Клемма заземления: сферы применения, критерии выбора и конструкции клемм

Введение

Провода представляют собой тонкие металлические проводники для электричества. Они выпускаются в бухтах по 50, 100 и более метров. При создании электропроводки приходится разрывать целостность кабелей, собирая распределительные коробки, подключая провода к щитку и потребителям.

Подготовка проводов к соединению в коробке

Все соединения должны выполняться крайне ответственно, чтобы не возникало “узких мест”. Не допускается делать обычные скрутки или соединять провода из меди и алюминия напрямую, поскольку со временем металл окисляется, площадь поверхности соприкосновения уменьшается, сопротивление повышается и растет температура при нагрузках. В некоторых случаях это приводит к искрению и возгоранию, коротким замыканиям и другим малоприятным событиям, поэтому все нужно делать качественно, продуманно и основательно.

При сборке электропроводки провода нужно скреплять по цветам, спаивая их, используя винтовые зажимы для проводов или соединительные клеммы. Последний вариант считается оптимальным, поскольку он позволяет экономить время, обеспечивает качественное соединение и надежность контактов.

Большинство соединений в прошлом веке делались посредством скруток – два провода зачищались и скурчивались друг с другом, после чего изолировались при помощи изоленты. Подобное соединение нельзя назвать качественным, особенно если проводка собиралась в спешке и концы проводов не пропаивались.

Сегодня скрутки практически не применяются, но все же их нужно уметь правильно делать, ведь не всегда есть возможность купить клеммы для соединения. Что такое клеммы (клеммники)?Это специальные соединения, позволяющие сращивать концы проводов без спайки. Если соединяется кабель не в распределительной коробке, то концы соединяются на разном уровне (так, чтобы они не совпадали по вертикали). Место соединения хорошо пропаивается и изолируется сначала каждый провод, а затем – весь кабель.

Пропаянные соединения проводов

Чем длиннее скрутка, тем больше площадь соприкосновения элементов (пайка увеличивает площадь в 5-10 раз). Рекомендуется перекручивать провода плоскогубцами, чтобы как можно плотнее сжать их и улучшить контакт. Изоляцию металла надо проводить с запасом, накладывая изоленту в несколько слоев.

Как видите, ничего особо сложного в этом нет. Но со временем клеящий состав на изоленте высыхает, она начинает разматываться и возможно возникновение КЗ. Поэтому намного разумнее использовать клеммные колодки для соединения проводов, которые собраны из пластика, устойчивого к изменению температуры, ультрафиолету и не подвергающегося коррозии.

Подобные зажимы служат по 50-70 лет, не теряя своих качеств, их стоимость вполне доступна, а процесс соединения – прост и не требует наличия специнструмента. Для соединения проводов в распределительной коробке можно использовать специальные колпачки. Они похожи на маленькие стаканчики. Установка колпачков очень простая – два провода зачищаются на 10-15 мм, скручиваются вместе, а сверху на них надевается колпачок. Он закрывает оголенные контакты и скрепляет концы, улучшая контакт.

Приобретая колпачки, учитывайте особенности своего кабеля. Существуют колпачки для одножильных и многожильных проводов, для тонких и толстых, со специальной защитной пастой внутри, предотвращающей появление окисления поверхности металла. Помните, что соединять друг с другом медные и алюминиевые провода нельзя, поскольку они быстро окисляются.

Виды заземляющих клемм

В основном для подключения провода заземления используют клеммы следующих типов:

Зажимная (клыковая)

В обиходе известна под названием «крокодил» или «собачка». Состоит из двух похожих на челюсти элементов, сжимаемых пружиной (работает по принципу обычной бельевой прищепки).

К данному типу относятся все клеммы заземления марки «КЗ», например, КЗ-20, а также КС-124 и некоторые другие. Распространенный импортный аналог — клемма TWT-LSA-CRML. Они хороши тем, что устанавливаются и снимаются одним движением.

Механизмы зажимных клемм

Из-за этого именно такой клеммой в большинстве случаев оснащают кабель рабочего заземления, подсоединяемый к детали при проведении электросварочных работ, а также измерительные приборы, которыми контролируются параметры электросети.

Резьбовая

Может представлять собой струбцину или иметь иное устройство, но принцип действия всегда один: клемма прочно фиксируется на детали за счёт затягивания резьбы. Затягивание может производиться при помощи гайки типа «барашек», как например, в клеммах марки УН 42-171 (импортный аналог — клемма 300А American type), либо особого винта.

Клемма заземления КЗ-31″Корд”

Резьбовая клемма устанавливается и снимается не так быстро, как «крокодил», но зато она крепится более надежно и обеспечивает более качественный электрический контакт.

Магнитная

Используется в труднодоступных местах или при очень больших размерах детали/конструкции, то есть в тех случаях, когда применить зажимную или резьбовую клемму нет возможности. К примеру, магнитной клеммой можно подсоединиться к толстой трубе или DIN-рейке, проволочной сетке.

Так выглядит магнитная клемма

Изделия отечественного производства обозначаются буквами «МКЗ».

Одноразовые

Эта группа клемм применяется в сигнальных или слаботочных цепях. К примеру, их можно видеть на комплектующих для ПК или кабелях интернет-сетей, а также в акустических системах. Такие клеммы называют «одноразовыми» потому, что демонтировать их можно только отрезав вместе с куском провода, так что повторное использование не является возможным.

Из относящихся к данному типу наиболее распространенными являются клеммы типа ADC Krone GmbH и Art Sound Accessories AGT8.

Специальные клеммы

Предназначаются для подключения к заземляющему проводу каких-то определенных изделий или конструкций. В качестве примера можно привести клеммы для заземления проволочных лотков для прокладки электрокабелей.

Такие лотки изготавливаются не из листовой стали, а из сетки, что обеспечивает более эффективный отвод тепла от кабелей.

Клемма для проволочного лотка

Лотки необходимо заземлять не только на случай повреждения изоляции находящегося внутри проводника, но и для выравнивания и сброса потенциала, наведенного протекающим в непосредственной близости электротоком. Для этого на стенках лотков с определенным шагом (указывается производителем лотка) крепятся специальные клеммы, в которых зажимается провод заземления.

Зажимаемый в клемме участок провода, разумеется, должен быть освобожден от изоляции (это удобно делать стриппером).

Материалом для таких клемм могут служить легированная сталь, латунь, некоторые другие сплавы. В те из них, которые рассчитаны на сверхбольшие токи, добавляют вольфрам, способствующий повышению температуры плавления.

Приборная клемма

Согласно отечественным стандартам, в маркировке такой клеммы присутствует литера «С»; за рубежом же данный тип обозначают термином «banana». Выполнена в виде соединительной шины и используется для защитного заземления корпусов щитков, металлических стоек и приборных шкафов.

Клемма банан

Приборная клемма крепится на изделии, после чего к ней подсоединяется провод заземления.

Как проверить правильность маркировки и расключения

Цвета проводов в электрике призваны ускорить идентификацию проводников, но полагаться только на цвета опасно — их могли подключить неправильно. Потому, перед началом работ, стоит удостовериться в том, правильно ли вы определили их принадлежность.

Берем мультиметр и/или индикаторную отвертку. С отверткой работать просто: при прикосновении к фазе загорается светодиод, вмонтированный в корпус. Так что определить фазные проводники будет легко. Если кабель двухжильный, проблем нет — второй проводник это ноль. Но если провод трехжильный, понадобиться мультиметр или тестер — с их помощью определим какой из оставшихся двух фазный, какой — нулевой.

На приборе переключатель выставляем так, чтобы выбранной была шакала более 220 В. Затем берем два щупа, держим их за пластиковые ручки, аккуратно дотрагиваемся металлическим стержнем одного щупа к найденному фазному проводу, вторым — к предполагаемому нулю. На экране должно высветиться 220 В или текущее напряжение. По факту оно может быть значительно ниже — это наши реалии.

Если высветилось 220 В или чуть больше — это ноль, а другой провод — предположительно «земля». Если значение меньше, продолжаем проверку. Одним щупом снова прикасаемся к фазе, вторым — к предполагаемому заземлению. Если показания прибора ниже чем при первом измерении, перед вами «земля» и она должна быть зеленого цвета. Если показания оказались выше, значит где-то напутали при и перед вами «ноль». В такой ситуации есть два варианта: искать где именно неправильно подключили провода (предпочтительнее) или просто двигаться дальше, запомнив или отметив существующее положение.

И, в завершение, позвольте совет: при прокладке проводки и соединении проводов соединяйте всегда проводники одного цвета, не путайте их. Это может привести к плачевным результатам — в лучшем случае к выходу аппаратуры из строя, но могут быть травмы и пожары.

Современный монтаж электрической проводки невозможно представить без использования проводов в изоляции разных цветов. Маркировка цветом делается не для красоты, она остро необходима в электрификации объектов. Цветная маркировка не только указывает назначение каждого отдельно взятого провода в общем пучке для удобства соединения, но и снижает риск ошибок при монтаже проводов. Позволяет предотвратить вероятность коротких замыканий при пробном включении или поражение электротоком при сервисных и ремонтных работах на сети.

Определенный выбор цветовой маркировки не случаен, а соответствует основному стандарту – ПУЭ. Им предписывается идентификация жил проводов по цвету или буквенно-цифровыми знаками.

Цветовая маркировка электрических проводов

Монтаж осветительных сетей и разводка электропитания к розеткам выполняется с применением кабеля с тремя проводниками.

Разноцветная маркировка наносится на всю длину проводника. Допустимо также идентифицировать концы жил и точки коммутации, применяя разноцветную термоусадочную трубку (кембрики) или цветную изоленту.

Предлагаем рассмотреть, каким образом выполняется цветовое маркирование проводников в электрических сетях однофазного, трехфазного и постоянного тока.

Заземляющий проводник должен маркироваться желто-зеленым цветом. В распределительных щитках (РЩ) «землю» необходимо подсоединять к заземляющей шине, к корпусу или металлической дверце щита. В распределительных коробках подключение выполняется к проводам заземления светильников и к контактам заземления в розетках. Проводник «земли» нет необходимости подключать к устройству защитного отключения, поэтому УЗО рекомендуется устанавливать лишь в тех в жилых помещениях, где «по старинке» электропроводка выполнена двумя проводниками.

Заземляющий проводник

Особенности монтажа

Соединение проводов и кабелей с помощью клеммника, дело достаточно простое, не требующее каких-то специальных навыков. Подбирается нужная колодка с ячейкой наиболее подходящего размера, после чего внутрь вставляются жилы, зажимаемые винтами.

Предварительно с концов жил снимается изоляция, на расстоянии 5-7 мм, после чего вся токопроводящая поверхность тщательно зачищается. Многосекционные колодки при необходимости разрезаются на требуемое количество сегментов. В винтовые устройства не рекомендуется зажимать алюминиевые провода, поскольку такие жилы могут быть передавлены винтом.

Если же все-таки возникла необходимость соединения и подключения алюминиевых жил именно этим способом, в этом случае при затягивании винтов нужно соблюдать особую осторожность. Следует учитывать, что алюминий считается текучим материалом, и через некоторое время под действием значительного давления контакт ухудшается и постепенно пропадает совсем

В такой ситуации велика вероятность перегрева и даже возгорания проводника. В связи с этим, рекомендуется все соединения с алюминиевыми жилами подтягивать не реже одного раза в год.

Как заземлить проволочный лоток?

В первую очередь проволочные лотки применяются потому что имеют массу полезных свойств, среди которых и недорогая цена. С целью создания уравнивания потенциалов используется специальная клемма заземления для проволочного лотка.

https://youtube.com/watch?v=_ppwSaFUc0Y

Техника монтажа крепежа довольно легкая. Сначала клемма закрепляется к корпусу проволочного лотка, затем через нее пропускается .

Клемма заземления для проволочного лотка

По статистике, проволочные лотки применяются на производствах и в промышленной области, где наблюдается высокий риск пожароопасности. Для масштабных электрических сетей используют установку клемм на расстоянии до 10 м.

Заземление лотков различного вида обязательно проводиться в соответствии с требованиями ПУЭ для каждого приспособления отдельно. Электрики рекомендуют в качестве проводника заземления использовать одножильный кабель с сечением не менее 2,5 кв. мм. В иных случаях предусматривается использование медного проводника с отсутствующей изоляцией, и сечением до 4 кв. мм. Как правило, проволочный лоток не имеет качеств нужной проводимости тока, следовательно, нельзя пренебрегать заземлением.

Обращаем внимание, что заземлять необходимо каждый электрифицированный элемент, чтобы сохранить в доме электрическую безопасность

Назначение клеммных колодок от Wago

Основное назначение клеммников Ваго — это упрощение электромонтажа. Для обычного соединения проводов необходимо сделать скрутку, опрессовку или спайку. Это отнимает драгоценное время и силы. Применение же соединителей Ваго позволяет подключать провода за считанные секунды.

Соединение проводов с помощью зажимов Wago

Отсюда вытекают и второстепенные задачи, выполнения которых позволяет добиться использование клеммников:

увеличение темпа разводки проводки;
экономия изоляционных материалов;
большая наглядность электропроводки для ремонтного персонала;
возможность оперативных переключений в схеме;
быстрая замена поврежденных электрических установок.

Винтовые перемычки

После сборки и фиксации клеммника, перед непосредственным подключением проводов, бывает необходимо объединить несколько клемм в одно целое.

Например, вам необходимо много отходящих проводов подключить к одной цепи или фазе. Не нужно в этом деле использовать самодельные кусочки проволоки, типа шунтов.

Для этого применяются винтовые перемычки. Они могут содержать в себе разное количество цепей объединяющих от 2-х до 10-ти полюсов. Заказывать лучше сразу под десять.

Потом в процессе работы отрежете нужное количество ножницами по металлу. Только предварительно скрутите соседние винтики. Если будете резать в сборе, перемычка погнется.

Объединение происходит очень быстро. Просто опускаете в специальный канал посередине клеммы (там где пустое место) перемычку, и после затяжки винтов все прекрасно держится.

Выпускаются как изолированные, так и не изолированные перемычки.

Если вы шунтируете в ряд несколько клемм, и при этом у вас на клеммнике собраны провода разных цепей и фаз, клеммы в середине колодки лучше всего отделять друг от друга.

Для этого понадобится рассмотренный выше торцевой изолятор. Только монтируется он не с самого края, а внутри всей сборки.

На силовых моделях применяют специальные разделители цепей SCFD. Отличаются они от заглушек большей шириной.

То, какие торцевые фиксаторы, изоляторы, перемычки подходят для той или иной модели, в большей степени определяется сечением проводов на которое рассчитаны клеммы.

Если вы к клемме на 2,5мм2 заказали перемычку на 4мм2, она у вас не подойдет ни по шагу, ни по размеру.

Обратите внимание, что на некоторых токовых клеммниках из-за наличия внутри специального размыкателя, установить стандартные перемычки уже не получится. Придется воспользоваться другими видами, наподобие гребенчатой шинки, которая многим знакома по модульным автоматам. Придется воспользоваться другими видами, наподобие гребенчатой шинки, которая многим знакома по модульным автоматам

Придется воспользоваться другими видами, наподобие гребенчатой шинки, которая многим знакома по модульным автоматам.

Однако есть варианты токовых клемм и под внутренние шунты, но уже немного другой формы.

Самое главное что нужно помнить про такие перемычки – они рассчитаны на определенный ток, равный току самой клеммы.

Поэтому при сборке нескольких клемм вместе, следите чтобы суммарный ток, проходящий через этот шунт, не превышал его номинального значения!

Преимущества высоких грядок

По сравнению с обычными грядками у насыпных гораздо больше преимуществ:

огород можно разбить даже на участке, совершенно непригодном для земледелия; перекопка и прополка огорода заменяются легким рыхлением почвы; на ограниченном пространстве легче удалять сорняки; высокую грядку легко смонтировать и так же легко разобрать; между грядками можно выложить дорожки и ходить по ним в любую погоду; растения быстрее созревают, что особенно важно для холодных регионов; при обустройстве высокой грядки обеспечивается хороший дренаж; культуры на грядках легко защитить от заморозков, накрыв брезентом или агроволокном. Кроме того, огород из насыпных грядок может быть очень декоративным, поэтому разбить его можно рядом с домом

Кроме того, огород из насыпных грядок может быть очень декоративным, поэтому разбить его можно рядом с домом.

Высокие грядки своими руками

Это интересно: Автополив своими руками — особенности разных типов орошения

Выбор клеммы

В качестве примера приведем факторы, на которые стоит обращать внимание при выборе зажимной клеммы:

Пружина должна быть достаточно упругой, чтобы обеспечить удержание детали. К тому же, слабый зажим не выдержит массы прикрепленного к нему кабеля.
Зажимное устройство должно иметь хорошую степень раскрытия, чтобы была возможность его установки на крупных конструкциях.
Предпочтительный материал для губок — медь.

В продаже встречаются клеммы эконом класса, у которых губки изготовлены из стали и покрыты тончайшим слоем меди. Проблема стальных изделий в их чрезмерном нагревании при прохождении через них тока. Внешне отличить такие изделия от медных не представляется возможным. Чтобы определиться с типом изделия, пригодится магнит. Если изделие выполнено из стали, магнит к нему притянется (в отличие от меди).

Если стальная клемма уже приобретена, отказываться от нее не обязательно. При наличии куска меди или латуни клеммы несложно изготовить своими руками. В качестве шаблона используют имеющиеся (стальные) губки.

При выборе «собачки» следует обращать внимание еще на один нюанс — местонахождение медной или омедненной полосы. Если имеется риск контактирования полосы с металлоконструкцией, от приобретения такой модели рекомендуется отказаться. Наличие прямого контакта приводит к перегреву клеммной пружины, что при плавном остывании детали заканчивается ее отжигом (сталь становится мягкой и не упругой)

Зажим с измененными характеристиками стали становится непригодным для использования. Чтобы не допустить такой ситуации, понадобится либо постоянно отслеживать полосу во время подключения, либо подобрать зажим, у которого полоса и контакт с металлом не соприкасаются

Наличие прямого контакта приводит к перегреву клеммной пружины, что при плавном остывании детали заканчивается ее отжигом (сталь становится мягкой и не упругой). Зажим с измененными характеристиками стали становится непригодным для использования. Чтобы не допустить такой ситуации, понадобится либо постоянно отслеживать полосу во время подключения, либо подобрать зажим, у которого полоса и контакт с металлом не соприкасаются.

Для качественных изделий характерны такие свойства:

высококачественные материалы;
упругая пружина;
широкое раскрытие клеммы.

Покупка некачественного изделия обернется не только его выходом из строя и впустую потраченными деньгами, но и приведет к простою сварочного поста (из-за повышенной нагрузки) или даже поломке оборудования. Любая продукция (если это не подделка) должна снабжаться сертификатом, который продавец обязан предъявить по первому требованию покупателя.

Разновидности клемм

Для подключения заземлительных проводников используют такие виды клемм:

зажимные;
резьбовые;
магнитные;
одноразовые;
специальные;
приборные.

Зажимные

Зажимные клеммы также называют клыковыми. Существуют и обиходные названия — «собачка» или «крокодил». Устройство включает два компонента, схожие с челюстями. Подвижные части изделия сжимаются пружиной, как в простой бельевой прищепке.

В связи с удобством использования и дешевизной именно зажимные клеммы являются самыми распространенными на рынке.

Резьбовые

По своей сути напоминают струбцину. Принцип действия: клемма надежно закрепляется на детали благодаря затягиванию резьбы. Для затягивания используется гайка типа «барашек». В качестве примера резьбовых моделей приведем российскую УН 42-171 и американскую 300А.

Резьбовые модели не так быстро снимаются и устанавливаются, как зажимные. Однако фиксируются такие клеммы более надежно, за счет чего создается более качественный контакт поверхностей.

Магнитные

Применяют в местах со сложной доступностью или при значительных габаритах конструкции. В пользу магнитных изделий делают выбор при невозможности использования зажимных или резьбовых клемм. Магнитные клеммы позволяют осуществить соединение к толстой металлической трубе или DIN-рейке, а также к проволочной сетке.

Одноразовые

Клеммы одноразового использования находят применение в слаботочных и сигнальных электроцепях. Такие изделия распространены на персональных компьютерах, сетевых кабелях, акустической аппаратуре. Одноразовыми клеммы зовутся потому, что их удаление производится вместе с фрагментом провода, и дальнейшее их использование невозможно.

Пример данной группы клемм — продукция немецкой компании ADC Krone.

Специальные клеммы

Используются для соединения с заземляющим проводником определенных деталей. Например, к специализированным относят клеммы, используемые для заземления проволочных лотков для укладки электрических кабелей. Подобные лотки производят не из металлических листов, а из сетки, благодаря чему отвод тепловой энергии от кабельных магистралей более интенсивен.

Лотки заземляют не только с целью преодоления последствий разрушения изоляционного слоя. Также заземление обеспечивает процесс выравнивания и сбрасывания потенциала, наведенного проходящим неподалеку током. С этой целью на стенах лотков обустраивают специальные клеммы с закрепленными в них проводниками.

Приборные

На изделиях этого типа присутствует обозначение — буква «С». В зарубежной практике такие клеммы называют «banana». Устройство производится как соединительная шина и применяется для защиты электрощитов, металлических стоек и электрошкафов.

Технические характеристики

Клемма заземления характеризуется следующими параметрами:

максимальная сила тока, которую изделие может через себя пропустить без повреждения;
величина раскрытия (для зажимных и резьбовых клемм);
размеры;
масса.

Важнейшей характеристикой является именно предельно допустимая сила тока. Обычно она указывается в маркировке в виде числа, которое нужно умножить на 10.

Вот несколько примеров:

Клемма КЗ-20 СК. Рассчитана на ток в 200 А. Имеет размер 140х75х20 мм и весит 190 г. Величина раскрытия составляет 50 мм.
КЗ-31 КОРД. Выдерживает токи силой до 310 А. Имеет размеры 145х95х30 мм и весит 30 г. Величина раскрытия составляет 50 мм.
КЗ-50. Еще один зажим из этой же серии. Имеет примерно те же размеры, но является более выносливым: способен пропускать токи до 500 А.
МКЗ-60. Это магнитная клемма, рассчитанная на токи силой до 600 А. Она может работать со сварочным оборудованием любого типа, в том числе и таким мощным, как КП-03 и КТП. Подходит МКЗ-60 и для аргонной сварки.
Клемма КЗ-300 «Красс». Особо выносливое изделие, способное без вреда для себя пропускать мощные электрические разряды.

Клеммы, предназначенные для заземления проволочных кабельных лотков, обычно рассчитываются на ток в 300 – 500 А.

Технические параметры и разновидности заземляющих клемм

Введение

Популярные модели