Клеммы для соединения проводов и кабельные муфты
При монтаже электрической сети особое место занимают операции по соединению проводов. Эти этапы не только требуют времени, но и весьма ответственны: от них зависит надежность всей системы и пожарная безопасность.
Когда-то соединение проводов выполняли в виде скрутки. Сейчас их использование не допускается, поскольку в месте контакта увеличивается сопротивление, а значит, повышается температура, что приводит к обгоранию изоляции. Кроме того, не разрешается соединять медные и алюминиевые провода из-за возникающей взаимной коррозии. Использование клемм стало обязательным.
При монтаже электрической сети требуется сделать много соединений. Ускорить эти операции помогает стандартная монтажная фурнитура. Промышленность выпускает большой ассортимент комплектующих и расходных материалов для соединения проводов и кабелей, ниже мы расскажем, как сориентироваться в этом разнообразии.
Разновидности соединительных клемм
Надежный и долгосрочный контакт можно обеспечить при помощи клемм, изготовленных промышленным способом. Вариантов много, потому что разные изделия предназначены для определенного сечения провода, материала, из которого изготовлен проводник, способа установки. Клеммы также выпускаются в различных цветах, что иногда помогает разобраться в назначении жил, если их много.
Даже сравнительно недорогие образцы обеспечивают надежный контакт, что особенно важно, если проводник имеет большое сечение.
По способу использования клеммы можно разделить на следующие группы:
- не требующие какого-либо инструмента (например, самозажимные);
- для монтажа необходима только отвертка;
- нужен специальный обжимной инструмент.
Промышленность выпускает стандартные типы клемм, конструкция которых проверена временем. При выборе конкретной продукции надо проверить, подойдет ли она по размерам, способу крепления, количеству контактов и мощности. Ниже дано описание популярных вариантов этих комплектующих.
Ножевые клеммы (которые еще называют «ножны») выпускают для одной жилы. Контакт на проводе обжимают, а соединение осуществляется по принципу «папа-мама». Подходят для проводников сечением до 6 мм.
Кольцевые неизолированные клеммы тоже закрепляют на проводе обжимом, а для соединения нужен винт (например, на контактной колодке устройства или силового щитка). Такой вариант пригоден для силовых кабелей сечением до 17 мм.
Вилочные соединители отличаются от кольцевых формой контакта — у них она U-образная. «Вилку» не одевают на винт, достаточно подсунуть под гайку и притянуть. Надежность таких контактов ниже, чем у кольцевых (могут выскользнуть), но во многих случаях можно использовать только этот вариант из-за конструкции клеммной колодки. Это характерно, например, для бытовых приборов. Вилочные клеммы устанавливают на кабели диаметром до 5 мм.
Штыревые изолированные клеммы имеют две части («папа-мама»). Это, по сути, простейший разъем для одного провода. Допускается диаметр жил до 6,6 мм. Такие клеммы часто применяют в автомобильной, компьютерной и бытовой технике.
При подключении многожильного проводника его конец опрессовывают с применением втулочного наконечника. После этого провод легко подключить к клеммной колодке.
Если надо соединить два силовых кабеля, часто используют трубчатый фиксатор. Он состоит из медной трубки и прижимных винтов. Для трубчатого фиксатора также применяют метод обжима. Диаметр соединяемых проводников — до 17 мм.
Похожий способ крепления используют и в клеммных колодках. Они представляют собой пластмассовый корпус с набором латунных гильз. Провода закрепляют винтами. От колодки легко отрезать часть с необходимым количеством контактов. Для большинства современных бытовых люстр используется именно такой способ подключения. Клеммные колодки применяют и в распределительных щитках.
Эти изделия рассчитаны на сравнительно небольшую мощность, поэтому винты в них тонкие. Затягивать их надо с осторожностью, чтобы не сорвать резьбу и не повредить провод (особенно если он многожильный). Здесь полезно использовать упомянутые выше втулочные наконечники.
Клеммные колодки используют также для соединения проводов, выполненных из разных материалов (например, меди и алюминия), для того чтобы не допустить непосредственный контакт двух металлов, вызывающий коррозию.
Барьерные клеммы имеют устойчивый к горению корпус из гетинакса (бумажной массы, пропитанной специальной смолой). Контактная группа сделана в форме пластин, а для удержания провода используются винты. Это обеспечивает ровный и сильный прижим, что повышает надежность соединения. Сверху устанавливается прозрачная крышка из диэлектрика, которая предохраняет от случайного прикосновения к контактам, замыкания соседних проводников между собой, падения металлических инструментов и т. д.
Самозажимные пружинные клеммы рассчитаны на быстрое соединение проводов (как правило, малой мощности). Освобожденный от изоляции конец проводника надо просто вставить в клеммник, и пружина прижмет жилу к внутреннему контакту — общему для всех входов. Таким способом делают разветвления. Конструкция пружинной клеммы такова, что провод невозможно вытащить наружу, не открыв специальную защелку.
Достоинство самозажимов еще и в том, что можно использовать как одножильные, так и многожильные провода. Примером могут служить клеммы Wago, в которых биметаллические контакты покрыты специальной пастой. Эти зажимы также можно рекомендовать для случаев, когда присутствуют медные и алюминиевые провода, поскольку здесь их прямой контакт исключен, а значит, нет взаимного окисления.
Многим специалистам известны клеммы Wago, снабженные рычажками оранжевого цвета и позволяющие быстро присоединить или отсоединить провод. Эти изделия рассчитаны на ток до 32 А.
Некоторые пружинные клеммники выпускают как одноразовые. Пружинный контакт надежно фиксирует провод, смазка из смеси вазелина и кварца препятствует окислению. Вытащить провод нельзя, и, если надо разобрать соединение, клеммник разрушают.
К одноразовым изделиям можно отнести и гильзы. Их изготавливают в виде луженой медной трубки с внутренним диаметром, соответствующим диаметру провода. После того как оголенный конец кабеля помещен в гильзу, ее обжимают специальными клещами (кримпером) в двух или трех местах. Изолируют соединение с помощью ПВХ-ленты или термоусадочной трубки. Материал гильзы должен соответствовать типу проводов: медь, алюминий или их комбинация.
При отсутствии клемм фабричного производства такое изделие можно изготовить самому. Для этого нужны винт, гайка и три шайбы. Для изоляции придется использовать термоусадочную трубку большого диаметра или много изоленты.
Разновидности соединительных муфт
Для подключения силовых кабелей часто используют кабельные муфты. Они позволяют быстро присоединить оголенные концы (достаточно большого диаметра), обеспечить надежное соединение и защитить его от пыли, влаги и других вредных факторов. Кабельные муфты применяются в таких областях, как промышленность, энергетика, транспорт, строительство.
Конструкции соединителей различны. Некоторые муфты применяются для соединения кабелей друг с другом, другие — для прокладки коммуникаций сквозь стену здания или корпус агрегата. Характеристики каждого изделия учитывают поперечное сечение и число жил, частоту и напряжение, передаваемую мощность, способ монтажа.
Вот некоторые примеры.
Соединительные кабельные муфты применяют для наращивания кабелей при прокладке силовых коммуникаций. К таким соединениям предъявляют повышенные требования по надежности, поэтому используют сертифицированные изделия, соответствующие техническим условиям проекта.
В общем случае муфта должна обеспечивать:
· возможность надежного соединения жил кабеля. Для изоляции каждой жилы может использоваться отдельная манжета с термоплавким клеем;
- заземление, если соединяемые кабели имеют броню;
- герметизацию соединения. Кожух должен препятствовать попаданию внутрь влаги, пыли и грязи;
- иногда — возможность разборки муфты и повторного использования.
Переходные кабельные муфты применяют там, где присутствуют линии, конструктивные характеристики которых отличаются в большой степени. Например, для сопряжения кабелей, имеющих разное количество жил, различный тип изоляции и т. п.
В промышленности часто требуется решить задачу соединения трех одножильных кабелей с полиэтиленовой изоляцией с одним 3-жильным кабелем, имеющим бумажную изоляцию.
При прокладке силовых линий монтажники могут столкнуться с другой проблемой. С одной стороны уложен кабель с пластмассовой изоляцией, с другой — кабель с бумажно-пропитанной изоляцией.
Похожая задача возникает, когда надо соединить воздушную линию с подземной, марки проводов обязательно будут отличаться.
Стопорные муфты применяют для соединения маслонаполненных кабелей. В этом случае важно, чтобы пропитка не вытекала из оболочки, особенно если трасса проложена с наклоном. Обычно это высоковольтные линии, к изоляции которых предъявляют повышенные требования. Стопорные муфты монтируют на заданных расстояниях друг от друга, чтобы объединить секции кабелей и не создавать излишнего давления масла.
Назначение ответвительных кабельных муфт ясно из названия: их используют для подключения кабелей к ЛЭП.
Концевые кабельные муфты нужны там, где надо подключить линию к электрооборудованию или потребителю энергии (промышленному агрегату). Их также устанавливают в местах, где требуется просто закрыть кабельный ввод.
Термоусаживаемые муфты позволяют создать герметичное соединение. Материал под воздействием высокой температуры обжимает кабель, создавая надежный слой изоляции. Преимущество такой технологии еще и в том, что линии могут иметь разный диаметр.
Ответвительные термоусаживаемые муфты необходимы там, где надо создать Y-образное соединение. В этом случае к многожильному кабелю требуется присоединить два других. Важнейшим фактором становится надежность герметизации. Этого можно добиться только с помощью специализированной муфты промышленного изготовления. Такое изделие может включать в себя механические средства крепления и полимерные материалы (клей, термоусаживаемые части, мастика для внутреннего заполнения).
Скотч-лок представляет собой одноразовую муфту для соединения слаботочных кабельных изделий, то есть в линиях связи или питания с невысокой передаваемой мощностью.