Современный электромонтаж. Как выбрать нужные клеммы?

От того, насколько качественно выполнен электромонтаж, во многом зависит работоспособность инженерной сети предприятия. Ещё несколько лет назад электрики соединяли провода пайкой или «скрутками». Первый способ не удобен на практике, требует дополнительного оборудования и имеет слабую механическую прочность. Скрутка проводов не обеспечивает надёжность сети и безопасность персонала – соединение со временем ослабевает, провода окисляются, и контакт теряется, поэтому в современном монтаже этот способ не разрешён нормативными документами. Альтернативой «вчерашним» вариантам соединения проводов является использование клемм. Разобраться в том, какими техническими характеристиками они должны обладать, чтобы обеспечить надёжную и безопасную работу электрической сети, поможет критериальный анализ.

Электромонтаж.Критерий первый. Технические характеристики

В первую очередь при выборе клемм специалисты обращают внимание на сечение кабеля, который необходимо подключить. «Часто в рамках одного объекта требуется установка клемм как на входные, так и выходные электрические линии щитов, поэтому при выборе производителя важно, чтобы типоряд включал изделия как для малых диаметров кабеля, так и для больших.

Например, клеммы, производимые на заводе АББ во Франции, изготавливаются для проводов сечением от 0,12 до 300 мм2, что снимает необходимость в подборе изделий нужного диаметра среди разных производителей, а также помогает повысить надёжность электрической сети, так как используются клеммы с одинаковыми характеристиками», – считает Андрей Алексеев, инженер компании «МПО Электромонтаж».

Кроме того, по мнению Андрея Добычина, генерального директора фирмы «Перун», входящей в московскую группу электротехнических и климатических компаний, клемма должна обеспечивать возможность соединения проводников разных сечений. «Бывает, что нужно выполнить разводку таким образом, чтобы от одного крупного кабеля отходило несколько проводов небольшого сечения, – уточняет специалист. – В этом случае удобно работать, например, с распределительными блоками BRU(T). Конструкция винтовых зажимов в них позволяет подключать жёсткие (одножильные) и гибкие (многожильные) кабели сечением от 2,5 до 185 мм2».

Также для промышленного строительства в России актуальной является возможность разводки алюминиевых проводов. «В наших клеммах, например, возможность такого соединения реализована при помощи специального распределительного блока BRU 250 ALU, конструкция которого содержит алюминиевую шину для соединения проводов, – рассказывает Константин Цыплаков, инженер по группе изделий компании АББ, лидера в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации. – В свою очередь, скоба, прижимающая проводник к шине, должна обеспечивать необходимое давление, чтобы контактное сопротивление было минимальным.

Оно зависит от многих факторов, но базовое значение имеет сила давления одного проводника на другой. С её ростом в результате взаимных деформаций увеличивается площадь соприкосновения проводников. Правда, это происходит до определённой величины, после чего усиливающее давление уже не уменьшает электрическое сопротивление, но может привести к механическому разрушению контакта. Поэтому зажатие проводов в клемме должно быть достаточным, чтобы обеспечить низкое контактное сопротивление и при этом не «раздавить» медные или алюминиевые жилы – это достигается благодаря наличию в клемме системы самоконтрения винта».

Электромонтаж. Критерий второй. Надёжность

Большое внимание специалисты уделяют и материалам, из которых изготавливаются клеммы. «Недостаточная жёсткость конструкции изделия может стать причиной некачественного монтажа и, как следствие, выхода электрической сети из строя, поэтому корпус клеммы должен изготавливаться из прочного негорючего изоляционного материала, с усиленной конструкцией, устойчивой к механическим воздействиям, например, армированного полиамида, – делится опытом Сергей Соловьёв, прораб электромонтажной компании «Ива». – Для обеспечения достаточных параметров затяжки винта и контактного нажатия скоба и винт изготавливаются из стали. Поэтому значительное влияние на надёжность сети оказывает процесс коррозии, который может ухудшить контакт или даже привести к его потере».

Для обеспечения стойкости материалов винтового зажима к процессу электрохимической коррозии на их поверхностях должны образовываться защитные оксидные плёнки с высоким электрическим сопротивлением. Во влажной среде с ростом температуры увеличивается скорость корродирования проводников и винтовых зажимов. Происходит это из-за гальванической реакции соприкасающихся металлов неодинаковой активности.

«Материал с более высокой химической активностью является корродирующим анодом в паре с менее активным материалом, который, по сути, становится восстанавливающимся катодом, – поясняет суть проблемы к.т.н. Михаил Липкин, доцент кафедры «Технологии электрохимических производств» Южно-Российского государственного технического университета. – Например, в паре «медный провод – стальной зажим» катодом является первый, образование на нём оксидной плёнки будет идти крайне медленно, и в итоге коррозия разрушит сталь».

Чтобы этого избежать, винтовые зажимы клемм должны изготавливаться из легированной стали с антикоррозийным покрытием. Этот материал обладает высокой устойчивостью даже в соляной среде.

Механическую жёсткость конструкции клеммы обеспечивает корпус изделия, одновременно являющийся изолятором. «Для изготовления современных клемм используется полиамид (например, с обозначением 6.6.), химически армированный стекловолокном и минералами. Благодаря этому материалу изолятор сохраняет термоформоустойчивость при высоких температурах, вплоть до 180°С, временно – до 200°С, – отмечает Константин Цыплаков. – Очень важно, чтобы в полиамиде, из которого изготавливаются соединения, не присутствовало добавок, вредных для здоровья человека. Например, клеммы компании АББ не содержат асбест, кадмий, фосфор или галогены, которые так опасны при пожаре выделением ядовитых газов, и соответствуют европейским требованиям стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК) 06095.2.11».

Электромнтаж. Критерий третий. Компактность

По словам специалистов, не менее важно, чтобы клеммные соединения были компактными. «При проектировании крупных объектов часто возникают ситуации, когда на стандартной DIN-рейке необходимо разместить максимальное количество изделий, – отмечает Виталий Александров, инженер-проектировщик систем электроснабжения компании «Центроэлектромонтаж». – Так, для провода сечением 4 мм2 ширина стандартной клеммы составляет 6 мм. А вот, например, оборудование серии SNK от АББ, позволяющее подключить такой же проводник, занимает всего 5,2 мм на рейке. Получается, что на стандартной DIN-рейке длиной 140 см в первом случае можно установить порядка 230 клемм, а во втором – уже 270. Сорок соединений – это мощный резерв, особенно, когда возможности щита исчерпаны. Также установка компактного оборудования позволяет использовать боксы меньших размеров, что актуально в стеснённых условиях электрощитовых».

Кроме того, по мнению специалистов, одним из признаков качественного выполнения работ по сбору электрического щита является внешний вид получившегося распределительного бокса – необходимо, чтобы оборудование стояло на DIN-рейке ровно, без зазоров. Даже самые компактные клеммы должны обладать жёсткой конструкцией, устойчивой к механическим воздействиям. Только в этом случае при подключении проводников не будет происходить деформации изделий, а следовательно, смещения устройств в электрическом щите.

Электромонтаж. Критерий четвёртый. Технологичность монтажа и обслуживания оборудования

В условиях, когда организация электрических сетей выполняется на нескольких крупных объектах одновременно, решающую роль играет скорость и безошибочность установки клемм. Часто они определяются не только профессиональными навыками монтажников, но и конструктивными особенностями изделий.

«Скорость и удобство подключения кабеля к клемме зависят от устройства винтовых зажимов, – говорит Ирина Лукашева, начальник производства компании «МПО Электромонтаж». – Существенно облегчают работы удобный конус для заведения проводника и флажок под зажимом. Благодаря первому подключение кабелей происходит быстро, а второй предохраняет от ошибок монтажа – он предотвращает проталкивание проводника мимо зажима».

Важно знать, что клеммы на сечения до 16 мм2 изолированы только с одной стороны, поэтому если их установить неверно – неизолированные части могут соприкоснуться, что приведёт к короткому межклеммному замыканию. Например, в изделиях серии SNK есть специальный штифт, препятствующий этой ошибке, но щель, которую он создаст между клеммами, можно не заметить. Поэтому в качестве дополнительной защиты от неточности при установке изделия имеют ассиметричную форму – визуально легко определить, какой элемент смонтирован на DIN-рейке неверно.

По мнению Дмитрия Мельника, технического директора группы компаний TSN, производителя проектных и монтажных работ для всех инженерных сетей, важным является и способ монтажа соединений. «Как правило, клеммы, использующиеся для подключения проводов небольшого диаметра, устанавливаются на стандартную DIN-рейку, – отмечает эксперт. – Так, например, соединения винтовой серии SNK для проводов сечением от 0,2 до 16 мм2 можно просто защёлкнуть на рейке, что значительно повышает скорость выполнения электромонтажных работ».

В ходе эксплуатации электроустановок необходимо регулярно осуществлять профилактический осмотр клемм, проверять, прочно ли оборудование закреплено на своём месте, обеспечивается ли надёжное соединение. Эти меры связаны с тем, что в рабочее время сеть постоянно нагружена, происходит нагрев контактных соединений, а после трудового дня, как правило, все процессы приостанавливаются, и контакты остывают, что приводит к ослаблению зажимов. «Согласно ГОСТ Р 50043.1-92, раз в 6 месяцев необходимо осуществлять протяжку клеммных соединений. На крупном предприятии этот процесс может занять не один час. Кроме того, когда нужно проверить около 1000 соединений, есть большой риск ошибиться, пропустить часть клемм, – рассказывает Константин Цыплаков. – Конструктивные особенности современных зажимов позволяют снизить риск самопроизвольного ослабления контакта. Так, например, в наших клеммах присутствуют специальные стальные пластины, надёжно контрящие винт».

Электромонтаж.Критерий пятый. Удобство маркировки

Также, по мнению специалистов монтажных организаций, для сложной электрической схемы чрезвычайно актуальным становится вопрос идентификации проводов и клемм. СНИП 3.05.06-85 п. 3.22 требует, чтобы провода и кабели, прокладываемые в коробах и на лотках, имели маркировку в начале и конце линии, а также в местах подключения их к электрооборудованию (клеммам).

«Помимо готовой маркировки, напечатанной на заводе, существует несколько вариантов самостоятельного нанесения символов. Если нужно оперативно отметить соединения (например, на месте проведения монтажа), удобнее всего выполнить идентификацию прямо на самой клемме, например, при помощи водостойкого фломастера, – делится опытом Алексей Барышников, технический директор строительно-монтажной компании «Три-А-Ком». – После этого можно дополнительно нанести маркировку при помощи самоклеящихся полос, которые распечатываются на любом принтере и прикрепляются к корпусу изделия».

По словам Елены Зайцевой, инженера-проектировщика систем электроснабжения компании «Спектр», производителя проектных и электромонтажных работ, широко применяется ещё одна технология – термоперенос. Она позволяет обеспечить высокую устойчивость символов в различных средах. Печать маркеров осуществляется при помощи специальных принтеров. Например, устройство HTP500 способно напечатать до 5000 идентификаторов в час. Использование получившихся карт возможно сразу же после печати, без дополнительной сушки.

Критериальный анализ – важный этап при выборе оборудования, ведь он помогает выявить ряд основополагающих параметров, которым должно соответствовать то или иное устройство. Безусловно, в зависимости от промышленного оборудования, устанавливаемого на предприятии, или пожеланий заказчика электромонтажных работ, к клеммам могут предъявляться и другие требования. Но они должны играть роль дополнительных, а не определяющих выбор условий. Ведь от соответствия клемм всем вышеобозначенным критериям напрямую зависит надёжность и безопасность работы как малой установки, так и всего производства в целом.