З’єднання проводів в будівельних інсталяціях
З’єднання проводів – як часто ми стикаємося з такою задачею під час створення, модернізації або ремонту електричних мереж в будівлях. Часи змінилися, типи проводів змінилися, але технології з’єднання також еволюціонували.
На перший погляд тема здається тривіальною. Однак кожен, хто стикався з так званим “ефектом іскріння” з’єднань у кабельній розподільчій коробці, через те, що вони відкручуються або кінці проводів зачіпляються, точно не буде недооцінювати цю проблему. Найпоширенішою причиною пожеж, всупереч тому, що зазвичай лаконічно повідомляється в ЗМІ: “Причиною пожежі стало коротке замикання в електромережі”, є ослаблені або перегріті з’єднання проводів або інших електричних пристроїв.
Так все починалося…
Перші будівельні інсталяції були виконані з жорсткими мідними проводами. Провідний матеріал, наскільки це можливо, був оптимальним, але проблемою була ізоляція, виготовлена з паркетно-гумової суміші. У той час переважали поодинокі точки освітлення в кімнатах і кілька розеток по всій будівлі. Окремі проводи були прокладені в так званих трубках Бергмана, виготовлених зі згорнутих смуг листового металу з просоченим дьогтем картоном всередині. Компонентами цієї системи були аналогічно сконструйовані розподільчі коробки з так званими клемними кільцями. Зазвичай з 4 латунними клемами у вигляді нарізних різьбових втулок і гвинтів без головок. Під одним затискачем можна було з’єднати кілька одножильних проводів. Першим ізоляційним матеріалом кільця був фарфор. Пізніше почали використовувати бакеліт. Подібні з’єднувальні кільця для коробок використовуються і сьогодні, але різьбові втулки були замінені стандартними підпружиненими клемами. Недоліком такого рішення є те, що клеми не ізольовані, що наражає оператора на небезпеку ураження електричним струмом, кількість клем обмежена, зазвичай до 4, а контакти стають послабленими протягом терміну експлуатації установки.
Окрім з’єднувальних кілець, сьогодні все ще використовуються гвинтові клемні колодки. Вони відрізняються від кілець тим, що гвинти заглиблені в ізоляцію, таким чином захищаючи персонал від ураження струмом. Хоча існують також рішення з неізольованими клемами “зверху”. Вони здебільшого бувають 12-полюсними і їх можна вкоротити механічно. Таким чином, кількість потенціалів, що підключаються, може бути легко відрегульована відповідно до індивідуальних потреб. Однак, все ще можуть бути так звані нещільні контакти, і це може призвести до збоїв.
Деякі спеціалісти все ще з’єднують проводи в розподільній коробці, скручуючи їх разом “рампою” або паяючи, а потім ізолюючи ізоляційною стрічкою. Хоча це безпечні з’єднання, вони, по суті, нерозривні.
Розподільчі коробки, на відміну від монтажних, були більшими, часто глибшими, щоб вмістити необхідне комутаційне обладнання з достатнім запасом проводів. Будучи окремими і закритими заглушкою, вони були схильні до того, що їх закривали меблями, шпалерами або панелями. Тоді, вимагаючи періодичного обслуговування (підтягування гвинтових клем), з’єднання ставали недоступними. А отже, схильними до виходу з ладу.
Гвинтові клемні рішення були присутні в електромонтажних коробках до початку 1970-х років, поки…
…1974 – перша пружинна клема для інсталяційних коробок
Це був справжній прорив в електротехніці. На зміну попереднім гвинтовим з’єднувачам прийшли так звані клеми Push Wire® з підпружиненими з’єднувачем, виготовленими з хромонікелевої сталі. Зачищений одножильний провід просто вставляється в затискач клеми, і з’єднання завершено. Видалення проводу здійснюється шляхом його скручування вперед-назад з одночасним витягуванням з клеми. Наскільки це просто!
Клеми бувають: 2-, 3-, 4-, 5- і 8-провідні, для проводів перерізом 1,5; 2,5; 4 і 6 мм2. Таким чином, гамма продукції дозволяє реалізовувати багатопроводні системи з жорсткими проводами всіх перерізів, що зустрічаються в побутових інсталяціях. Корпус клеми повністю ізольований, відсутня небезпека ураження струмом при проведенні сервісних робіт при відкритій коробці. Струмопровідна шина всередині клеми виготовлена з електролітичної міді. Немає обмежень на кількість клем. Ми можемо розмістити стільки клем, скільки поміститься в коробці. Справжня революція в технології електромонтажу!
Ах, цей алюміній!
У країнах, які раніше входили до складу так званого Східного блоку, є певна незручна “електрична” спадщина, що залишилася з минулих часів. Це алюмінієві проводи перерізом 1,5, 2,5 та 4 мм2. Вони були прокладені в будівлях з 1950-х років і далі, аж до кінця комуністичної епохи. З ними є багато проблем, оскільки з часом вони окислюються, стають крихкими і спричиняють багато несправностей. І це справедливо незалежно від того, чи маємо ми справу з гвинтовими або пружинними затискачами. Не всі типи з’єднувальних клем можуть бути використані для з’єднання алюмінієвих проводів. Якщо в деяких випадках це можливо, то тільки після введення в отвори для проводки гелю, що обмежує доступ кисню. Інструкції з використання та відповідні ізоляційні пасти можна отримати у виробників клем.
На думку ЕКСПЕРТА
Чи зможуть сучасні лінійні з’єднувальні клеми WAGO 2773 Inline для жорстких проводів повністю замінити існуючі технології з’єднання проводів?
Проводи, що використовуються в будівельній електротехніці в Україні, зазвичай є монолітними мідними проводами перерізом 1,5, 2,5 або 4 мм2. Коли такий провід пошкоджений в стіні або його потрібно подовжити, ми зазвичай використовуємо гвинтові рішення, або скручуємо обрізані проводи плоскогубцями та ізолюємо з’єднання ізоляційною стрічкою.
Більш досвідчені монтажники спаюють два кінці проводу разом. На ринку також є так звані “з’єднувальні муфти”, які обжимаються на зачищені кінці двох проводів. Вони бувають у вигляді голих мідних трубок або з ізоляцією. Однак вони потребують додаткового інструменту – обжимки. Ще однією проблемою з’єднувальних муфт є обмеження з’єднання лише одножильних проводів. Часто їх використовують лише для подовження багатожильних проводів. Всі вищезгадані методи поздовжнього з’єднання вимагають простору для самої операції та використання додаткових інструментів.
Сьогодні, якщо ми пошкодимо провід в стіні під час свердління або хочемо подовжити занадто короткі проводи, ми можемо скористатися клемою WAGO 2773-2401 Inline (рис.2). За допомогою цієї клеми навіть у найменшому просторі можна швидко і без інструментів з’єднати одножильні мідні проводи перерізом від 0,75 до 4 мм². Завдяки компактним габаритам, довжині всього 30 мм, цієї з’єднувальної клеми монтаж можливий в обмеженому просторі. А помістивши додатково в термозбіжну трубку, з’єднання можна заштукатурити в стіну. Ці клеми не потребують обслуговування, догляду або вимірювань. Вони швидко, без інструментів і надійно дозволяють з’єднати два проводи між собою. Технологія, яка раніше займала багато часу, була громіздкою і вимагала професійних інструментів, з появою цього продукту відійде в минуле.
Для тих, кому потрібно збільшити довжину багатожильного проводу, WAGO в своєму асортименті має лінійну з’єднувальну клему для всіх типів проводів – 221 Inline (рис.1). Вона дозволяє з’єднувати проводи перерізом від 0,2 до 4 мм2.
Сучасні стандарти монтажу та асортимент швидкороз’ємних з’єднань.
Лінійна з’єднувальна клема WAGO 2773 Inline призначена для жорстких проводів, показана на рис.2. Лінійна з’єднувальна клема WAGO для всіх типів проводів – 221 Inline показана на рис.1.
Сьогодні, як і в минулому, стандарти монтажу все ще відрізняються в різних країнах. Наприклад, у більшості європейських країн основним проводом, що використовується в будівельних інсталяціях, є жорсткий мідний провід. Але є й винятки, наприклад, в Італії це багатожильні проводи, а в Швеції – кількажильні. Існують також механічні відмінності у фурнітурі, особливо у формі та положенні заземлювального контакту в розетках. Розвиток ізоляційних матеріалів призвів до того, що проводи можна прокладати безпосередньо в штукатурці або під нею, без необхідності використання монтажних труб, які є 2-м рівнем ізоляції проводів.
Окремі розподільчі коробки, які часто ховали за меблями, під шпалерами або панелями, також поступово зникають. Всі функції розподілу переносяться до монтажних коробок. Це вимагає довших проводів і глибших коробок, часто з додатковою кишенею, але вони завжди доступні для обслуговування. З кожним разом все більшу роль відіграють з’єднання жорстких одножильних проводів з багатожильними, наприклад, при підключенні приводу жалюзі. Важливими стають ланцюги управління, що до цього часу не використовувалися в будівельних інсталяціях. Ми підключаємо сигналізацію, телефони, домофони, маршрутизатори, камери тощо. Тому все частіше використовуються проводи меншого перерізу. Все більш важливим стає безпечний монтаж в будівлях, який не потребує технічного обслуговування. Усім цим вимогам відповідає дедалі ширший асортимент з’єднувальних пружинних клем, які стають дедалі компактнішими, універсальнішими та зручнішими у використанні.
З кінця 1970-х років були розроблені клеми для підключення світильників, тонких телефонних, багатожильних проводів, а також лінійного з’єднання проводів. Розвиток з’єднувальних пружинних клем показано на рис.3. Джерело WAGO.
Схвалено для важкодоступних місць
Життя часто змушує нас закривати кабельну розподільчу коробку меблями або з естетичних міркувань розміщувати її під шпалерами чи сайдингом. Також може статися так, що під час декоративних робіт або встановлення додаткових пристроїв у будівлі можна пошкодити кабель, наприклад, просвердливши його наскрізь. Тоді нам доведеться з’єднати проводи в місці, яке в майбутньому буде недоступним. Стандарт EN 60998 вказує на те, що автономне електрообладнання може використовуватися у важкодоступних місцях. Німецький стандарт VDE 0100-520 стверджує, що всі з’єднання повинні бути доступними для вимірювання, тестування та обслуговування. Тільки якщо виробник чітко вказує, що його продукція не потребує цих операцій, її можна розміщувати у важкодоступних місцях, наприклад, замуровувати в стіни. Ці дві умови: автономність електричного пристрою і відсутність необхідності в обслуговуванні, задовольняють тільки пружинні клеми. На відміну від гвинтових клем, які потребують періодичного огляду.