягивать хотя бы раз в год, иначе уменьшающаяся площадь контакта приведёт к увеличению его сопротивления и сопутствующего нагревания.

Поскольку нагрев металла ухудшает его проводимость, тепловыделение возрастает и в моменты пиковых нагрузок может возникнуть искрение, подвергающее коррозии контактирующие поверхности, что в конечном результате приводит к перегреву провода у точки контакта и даже возникновению дуги.

Изоляция фиксацией

Пусть клеммные колодки не столь надёжны как пайка, электросварка или опрессовка гильзами, но в отличие от данных способов, одновременно с монтажом проводов происходит их изоляция.

Также для соединения можно использовать наконечники для более надежного контакта многожильных проводов

Будь то скрутки, спайки или гильзы – их всегда нужно дополнительно изолировать, и размещать так, чтобы в процессе эксплуатации изоляционный материал не повредился, и токонесущие части не соприкоснулись.

В случае применения колодок, помимо диэлектрического материала на котором держатся клеммовые соединения, оголённые провода также изолируются друг от друга благодаря жёсткой фиксации их в пространстве, не дающей им соприкасаться.

Похожие статьи

Поделитесь статьей с друзьями:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *