Коннекторы для проводов: использование, подключение
Самые уязвимые точки электросети – места соединения нескольких проводников. Чтобы обеспечить надежность и безопасность эксплуатации электрической системы, необходимо выбрать максимально подходящие по характеристикам соединители и правильно установить их. В данной статье мы расскажем, как пользоваться коннекторами проводов, остановимся на популярных соединителях и важных нюансах их применения.
В широком понимании соединители проводов – это разнообразные устройства, используемые для замыкания или размыкания электрической цепи. В более узком понимании коннекторы для проводов – это элементы, которые используются для создания разборных или неразборных соединений, обеспечивают их эффективную и безопасную работу. Это различные виды клемм, клеммников и металлических гильз-трубок.
Типы клемм
Клеммы – это металлические элементы, при помощи которых оформляются окончания проводов. Также клеммами называют компактные пластины, находящиеся внутри розеток, клеммных колодок и других соединительных устройств. Все клеммы, независимо от их формы, величины и материала, имеют одно назначение. Их задача заключается в обеспечении прочного соединения нескольких проводников без электрических потерь и трудностей в монтаже.
Кабельные клеммы устанавливаются на провода с 1-й или 2-х сторон для быстрого получения разъемных соединений. Такие коннекторы используются:
- в источниках питания, генераторах, стартерах;
- при объединении катушек индуктивности;
- в обмотках трансформаторов, электродвигателей и других агрегатов.
Кабельные клеммы чаще всего создаются из меди, никеля, бронзы, латуни. Устанавливаются они на всевозможные провода – изготовленные из произвольного материала, одно- и многожильные.
В таблице приведены основные типы клемм, используемых для сборки электрических схем.
|
Тип клемм |
Особенности |
Примеры использования |
|
Ножевые |
Производятся из латуни и никеля. Бывают с изоляционным покрытием и без него. Цвет изоляции отражает допустимую мощность клеммника и у разных производителей отличается. |
Организация силовой разводки. Обжим многожильных проводков с площадью сечения до 6 мм2. |
|
Вилочные |
Визуально напоминают вилку с парой закругленных зубьев. Клеммы закрепляются винтовым зажимом. Гарантируют устойчивое соединение и плотный контакт, обеспечиваемый винтом. |
Коммутация силовых и вторичных цепей. Удобно использовать для временного соединения, поскольку для изъятия проводников достаточно немного ослабить винт. Единственный вариант, как засунуть провода в коннектор вилочного типа – опрессовка. Такие наконечники подходят для проводов с площадью сечения до 6 мм2. |
|
Кольцевые |
Имеют форму замкнутого кольца. Производятся с изоляцией (полимерной обмоткой) и без нее. Гарантируют надежное соединение благодаря значительной площади соприкосновения элементов. Прочно фиксируются болтом или винтом зажимом. Алгоритм того, как вставить провода в коннектор кольцевого типа, предельно прост. Крепежный винт помещается в отверстие клеммы. С противоположной стороны навинчивается гайка. В результате проводник надежно удерживается. |
В слаботочных сетях, мощных силовых линиях увеличенного сечения, под болтовой зажим от 27 мм. Кольцевые коннекторы присоединяются к проводам с использованием сварки, паяльника или метода опрессовки. |
|
Штыревые |
Состоят из оголенного штыря и части с изоляцией – для крепления алюминиевого или медного проводника. Цвет изоляции зависит от площади сечения изолированной части соединителей. |
Применяются в разъемных соединениях, отличающихся маркировкой: А – вилка, В – розетка. Совместимы с проводками сечением до 6,5 мм2. |
Гильзы для опрессовки
Опрессовка осуществляется с использованием металлических гильз разного диаметра и обеспечивает отличный контакт между несколькими проводниками. Прессование выполняется клещами (кримпером). Изоляция удаляется стриппером. Для подравнивания используются кусачки. После процедуры опрессовки жилы превращаются в единый монолит, т.е. получается неразъемное соединение.
Если возникает вопрос, как вытащить провод из коннектора и разъединить срощенные проводники, выполняется механическое разрезание, и гильза удаляется. Поэтому к недостаткам опрессовки при помощи гильзы относят ее одноразовое применение и получение неразъемного соединения. Преимуществами таких соединителей выступают:
- создание прочного соединения, устойчивого к прогоранию;
- отсутствие проблемы разрушения проводников, возникающей при использовании винтовых зажимов;
- максимальная защита медных жил от воздействия влаги, воздуха и от последующего окисления;
- высокая механическая надежность соединения, его устойчивость к разрыву;
- отличная проводимость тока;
- несклонность к деформациям при нагревании;
- устойчивость к оплавлению при скачках напряжения в электросети.
Процедура гильзования
Перед тем, как обжимать провода коннектором в форме гильзы, нужно разобрать их на жилы, выпрямить, аккуратно убрать изоляцию стриппером. Далее жилы зачищаются, устанавливается гильза, выполняется 1-й и 2-й обжим. Аналогично опрессовываются остальные провода.
После этого устанавливается термоусадочная трубка. Изоляционное покрытие нагревается до возникновения капель клея. В завершение выполняется повторная изоляция. Гильзование часто используется для соединения силовых проводов в распаечных коробках, которые затем закрываются облицовкой.
Гильзы бывают разных типов:
- ГМ – медные без обработки, отличаются высокой надежностью;
- ГМЛ – медные луженые, с покрытием из сплава висмута и олова;
- ГА – алюминиевые, используемые для соединения проводников из сплавов алюминия;
- ГАМ – гильзы, рассчитанные на соединение меди и алюминия;
- ГСИ – изолированные гильзы, не требующие дополнительной изоляции при обжиме.
Подходящий размер металлической гильзы зависит от суммарного диаметра проводников. Выбрать размеры можно в широком диапазоне.
Клеммники
Клеммники – это устройства, используемые для соединения разнообразных проводов: в изоляции, без нее, с клеммами. Рассмотрим, как подключаются провода к коннекторам таких типов. Самые популярные клеммники – это винтовые колодки, пружинные и самозажимные соединители. Реже используются ножевые соединители (для объединения проводников без устранения изоляции) и муфты, крепящиеся винтовым методом.
Винтовые колодки. Такие электроустановочные изделия используются для соединения парных проводников. Колодки имеют пластиковый диэлектрический корпус. В нем находятся гнезда с клеммами и винтовыми крепежами. Алгоритм, как соединить провода коннектором такого типа, предельно прост. Концы 2-х соединяемых проводников вставляются в противоположно находящиеся гнезда и фиксируются винтовым методом. Для соединения нескольких пар проводов от большого блока колодок строительным ножом отрезается необходимое число парных ячеек.
|
Преимущества применения колодок |
Недостатки |
|
Легкая «подгонка» по числу соединений. |
Постепенное расшатывание винтового крепления и ослабевание соединения. В результате – перегрев и искрение алюминиевых проводников. Для профилактики таких проблем необходимо регулярно проверять и подтягивать винтовые крепежи. |
|
Быстрый монтаж с использованием одной только отвертки. |
Возможность соединения только одножильных проводников. Многожильные провода при фиксации искривляются и повреждаются, что вызывает их перегрев. Но можно соединить колодками и многожильные пары, установив на их концах подходящие клеммы – опрессованные штыревые наконечники. |
Пружинные клеммники
Такие коннекторы имеют термостойкий корпус из полиамида или поликарбоната. В нем находится клемма из луженой меди и пружинный механизм из стали с хромоникелевым покрытием. Он зажимает и удерживает проводники, не уменьшая плотности прижатия. Пружинные клеммники бывают одно- и многоразовыми.
С задачей, как отсоединить провода от коннектора многоразового назначения, справиться предельно просто. Достаточно нажать на рычажок, находящийся на корпусе. Он также используется для повторного выполнения коммутации. В электрических щитах и шкафах применяется специальный тип пружинных клеммников, рассчитанных на установку под DIN-рейку.
Основные преимущества пружинных клеммников:
- надежность соединения;
- совместимость с проводниками из различных металлов;
- малое сопротивление;
- нетребовательность к использованию специальных инструментов;
- многоразовое применение без утраты функциональности;
- легкое решение задачи, как снять провод с коннектора.
Недостаток таких элементов заключается в их неспособности выдерживать большие токи. Для мощных силовых линий они не подходят.
Самозажимные коннекторы
В их корпусе находится прижимная пластина. Она срабатывает при установке проводника до упора. Часть жилы без изоляции плотно прилегает к луженой шине. Такие коннекторы удобны в применении и дают эффективное соединение, не ослабевающее в процессе эксплуатации. Большинство самозажимных соединителей – одноразовые. Но бывают модели с рычажками, допускающие возможность повторного использования.
Выбор подходящего коннектора
При выборе подходящего соединителя нужно учитывать:
- материал проводников;
- их марку;
- диаметр соединяемых проводов;
- токовую нагрузку.
Лучше всего использовать клеммники, допускающие разные варианты соединения. Если их нет, можно выполнить винтовой зажим, разделив шайбами провода и части болта. При использовании пружинной шайбы получается надежное соединение, не утрачивающее свои качества со временем. Если соединенный участок будет помещен в воду, рекомендуется выполнить его коммутацию пайкой, затем залить термоклеем и закрыть термоусадочной трубкой.
Обжатие кабеля типа «витая пара»
Витая пара – это 8 попарно перевитых между собой проводов, помещенных в плотную оболочку. Такая технология используется для уменьшения помех при прохождении электрического сигнала. Чтобы закрепить на кабеле типа «витая пара» разъем RJ-45, достаточно выполнить механическое обжатие специальным инструментом – пресс-клещами. При этом разъем фиксируется, и его невозможно снять с сохранением целостности.
Кабель состоит из 8 проводов. Их нужно в определенной последовательности подвести к контактам коннектора RJ-45. При обжимке важно знать правильное расположение проводов по цветам в коннекторе и соблюдать последовательность действий:
- конец кабеля зачищается на сантиметр;
- проводки расплетаются и распрямляются;
- проводки сортируются по цветам, распрямляются кусачками на обжимке и до упора помещаются в коннектор;
- разъем помещается в пресс-клещи, их рукоятки сжимаются.
Каждый провод необходимо обжать так, чтобы он дошел до упора и прочно удерживался держателями. Цвета в стандартной распиновке RJ45 EIA/TIA-568B для подключения кабеля к свитчу, хабу или роутеру идут в следующей последовательности: бело-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый, синий, бело-синий, зеленый, бело-коричневый, коричневый. В ряде случаев используется перекрестная обжимка, при которой перекрещиваются внутренняя и внешняя пары.
Читайте в нашей предыдущей статье о лучших литий-ионных аккумуляторах.