Клеммы: виды, конструкция, особенности работы на примере продукции марки SUPU

Клеммы используют в широком спектре промышленных и домашних устройств. Их основная задача состоит в том, чтобы обеспечить надежный и безопасный контакт между проводниками. В отличие от пайки или опрессовки, клеммное соединение обычно позволяет быстро отключить провод и подключить его снова или даже перекоммутировать соединения при необходимости.

Тип клеммы выбирают по месту установки, сечению и типу провода, току и напряжению, а также по тому, насколько часто соединение придется обслуживать.

Виды и применение

Клеммы различаются по трем основным признакам: способу подключения проводника, способу монтажа и назначению в электрической цепи. Эти характеристики независимы друг от друга. Например, одна и та же клемма может быть пружинной по способу подключения, устанавливаться на DIN-рейку и выполнять функцию проходной или заземляющей.

На примере ассортимента производителя клемм SUPU рассмотрим решения разных типов и разберемся, чем отличаются основные конструкции и для каких задач они лучше всего подходят.

По способу подключения проводника

Способ подключения определяет, как именно провод фиксируется внутри клеммы и каким образом создается необходимое контактное усилие. SUPU выпускает винтовые, пружинные и Push-In клеммы.

Винтовые

Это самый простой, классический вариант, в котором проводник фиксируется с помощью винта. При затяжке винт воздействует на зажим, который прижимает провод к токопроводящей части клеммы. Такое соединение широко используется в распределительных щитах, шкафах управления, промышленном и энергетическом оборудовании.

Главное преимущество винтовой конструкции — универсальность и привычный способ монтажа. При этом для подключения требуется отвертка, а винт необходимо затягивать с усилием, рекомендованным производителем. Недостаточная затяжка снижает надежность и безопасность соединения, а чрезмерная может повредить клемму или подключаемый проводник.

В ассортименте SUPU винтовой способ подключения используется, в частности, в клеммах серий TU и UK/SUK.

Пружинные

В таких клеммах проводник фиксируется за счет усилия встроенной металлической пружины. Винтового соединения здесь нет: пружина постоянно прижимает провод к контактной части. Благодаря этому монтаж занимает меньше времени, а необходимое усилие прижима задается конструкцией пружины.

Пружинные клеммы удобны при сборке оборудования с большим количеством точек подключения. За счет скорости монтажа их использование может быть эффективнее при более высокой цене отдельного устройства. Недостатком пружинных клемм можно считать повышенные требования к подготовке проводника, его сечению и материалу. Наибольшее применение они нашли в промышленной автоматике, шкафах управления, машиностроении и других системах, где наряду с надежностью соединения важна скорость монтажа.

У SUPU к этому типу относятся серии TC, TA и TB.

Push-In

Используют пружинный механизм, но рассчитаны на прямое подключение проводника. Жесткий одножильный или многожильный провод с подходящим наконечником вставляется в клемму до упора и автоматически фиксируется пружиной. Выполнять отдельную операцию по затяжке винта или раскрытию зажима при таком подключении не требуется.

Клеммы Push-In особенно удобны при серийной сборке шкафов и электрооборудования: чем больше точек подключения, тем заметнее выигрыш во времени по сравнению с винтовым монтажом. Инструмент при этом может потребоваться только для отсоединения провода или работы с проводниками, которые невозможно вставить непосредственно в зажим. Недостатком Push-In можно считать более сложную разборку соединения.

У SUPU технология Push-In представлена, в частности, серией TP.

По способу монтажа

По месту установки клеммы делят на два типа: для DIN-рейки и для печатных плат (PCB).

Клеммы на DIN-рейку устанавливают на стандартную монтажную рейку внутри распределительного щита, шкафа автоматики или другого электротехнического оборудования. Такой способ позволяет собрать нужное количество элементов в единый ряд, разделить цепи по назначению и при необходимости дополнить сборку перемычками, маркировкой и другими аксессуарами.

DIN-реечная конструкция удобна еще и своей модульностью. При изменении схемы отдельные клеммы можно добавлять или заменять без полной переделки клеммного ряда. Удобно, что на DIN-рейку могут устанавливаться модели с разными способами подключения: винтовым, пружинным или Push-In.

Клеммы для печатных плат (PCB) решают другую задачу: с их помощью внешние провода подключаются непосредственно к электронной плате. Клемма монтируется на PCB и становится частью устройства, а провод подключается уже к ее контактному узлу.

Такие изделия используют в блоках питания, контроллерах, преобразователях, системах управления, промышленной электронике и другом оборудовании. Они различаются по шагу контактов, количеству полюсов, допустимому сечению провода, направлению его ввода и способу фиксации.

В линейке SUPU решения для печатных плат представлены сериями MC и MCS. Внутри этой категории также используются разные технологии подключения проводника.

По назначению в электрической цепи

Даже при одинаковом способе монтажа и подключения конструкция изделий может различаться в зависимости от их назначения:

• Проходные. Используются для соединения двух участков одной электрической цепи. Это базовый и один из наиболее распространенных вариантов: провод подключается с одной стороны клеммы и электрически соединяется с проводником на другой.
• Заземляющие. Предназначены для подключения защитных проводников PE. При установке на DIN-рейку они обеспечивают электрическое соединение защитного проводника с рейкой и далее с системой заземления оборудования. Для удобства идентификации заземляющие клеммы обычно маркируют зелено-желтым цветом.
• Распределительные. Применяют, когда один потенциал необходимо передать сразу на несколько цепей. Вместо соединения нескольких проводников в одной точке используют отдельные клеммные позиции, объединенные внутри блока или с помощью перемычек. Такой подход делает разводку понятнее и облегчает обслуживание оборудования.
• Многоуровневые. Позволяют разместить несколько независимых соединений в корпусе одной ширины. Они используются при высокой плотности монтажа, когда пространство на DIN-рейке ограничено. Распространены двух- и трехуровневые исполнения, в том числе специализированные варианты для подключения датчиков и исполнительных устройств.

Кроме того, существуют размыкаемые, измерительные, предохранительные и другие функциональные клеммы. Их используют там, где от точки подключения требуется не только соединение проводов, но и дополнительная функция — например, возможность разорвать цепь для диагностики или установить элемент защиты.

Что учитывать при выборе

Сначала важно определить, где клемма будет установлена и какую функцию она должна выполнять, а затем выбрать подходящий способ подключения.

Например, для шкафа автоматики может потребоваться проходная клемма на DIN-рейку с Push-In зажимом, а для электронного блока — винтовая клемма для монтажа на печатную плату. В обоих случаях после выбора конструкции необходимо проверить рабочие характеристики конкретного изделия: допустимое сечение и тип проводника, номинальные ток и напряжение, количество точек подключения, температурный диапазон и другие параметры, предусмотренные проектом.

Такое разделение позволяет корректно ориентироваться и в ассортименте SUPU: TU и UK/SUK, TC, TA, TB и TP характеризуют прежде всего конструкцию и технологию подключения, MC и MCS относятся к решениям для печатных плат, а проходное, заземляющее, распределительное или другое исполнение определяется уже функцией конкретной клеммы в электрической схеме.