Технология соединения проводников с помощью пружинных клемм WAGO

Печатается с разрешения редакции журнала Electrical Equipment

Без­опас­ность, ско­рость мон­та­жа, над­еж­ность со­еди­не­ний, сто­и­мость тех­ни­чес­ко­го об­слу­жи­ва­ния яв­ля­ют­ся клю­че­вы­ми фак­то­ра­ми при вы­бо­ре клем­мных бло­ков и разъ­емов для ин­дус­три­аль­ных при­ме­не­ний. Кро­ме то­го, все бо­лее важ­ным ста­но­вит­ся на­ли­чие «ин­тел­лек­ту­аль­ных» фун­к­ций, встра­и­ва­е­мых в на­сто­я­щее вре­мя во мно­гие сис­те­мы со­еди­не­ний, что­бы обес­пе­чить воз­мож­ность их вза­и­мо­дей­ст­вия с рас­ту­щим чис­лом ин­тер­фей­сов меж­ду компь­юте­ри­зо­ван­ны­ми сис­те­ма­ми, с од­ной сто­ро­ны, и про­мыш­лен­ны­ми про­цес­са­ми, с дру­гой.

Хо­тя сей­час до­ступ­ны раз­но­об­раз­ные кон­так­т­ные сис­те­мы, од­ним из са­мых рас­прос­тра­нен­ных яв­ля­ет­ся ме­тод, ис­поль­зу­ю­щий схе­му вин­то­во­го со­еди­не­ния. В про­стей­шем слу­чае элек­три­чес­кое со­еди­не­ние меж­ду про­вод­ни­ком и кон­так­т­ной ши­ной до­сти­га­ет­ся пу­тем за­тяж­ки вин­та, час­то с по­мощью спе­ци­аль­ных ин­стру­мен­тов.

С дру­гой сто­ро­ны, в Гер­ма­нии в 1951 го­ду фир­мой WAGO Kontakttechnik GmbH бы­ла пред­ло­же­на кон­цеп­ция со­еди­не­ния про­вод­ни­ков с по­мощью пру­жин­ных клемм, ис­поль­зу­ю­щих пру­жи­ны из не­ржа­ве­ю­щей ста­ли, что­бы за­жи­мать про­вод­ник и над­еж­но фик­си­ро­вать его. На се­год­няш­ний день WAGO яв­ля­ет­ся ве­ду­щим пред­ста­ви­те­лем тех­но­ло­гии со­еди­не­ния про­вод­ни­ков с по­мощью кле­точ­ной на­тяж­ной пру­жи­ны и пред­ла­га­ет но­мен­кла­ту­ру из­де­лий, вклю­ча­ю­щую бо­лее чем 7000 на­име­но­ва­ний из­де­лий.

Под­хо­дит для лю­бых промышлен­ных при­ме­не­ний

Фир­ма WAGO раз­ра­бо­та­ла два ви­да за­жим­но­го со­еди­не­ния с по­мощью пру­жи­ны. Плос­коп­ру­жин­ный за­жим (Pushwire) под­хо­дит ис­клю­чи­тель­но для од­но­жиль­ных мед­ных про­во­дов ди­а­мет­ром от 0,4 мм до AWG12 (4 мм²) и ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся в ос­ве­ти­тель­ной ар­ма­ту­ре, сис­те­мах те­ле­ком­му­ни­ка­ций и без­опас­нос­ти, а так­же в про­вод­ке внут­ри зда­ний. Про­цесс фор­ми­ро­ва­ния со­еди­не­ний очень прост. Как толь­ко про­вод за­чи­щен, не тре­бу­ют­ся ни­ка­кие ин­стру­мен­ты: опе­ра­тор про­сто встав­ля­ет про­вод в за­жим­ное со­еди­не­ние, и пря­мо­у­голь­ная плас­тин­ка пру­жи­ны, сде­лан­ная из не­ржа­ве­ю­щей ста­ли, на­деж­но фик­си­ру­ет его.

Кле­точ­ное на­тяж­ное со­еди­не­ние (Cage Clamp) раз­ра­бо­та­но для пря­мо­го со­еди­не­ния од­но­жиль­ных и мно­го­жиль­ных про­во­дов, а так­же мно­го­жиль­ных про­во­дов из тон­кой про­во­ло­ки, тон­коп­ро­во­лоч­ных с кон­це­вой втул­кой, штырь­ко­вых вы­во­дов или лу­же­ной про­во­ло­ки с се­че­ни­ем от AWG28 (0,08 мм²) до AWG2 (35 мм²). Кле­точ­ное на­тяж­ное со­еди­не­ние ис­поль­зу­ет­ся в элек­тро­ме­ха­ни­чес­ком и элек­трон­ном обо­ру­до­ва­нии в раз­лич­ных от­рас­лях про­мыш­лен­нос­ти, и, как и в слу­чае плос­коп­ру­жин­но­го за­жи­ма, фор­ми­ро­ва­ние со­еди­не­ний яв­ля­ет­ся быс­т­рой и про­стой опе­ра­цией. Ес­ли не счи­тать ус­трой­ст­ва для за­чис­т­ки про­во­дов, то един­ствен­ный ин­стру­мент, ко­то­рый тре­бу­ет­ся, — это обыч­ная от­вер­т­ка, ко­то­рая не­об­хо­ди­ма, что­бы ото­гнуть пру­жи­ну.

Плос­кая по­вер­хность кле­точ­ной пру­жи­ны при­жи­ма­ет про­вод­ник к то­ко­не­су­щей ши­не без рис­ка пов­реж­де­ния вслед­ст­вие то­го, что си­ла за­жи­ма (N) кон­цен­три­ру­ет­ся на оп­ре­де­лен­ной, очень ма­лень­кой по­вер­хнос­ти кон­так­та (мм²) меж­ду то­ко­не­су­щей ши­ной и про­вод­ни­ком. Ве­ли­чи­на кон­так­тно­го дав­ле­ния (N/мм²) ана­ло­гич­на кон­так­т­но­му дав­ле­нию, ко­то­рое со­зда­ет вин­то­вой за­жим с хо­ро­шо за­тя­ну­тым вин­том. Бла­го­да­ря то­му, что про­вод­ник вдав­ли­ва­ет­ся в по­вер­хность, пок­ры­тую мяг­ким оло­вом, обес­пе­чи­ва­ет­ся хо­ро­шая ан­ти­кор­ро­зионная за­щи­та в точ­ке кон­так­та.

Та­ким об­ра­зом, пру­жин­ное на­тяж­ное со­еди­не­ние хо­ро­шо под­хо­дит как для при­ло­же­ний с боль­ши­ми зна­че­ни­я­ми то­ка, так и для очень ма­лых на­пря­же­ний и то­ков, ха­рак­тер­ных для элек­т­рон­но­го обо­ру­до­ва­ния.

Без­опас­ность и над­еж­ность соеди­не­ний

Тех­но­ло­гия пру­жин­но­го со­еди­не­ния име­ет ряд уни­каль­ных пре­иму­ществ по срав­не­нию с тех­но­ло­гией вин­то­во­го со­еди­не­ния. В пер­вую оче­редь, вре­мя фор­ми­ро­ва­ния со­еди­не­ния, как пра­ви­ло, мо­жет быть сни­же­но на 50 или бо­лее про­цен­тов. Виб­ро­ус­той­чи­вость так­же чрез­вы­чай­но вы­со­ка. В оп­ре­де­лен­ных ус­ло­ви­ях при­ме­не­ния силь­ная виб­ра­ция мо­жет с те­че­ни­ем вре­ме­ни при­вес­ти к раз­вин­чи­ва­нию за­жи­ма да­же с пра­виль­но за­тя­ну­тым вин­том, что час­то при­во­дит к до­ро­гос­то­я­щим ос­та­нов­кам в ра­бо­те сис­те­мы. В то же вре­мя, ког­да мы име­ем де­ло с тех­но­ло­гией пру­жин­но­го со­еди­не­ния, про­вод­ник, пос­ле то­го как он встав­лен, ос­та­ет­ся за­жа­тым, не­за­ви­си­мо от ус­ло­вий при­ме­не­ния. При­су­щая пру­жин­ным за­жим­ным сис­те­мам над­еж­ность оз­на­ча­ет так­же, что они прак­ти­чес­ки не нуж­да­ют­ся в тех­ни­чес­ком об­слу­жи­ва­нии. Нет за­трат на пе­ри­о­ди­чес­кие ис­пы­та­ния клем­мных со­еди­не­ний и свя­зан­ных с этим про­сто­ев до­-ро­гос­то­я­щих ма­шин и ус­та­но­вок.

Воз­мож­но, на­ибо­лее важ­ной ха­рак­те­рис­ти­кой пру­жин­ной на­тяж­ной сис­те­мы WAGO все же яв­ля­ет­ся «про­пор­ци­о­наль­ное на­тя­же­ние». Это оз­на­ча­ет, что, не­за­ви­си­мо от се­че­ния про­вод­ни­ка, уси­лие за­щем­ле­ния ре­гу­ли­ру­ет­ся ав­то­ма­ти­чес­ки, так что ве­ли­чи­на кон­так­тно­го дав­ле­ния в каж­дом слу­чае со­от­вет­ству­ет се­че­нию. В от­ли­чие от вин­то­во­го со­еди­не­ния здесь нет опас­нос­ти ос­лаб­ле­ния со­еди­не­ния (винт мо­жет пос­те­пен­но от­вин­чи­вать­ся) или из­бы­точ­но­го дав­ле­ния (здесь воз­мож­но пов­реж­де­ние про­во­да). Дру­ги­ми сло­ва­ми, вы всег­да по­лу­ча­е­те без­опас­ное над­еж­ное со­еди­не­ние, прак­ти­чес­ки не за­ви­ся­щее от ква­ли­фи­ка­ции пер­со­на­ла.

За­ме­ча­ния по при­ме­не­нию

Опыт ра­бо­ты ком­па­нии Peak Traffic Limited под­чер­ки­ва­ет свой­ствен­ные пру­жин­ным на­тяж­ным со­еди­не­ни­ям пре­иму­щес­т­ва. Впер­вые ком­па­ния Peak пе­ре­шла от вин­то­вых за­жим­ных сис­тем к пру­жин­ным клем­мам WAGO, что­бы ис­поль­зо­вать их в сво­их ус­трой­ст­вах уп­рав­ле­ния дви­же­ни­ем тран­спор­та, ког­да стол­кну­лась с про­бле­мой плот­но­го мон­та­жа ар­ми­ро­ван­но­го ка­бе­ля в ог­ра­ни­чен­ном про­стран­ст­ве. На пред­ста­ви­те­лей ком­па­нии сра­зу про­из­ве­ли впе­чат­ле­ние воз­мож­ность эко­но­мии мес­та и лег­кость фор­ми­ро­ва­ния со­еди­не­ний с по­мощью пру­жин­ных клемм, а ког­да са­мос­вал вне­зап­но стол­кнул­ся с од­ним из их кон­трол­ле­ров TFC3, уп­рав­ля­ю­щих до­ро­жным дви­же­ни­ем, над­еж­ность со­еди­ни­те­лей WAGO, ус­та­нов­лен­ных внут­ри, бы­ла про­ве­ре­на в эк­стре­маль­ных ус­ло­ви­ях.

Пред­ста­ви­тель ком­па­нии Peak Traffic так опи­сал слу­чив­ше­е­ся: «Са­мос­вал, дви­жу­щий­ся за­д­ним хо­дом, на ско­рос­ти въехал в од­но из на­ших ус­тройств уп­рав­ле­ния дви­же­ни­ем тран­спор­та, при­чи­нив зна­чи­тель­ный ущерб ос­нов­но­му бло­ку уп­рав­ле­ния. Од­на­ко я по­ра­зил­ся, ког­да уз­нал, что, хо­тя да­же не­су­щая ши­на из алю­ми­ния тол­щи­ной 3 мм бы­ла до­во­ль­но силь­но пог­ну­та и де­фор­ма­ция со­еди­не­ний, оче­вид­но, бы­ла боль­шая, все про­во­да ос­та­лись на мес­те и све­то­фо­ры про­дол­жа­ли ра­бо­тать».

Пру­жин­ные клем­мы WAGO, пред­на­зна­чен­ные для ра­бо­ты с про­во­да­ми, име­ю­щи­ми се­че­ние от AWG28 (0,08 мм²) до AWG2 (35 мм²), ис­поль­зу­ют­ся во всем ми­ре в раз­но­об­раз­ных сис­те­мах про­мыш­лен­но­го уп­рав­ле­ния и си­ло­вых це­пях. Су­щес­тву­ют клем­мы для пе­чат­ных плат с ша­гом от 2,5 мм до 10 мм с пе­ре­д­ним, бо­ко­вым и уг­ло­вым рас­по­ло­же­ни­ем вво­дов, пред­на­зна­чен­ные для мон­та­жа в один, два или три яру­са. Раз­ра­бо­тан так­же ши­ро­кий ди­а­па­зон со­еди­ни­те­лей с при­ме­не­ни­ем тех­но­ло­гий плос­коп­ру­жин­но­го со­еди­не­ния и кле­точ­но­го на­тяж­но­го со­еди­не­ния, для ко­то­рых до­пус­ти­мая ве­ли­чи­на то­ка до­сти­га­ет 16 ам­пер.

Так­же до­сту­пен ши­ро­кий спектр элек­трон­ных и ин­тер­фей­с­ных мо­ду­лей, ко­то­рые объ­еди­ня­ют при­су­щие тех­но­ло­гии пру­жин­ных со­еди­не­ний пре­иму­щес­т­ва, та­кие как без­опас­ность и ско­рость мон­та­жа, с ком­пак­тностью и раз­но­об­ра­зи­ем «ин­тел­лек­ту­аль­ных» фун­к­ций, не­об­хо­ди­мых для рас­ту­ще­го чис­ла про­мыш­лен­ных при­ме­не­ний. Вы­пус­ка­ют­ся так­же по­лу­про­вод­ни­ко­вые ре­ле, пе­ре­клю­ча­ю­щие ре­ле, за­мы­ка­те­ли с вы­дер­ж­кой вре­ме­ни, оп­то­па­ры, ус­трой­ст­ва за­щи­ты от пе­ре­груз­ки по то­ку и на­пря­же­нию. Кро­ме то­го, WAGO про­из­во­дит ис­точ­ни­ки пос­то­ян­но­го на­пря­же­ния, ис­точ­ни­ки пи­та­ния и ус­трой­ст­ва для за­каз­ной сбор­ки, мон­ти­ру­е­мые на не­су­щей ши­не стан­дар­та DIN, а так­же ряд пас­сив­ных ус­тройств для меж­со­е­ди­не­ний.

Не­дав­ние ис­сле­до­ва­ния, про­ве­ден­ные в США сре­ди тех­ни­чес­ких спе­ци­а­лис­тов по об­слу­жи­ва­нию раз­лич­но­го обо­ру­до­ва­ния и сис­тем, по­ка­за­ли, что боль­ше пол­ови­ны всех от­ка­зов элек­т-ри­чес­ких сис­тем свя­за­но с на­ру­ше­ни­я­ми кон­так­тов. Опыт бо­лее чем 40-лет­ней ус­пеш­ной ра­бо­ты WAGO во всем ми­ре по­ка­зы­ва­ет, что ис­поль­зо­ва­ние пру­жин­ных клемм и со­еди­ни­те­лей поз­во­ля­ет в под­ав­ля­ю­щем боль­шин­ст­ве слу­ча­ев из­бе­жать та­ких от­ка­зов. ●

© СТА-ПРЕСС, 2025