Під час складання електричного щита потрібно не тільки встановити захисні та комутаційні апарати, а й організувати десятки з’єднань. Частина проводів підводить живлення, інші передають сигнали керування, треті об’єднують нейтральні або захисні провідники.
На навчальному стенді ми порівняли три поширені підходи до з’єднання проводів: пряме встановлення кількох провідників під одну клему апарата, з’єднання за допомогою окремого затискача та використання модульної клемної колодки на DIN-рейці.
Мета експерименту полягала не в тому, щоб оголосити один спосіб універсальним переможцем. Ми хотіли оцінити, наскільки зручно монтувати, перевіряти, маркувати та змінювати кожен варіант.
Як був підготовлений стенд
Для перевірки використали невелику монтажну панель із DIN-рейкою, кабельними каналами та кількома умовними групами навантаження. Провідники мали однаковий переріз і довжину, а всі з’єднання виконувалися на знеструмленому макеті.
Оцінювали п’ять практичних параметрів:
- зручність початкового монтажу;
- можливість візуальної перевірки;
- простоту маркування;
- зручність пошуку несправності;
- можливість подальшої модернізації.
Окремо звертали увагу на те, чи створює спосіб з’єднання механічне навантаження на проводи та клеми обладнання.
Варіант 1. Кілька проводів під однією клемою апарата
Цей підхід здається найпростішим: кілька провідників вставляють в одну клему автоматичного вимикача, контактора або іншого пристрою.
Перевага очевидна — не потрібні додаткові компоненти, а монтаж займає менше місця. Але така схема допустима лише тоді, коли клема конкретного апарата прямо розрахована на відповідну кількість, тип і переріз провідників.
Якщо затискач призначений тільки для одного проводу, другий може фіксуватися нерівномірно. Особливо складно надійно затиснути разом провідники різного перерізу: більший отримує основне зусилля, а менший може залишитися недостатньо притиснутим.
Що показав монтаж
Два однакові жорсткі провідники вдалося розмістити відносно акуратно. Але під час повторного підключення один із них зміщувався, а візуально оцінити якість контакту після затягування було складно.
Ще одна проблема з’явилася під час моделювання ремонту. Щоб від’єднати одну гілку, довелося послабити спільну клему, через що другий провід також утратив фіксацію. Після завершення робіт потрібно було заново перевіряти обидва з’єднання.
Отже, навіть якщо виробник допускає підключення кількох провідників, цей спосіб не завжди зручний для систем, які планується обслуговувати або розширювати.
Варіант 2. Окремий з’єднувальний затискач
У другому варіанті провід від апарата підводився до окремого затискача, а вже від нього живлення розподілялося на кілька напрямків.
Порівняно з першим способом зменшилося навантаження на клему апарата. Кожен провідник займав своє передбачене місце, а додавання або відключення однієї гілки не вимагало розбирати всі інші.
Водночас вільно розміщений затискач потрібно правильно зафіксувати всередині корпусу. Він не повинен висіти на проводах, торкатися рухомих деталей або потрапляти під кришку щита.
Що показав монтаж
З’єднання виконувалося швидко, але організація кількох таких точок стала менш наочною. Коли затискачів небагато, їх легко розмістити в кабельному каналі. Якщо ж ланцюгів багато, конструкція поступово перетворюється на групу окремих елементів, які складніше маркувати та перевіряти.
Цей спосіб може бути зручним для невеликих коробок і локальних з’єднань. Для структурованого щита з десятками кіл його можливостей іноді недостатньо.
Варіант 3. Клеми на DIN-рейці
У третьому варіанті проводи підключалися до окремої групи модульних клем, установлених на DIN-рейці. Кожна точка мала визначене місце, а групи можна було відокремити одна від одної.
Такий підхід потребує додаткового простору та планування. Потрібно визначити кількість клем, установити обмежувачі, продумати перемички та залишити місце для маркування.
Проте після завершення монтажу схема стала найбільш наочною. Вхідні та вихідні провідники розташовувалися з різних боків, а кожному колу можна було присвоїти номер.
Приклади різних конструкцій і типорозмірів можна дивитися в добірці тут. Під час реального проєктування потрібно додатково враховувати номінальний струм, переріз провідника, матеріал клеми та доступні аксесуари.
Що показав монтаж
Початкове складання зайняло більше часу, ніж у двох попередніх варіантах. Зате під час перевірки та зміни схеми цей час частково повернувся.
Щоб від’єднати одну гілку, не потрібно було торкатися сусідніх з’єднань. Маркування допомагало швидко знаходити потрібне коло, а встановлення додаткової клеми не вимагало повністю перебудовувати групу.
Головним обмеженням залишився розмір щита. Якщо місце не передбачене проєктом, додати повноцінний клемний ряд після завершення монтажу може бути складно.
Порівняння результатів
| Критерій | Кілька проводів у клемі апарата | Окремий затискач | Клеми на DIN-рейці |
|---|---|---|---|
| Швидкість початкового монтажу | Висока | Висока | Середня |
| Потреба в додатковому місці | Мінімальна | Невелика | Помітна |
| Зручність маркування | Низька | Середня | Висока |
| Обслуговування окремого кола | Незручне | Відносно зручне | Зручне |
| Можливість розширення | Обмежена | Середня | Добра за наявності місця |
Таблиця не означає, що клеми на DIN-рейці завжди є правильним рішенням. У невеликому пристрої або монтажній коробці вони можуть бути недоречними. Водночас у структурованому щиті їхні переваги стають помітнішими.
Гвинтові та пружинні затискачі
Клемні вироби можуть використовувати різні способи фіксації провідника. Найвідоміші — гвинтовий і пружинний.
Гвинтовий затискач
Провідник притискається гвинтом або спеціальною пластиною. Якість з’єднання залежить від правильної підготовки проводу та моменту затягування.
Надмірне зусилля здатне пошкодити клему або провідник. Недостатнє — призвести до підвищеного контактного опору. Для частини обладнання виробник указує конкретний момент затягування.
Пружинний затискач
Провід утримується пружинним механізмом. Такий контакт може компенсувати частину деформацій, пов’язаних із температурними циклами та вібрацією.
Але пружинна конструкція також має вимоги до типу, довжини зачищення та перерізу провідника. Вставляти дріт, який не відповідає характеристикам клеми, не можна.
Один провідник — одне передбачене місце
Найзрозумілішим результатом експерименту стало просте правило: кожен провідник повинен знаходитися в контакті, який розрахований саме на таке підключення.
Не варто намагатися вмістити додаткову жилу в клему тільки тому, що фізично вона туди входить. Механічна сумісність ще не означає допустимість за документацією.
Особливо уважно потрібно працювати з провідниками різного перерізу та з поєднанням жорстких і багатодротяних жил.
Маркування заощаджує час
На невеликому стенді без підписів ще можна запам’ятати призначення кожного проводу. У реальному щиті з десятками ліній це швидко стає неможливим.
Маркування повинне відповідати схемі. Якщо клема має номер, такий самий номер бажано використовувати на провіднику та в документації.
Підписи на кшталт «лівий провід» або «верхня група» перестають бути зрозумілими після зміни компонування. Системна нумерація зберігає значення незалежно від того, хто обслуговує щит.
Перемички та розподіл потенціалу
Клемні ряди дозволяють об’єднувати кілька точок за допомогою передбачених перемичок. Це зручно для розподілу спільного потенціалу, але перемичка також має допустимий струм і визначену конструкцію.
Саморобні відрізки проводу не завжди забезпечують таку саму компактність і наочність. Якщо застосовуються заводські аксесуари, потрібно перевірити їхню сумісність із конкретною серією клем.
Резерв місця в щиті
Проєктуючи новий щит, корисно залишати частину DIN-рейки вільною. Резерв дозволяє додати клеми, захисні пристрої або нову групу без повної заміни корпусу.
Вільне місце не повинно перетворюватися на хаотичне зберігання проводів. Його залишають структуровано, із заглушками, обмежувачами та безпечними відстанями.
Перед складанням можна переглянути доступні групи компонентів на сайті Електро-НВА, але компонування потрібно завершити ще на схемі, до придбання корпусу.
Підсумок експерименту
На макеті всі три способи забезпечували електричний контакт після правильного виконання. Різниця стала помітною під час повторної перевірки та зміни схеми.
Кілька проводів у клемі апарата займають найменше місця, але можуть ускладнити обслуговування і допускаються не кожною конструкцією.
Окремі з’єднувальні затискачі зручні для невеликої кількості локальних розгалужень, якщо їх правильно розмістити та зафіксувати.
Клемний ряд на DIN-рейці потребує більше місця і часу під час складання, проте робить велику систему наочнішою та зручнішою для модернізації.
Отже, спосіб з’єднання потрібно вибирати не лише за швидкістю монтажу. Варто одразу подумати, як лінію перевірятимуть, маркуватимуть і змінюватимуть через кілька років.
Важливо: усі роботи з електричними щитами необхідно виконувати після повного відключення живлення та перевірки його відсутності. Проєктування і монтаж повинен здійснювати кваліфікований електрик.
