Как соединить два провода? Да, можно зачистить изоляцию на концах проводов и скрутить их вместе, обезопасив соединение изоляционной лентой на стыке или использовать проводной соединитель. Но что, если есть несколько проводов, которые нужно соединить/подключить рядом друг с другом? Или что, если несколько исходящих проводов должны быть подключены к одному входящему проводу? А что, если провода нужно периодически переподключать? В этом случае этот метод уже не будет ни безопасным, ни удобным. В этой ситуации нам помогут клеммные колодки.
Что такое клеммная колодка?
Клеммная колодка (также называемая соединительной клеммой или терминальным соединителем) представляет собой модульную колодку с изолированной рамкой, которая соединяет два или более провода вместе. Он состоит из зажимного элемента и токопроводящей ленты.
В изолированном корпусе клеммной колодки находится токопроводящий элемент (металлическая полоса). Он также обеспечивает основу для зажимного элемента. Корпус имеет монтажное приспособление, позволяющее легко монтировать или снимать блок с печатной платы или монтажной рейки. Большинство клеммных блоков обычно модульные и устанавливаются на DIN-рейку. Это позволяет увеличивать количество терминалов в разводке проводов, если понадобиться. Клеммные колодки делают соединения более безопасными, а провода хорошо организованными.
Типы клеммных колодок
Электрические клеммные колодки можно классифицировать на основе конструкции, типа устройства, вариантов подключения и т. д.
Тип структуры
- Одноуровневые проходные клеммные колодки: они просто используются для соединения двух проводов, т. е. соединения «провод-провод». Их также называют клеммными колодками с одинарным вводом. Одноуровневые клеммные колодки относятся к самому простому типу, имеющему один входной контакт и один выходной контакт.
- Двухуровневые клеммные колодки: Эти блоки имеют еще один уровень соединительных клемм, наложенный на первый. Такое расположение обычно используется для экономии места.
- Трехуровневые клеммные блоки: как и двухуровневые блоки, они имеют дополнительный уровень наверху. Преимущество использования многоуровневых блоков заключается в том, что в одном блоке можно установить несколько соединений.
Тип устройства
Заземляющие клеммные колодки
Эти блоки часто выглядят как одноуровневые проходные клеммы. Исключением является то, что эти блоки и металлическое соединение, где заканчивается провод, заземляются на панель или DIN-рейку, на которой установлен блок.
Клеммы с предохранителями
Они аналогичны проходным блокам, за исключением того, что металлическая соединительная планка заменена предохранителем. Поэтому провода будут подключаться через предохранитель, обеспечивающий дополнительную защиту. Некоторые производители также добавили небольшой LED-светодиод на корпус клеммы, который позволяет определить рабочее/нерабочее состояние предохранителя.
Клеммные колодки для термопар
Они предназначены для подключения проводов термопары. Некоторые соединители термопар, по сути, зажимают выводы термопары вместе с обеих сторон блока, устраняя металлическую соединительную полосу внутри блока. Однако в некоторых блоках термопар может присутствовать металлическая соединительная полоса из того же металла, что и провод.
Блоки ввода/вывода и сенсорные блоки
Блоки ввода-вывода используются для установления соединения между устройством и контроллером. Принимая во внимание, что сенсорные блоки работают с трех- или четырехпроводными устройствами, такими как датчики приближения.
Разъединяющие клеммные колодки
Эти блоки позволяют легко отсоединить провода, просто подняв рычаг или рубильник. Их можно использовать для удобного отключения и подключения без снятия проводов. Они также известны как блоки переключения.
Блоки распределения питания
Эти блоки используются в распределении электроэнергии. Клеммная колодка распределения электроэнергии — это удобный, экономичный и безопасный способ распределения мощности от одного источника на несколько выходов. К входной клемме блока подключается один большой провод, а на выходе предусмотрено несколько выходных клемм. Таким образом, провода хорошо расположены на панели управления, что придает ей аккуратный, чистый и профессиональный вид.
Варианты зажима в клеммных колодках
Винтовые клеммы (Screw terminal)
Винтовые клеммы являются наиболее распространенным методом подключения. В клеммных колодках с винтовыми клеммами используются винты для крепления кабеля и провода. Обычно они встречаются в блоках, работающих с умеренными напряжениями и токами. Как использовать винтовые клеммы? Для того, чтобы закрепить провод в колодке потребуется прецизионная отвертка. Для начала зачищаем край провода от изоляции и вставляем его в терминальный порт. С помощью отвертки затягиваем винт пока провод не будет надежно закреплен в клемме. Обратите внимание, что не следует перетягивать винты слишком сильно, так как это может повлечь за собой сильную деформацию провода и потерю контакта. Винтовые клеммы подходят для очень широкого диапазона размеров проводов или проводников.
Пружинный зажим (Spring clamp)
Клеммы этого типа используют давление пружины, чтобы удерживать провод в зажатом состоянии. Пружинные зажимы представляют собой более новую альтернативу винтовым зажимам и обычно используются для относительно небольших проводов. Как использовать клеммы с пружинным зажимом? Для работы с этими клеммами нам также потребуется отвертка. Зачищаем край провода от изоляции (чуть больше 1 см). Вставляем отвертку в пружинный карман, вставляем край провода в терминальный порт до упора и вытаскиваем отвертку. Пружинный зажим должен плотно придавить провод. Многие производители рекомендуют использовать кабельные наконечники
Вставные клеммные колодки (Push-in или push-fit terminal blocks)
Вставные клеммы позволяют подключать провод, просто вставив его. Для большинства вставных клемм требуется использование кабельного наконечника. Наконечник укрепляет конец провода/проводника. Некоторые вставные клеммные колодки позволяют вставлять одножильный провод напрямую или многожильный провод, вставив отвертку в отверстие для разблокировки.
Соединитель смещения изоляции (Insulation Displacement Connector или кратко IDC)
Эти соединители не требуют снятия изоляции для контакта. Нам просто нужно вставить провод, не снимая изоляцию, и два острых металлических лезвия внутри клеммы прорежут его до проводника, установив надлежащий контакт.
Клеммная колодка с барьером (Barrier terminal block)
Этот тип очень похож на винтовые клеммы так как используют винты для удержания провода и создания контакта. Они используются там, где вибрация является проблемой. Лопатка или кольцевая клемма прикрепляются к проводу, а затем вставляются в болт и затягиваются гайкой на клеммной колодке. Это предотвращает ослабление проволоки из-за вибраций.
Штекерные клеммы (Pluggable)
Как подсказывает название этот вид имеет «вилку» для подключения к «розетке». Этот вид состоит из двух соединителей. Провод вставляется в клемму и зажимается винтом как в классической винтовой клемме после чего эта часть легко подключается и отключается от ответной части, которая является статически закрепленной на панели. Этот тип клеммников используется в ситуации, где необходимое частое и быстрое переподключение проводов.
Клемма с соединителем (Tab connector)
На клеммных колодках этого типа провод, присоединенный к соединителю, проталкивается на выступ. В зависимости от типа разъема провод может быть обжат или припаян. Также доступны клеммные колодки с язычковым соединителем, в которых одна сторона клеммной колодки представляет собой соединение с выступом, а другая сторона клеммной колодки представляет собой соединение с винтовым зажимом.
Как выбрать клеммную колодку, которая подойдет под ваши нужды
Выбор правильного типа соединителя может показаться тривиальным, но на самом деле это сложнее, чем вы можете себе представить. Аспекты клеммных колодок, которые необходимо учитывать, обычно включают требования к току, требования к напряжению, используемый провод, механическую прочность и окружающую среду.
Требование по току
Требования к току, возможно, являются наиболее важным аспектом, который следует учитывать, поскольку подача слишком большого тока через клеммную колодку может привести к перегреву и, следовательно, к разрушению клеммной колодки. При поиске клеммной колодки убедитесь, что выбранная колодка действительно может выдержать ток, который вы ожидаете использовать, плюс на 50 процентов больше. Например, если ожидаемый ток 2 А должен быть получен от блока, то клеммной колодки с номинальным током 3 А будет достаточно.
Требования к напряжению
Так же, как потребляемый ток, необходимо учитывать и напряжение. Напряжение вызывает проблемы с пробоем диэлектрика, так что слишком высокое напряжение для клеммной колодки может вызвать утечку тока между соседними клеммными колодками. Тем не менее, требования к высокому напряжению зачастую редко применяются в конструкции, поэтому требования по напряжению обычно игнорируются для напряжений ниже 100 В. Тем не менее, важно, чтобы это значение было проверено до выбора клеммной колодки!
Используемый провод
Не все провода одинаковы, и каждый тип провода имеет свои преимущества и недостатки. Например, выбирая клеммник для кабеля, обязательно узнайте размер кабеля (поместится ли он физически в клеммник?), а также одножильный он или многожильный. Многожильный провод очень хорошо подходит для винтовых клемм, тогда как одножильный провод хорошо подходит для вставных соединителей.
Экологическая/механическая прочность
Окружающая среда является очень важным аспектом, который следует учитывать при выборе клеммной колодки. Некоторые клеммные колодки могут быть механически прочными и выдерживать высокие токи, но если соединение используется в морской среде, соленый воздух может повредить металлические контакты. Окружающая среда также может иметь большие колебания температуры или содержать механические вибрации, которые делают винтовые соединения ненадежными.
Установка терминальных блоков (клеммных колодок) и аксессуары к ним
Самый распространенный метод установки клеммных колодок является крепёж на DIN-рейку.
Что такое DIN-рейка
DIN-рейки - это длинные металлические полоски, которые позволяют прикреплять различные элементы электрооборудования к стойкам электромонтажного шкафа. Из многих видов электрического оборудования большинство попадает в категорию группы управления, например, счетчики, автоматические выключатели, контактор-пускатель, клеммные колодки, соленоиды, приводы, источники питания, реле, контроллеры двигателей и программируемые логические контроллеры. Производители также выпускают корпуса на DIN-рейку для ваших нетривиальных решений.
DIN-рейки могут входить непосредственно в стену или входить во внутреннюю панель электрических шкафов. В первом сценарии вы можете прикрепить все электрические компоненты непосредственно к рейке или использовать другую электрическую перегородку. Во втором сценарии все единицы оборудования идут прямо на рельс.
DIN-рейки предлагают несколько преимуществ для электроустановки. Прежде всего, это стандартизация. DIN-рейки позволяют выбирать из широкого спектра компонентов и производителей, чтобы беспрепятственно устанавливать эти элементы оборудования в панели, независимо от размера проекта или географического положения.
Эта функция доступности поперечного сечения дает вам гибкость и творческий подход для разработки ваших индивидуальных электрических решений без ущерба для целостности и функциональности проекта.
Преимущества использования DIN-рейки:
- Плавный монтаж: при работе с нестандартными панелями иногда приходится демонтировать всю конструкцию, чтобы установить дополнительное оборудование. DIN-рейки гарантируют, что все новые компоненты встанут на место или защелкнутся.
- Оптимизация пространства: как часть упомянутых стандартов, DIN-рейки обеспечивают простую установку даже в самых тесных помещениях, обеспечивая удобный способ подключения внутренней и внешней проводки.
- Рентабельность: меньшие усилия и меньше используемого пространства превращаются в проект, позволяющий сэкономить деньги, сократить время простоя и оставить вам дополнительное время для выполнения других обязанностей.
- Организованная компоновка: DIN-рейки обеспечивают эстетическое и приятное расположение, которое позволяет создать хорошо структурированную карту для облегчения доступа для обслуживания и общей безопасности.
Типы DIN-реек
Рейки Top Hat
DIN-рейки Top Hat, также известные как TS35, являются наиболее распространенными, наиболее доступными и наиболее универсальными в соответствии с отраслевыми стандартами DIN. Название связано с тем, что его поперечное сечение напоминает глубокую шляпу (в основном, прямоугольную чашу), а число указывает на то, что эти направляющие имеют ширину 35 мм. Стандартная глубина канала составляет 7,5 мм, но также доступна глубина канала 15 мм (глубокая шляпа).
Мини-рейки Top Hat
TS15, безусловно, является миниатюрной версией TS35. Двумя отличиями являются размер от края до края (всего 15 мм) и стандартная глубина канала (5,5 мм). Эти направляющие идеально подходят, если у вас ограничено свободное пространство или вам нужно прикрепить только компактные компоненты, такие как реле или распределительные коробки меньшего размера.
С-образные направляющие
Эти рейки, которые когда-то считались отраслевым стандартом (до появления TS35), имеют ширину от края до края 32 мм и поперечное сечение в форме буквы «С». Благодаря отличной настенной опоре эта DIN-рейка по-прежнему широко используется при монтаже более тяжелых компонентов, таких как трансформаторы и блоки питания.
G-рейки
Эти рейки, также известные как TS32, имеют более глубокую полость на одном из концов, напоминающую букву G, размером 32 мм от края до края. Этот более глубокий канал обычно проходит по нижнему краю панели, обеспечивая более надежную опору для этих тяжелых компонентов. Это также предотвращает непреднамеренную обратную установку.
