На этой странице
A шина обычно является лучшим выбором, когда один электрический потенциал необходимо распределить по нескольким цепям через общий проводник с низким импедансом. terminal block обычно лучше, когда приоритетом является организованное подключение проводов, разделение цепей, идентификация, тестирование и техническое обслуживание на объекте.
В реальном шкафу управления выбор редко делается только в пользу шины или или клеммной колодки. Многие проекты используют и то, и другое: шина или блок распределения питания отвечают за общее распределение электроэнергии, в то время как клеммные колодки организуют отдельные подключения питания, управления, сигнальных линий и полевых устройств.
Сравнение шины и клеммной колодки
| Фактор выбора | Шинопровод | Клеммная колодка |
|---|---|---|
| Основная функция | Собирает или распределяет общий электрический потенциал | Соединяет и организует отдельные проводники или цепи |
| Электрическая структура | Один непрерывный проводник или преднамеренно соединенная система проводников | Раздельные клеммные позиции, если не используются одобренные перемычки |
| Типичная роль | Общая шина питания, нейтрали, защитного заземления, батареи или распределение по рядам автоматических выключателей | Монтаж «точка-точка», полевое подключение, распределительные шкафы, тестирование, разъединение или предохранительные соединения |
| Разветвление | Эффективно, когда множество цепей используют один источник или потенциал | Оптимально для поцепевого подключения; перемычки могут создавать ограниченное общее распределение |
| Пропускная способность по току | Часто выбираются для концентрированного или сильноточного распределения | Полностью зависит от конструкции клемм, диапазона сечений проводников, номинальных характеристик и способа монтажа |
| Разделение цепей | Требует использования отдельных шин, фаз, полюсов, изоляции или защитных крышек | Каждая клеммная позиция обычно изолирована от соседних |
| Идентификация | Обычно идентифицирует шину или группу фаз | Поддерживает детальную нумерацию клемм и маркировку проводников |
| Тестирование и изоляция | Зависит от системы шин и подключенных устройств | Варианты клемм с размыкателем, измерительными гнездами и предохранителями упрощают обслуживание на уровне цепей |
| Компоновка электрощита | Позволяет сократить количество повторных подключений фидеров и централизовать распределение | Модульное исполнение на DIN-рейке, но требует одного места на каждую цепь или пару проводников |
| Модификация | Точки отвода и совместимость должны быть спланированы | Цепи часто можно добавлять, удалять или перекомпоновывать с большей легкостью |
| Общие применения | Распределительные щиты, щиты распределения питания, ряды автоматических выключателей, шины PE/N, аккумуляторные системы | Панели управления, входы/выходы ПЛК, датчики, исполнительные механизмы, двигатели, полевая проводка |
Не выбирайте компоненты, руководствуясь общим правилом “высокий ток против низкого тока”. Некоторые клеммные колодки рассчитаны на проводники большого сечения, в то время как некоторые печатные платы или миниатюрные шины проводят относительно небольшой ток. Окончательное решение зависит от номинальных характеристик конкретного изделия, типа проводника, температуры клемм, условий короткого замыкания, конструкции корпуса и применимых стандартов сборки.
Что такое шина?
Шина (busbar), также записываемая как шина, представляет собой общий токопроводящий элемент, который собирает или распределяет электрическую энергию. Обычно она изготавливается из меди или алюминия и может быть выполнена в виде плоской шины, полосы, гребенки, рейки, ламинированного проводника или части модульной системы шин.
Определяющей характеристикой является не ее физическая форма или номинальный ток. Это общий электрический узелТочки подключения, присоединенные к одной и той же шине, намеренно находятся под одним и тем же электрическим потенциалом, если только коммутационные или защитные устройства не разделяют систему.
Распространенные примеры низковольтного оборудования включают:
- главные медные шины внутри распределительных щитов и сборок;
- штыревые или вилочные гребенчатые шины для питания ряда совместимых автоматических выключателей;
- нулевые рабочие шины и шины защитного заземления;
- положительные и отрицательные шины постоянного тока в аккумуляторных, солнечных, телекоммуникационных или системах управления;
- модульные шинные системы с адаптерами для автоматических выключателей, разъединителей или компонентов управления двигателями.
Шина не обеспечивает автоматическую защиту от сверхтоков или изоляцию. Эти функции должны быть реализованы в рамках комплексного проектирования системы, например, с помощью плавких предохранителей, автоматических выключателей, разъединителей, изолирующих крышек, перегородок и конструкции корпуса.
Для применения модульных автоматических выключателей см. руководство VIOX по шины автоматического выключателя и доступный ассортимент шин для модульных автоматических выключателей (MCB).
Что такое клеммный блок?
Клеммная колодка — это изолированный соединительный компонент, обеспечивающий контролируемый механический и электрический интерфейс между проводниками. Большинство промышленных клеммных колодок устанавливаются на DIN-рейку или непосредственно на панель. В зависимости от конструкции, проводники фиксируются с помощью винтового зажима, пружинного зажима, зажима push-in, шпильки, болта или другого одобренного метода соединения.
Стандартная проходная клеммная колодка обычно соединяет проводники, установленные с двух ее сторон. Соседние клеммные позиции остаются электрически изолированными, если их не соединяет одобренная перемычка или мостик. Такое разделение делает клеммные колодки полезными для организации цепей, маркировки, тестирования и технического обслуживания.
Функции клеммных колодок включают:
- проходное соединение «провод-провод»;
- соединение с защитным заземлением;
- распределение нейтрали;
- точки разъединения или тестирования;
- интеграция предохранителей;
- коммутация датчиков и исполнительных механизмов;
- многоуровневые компактные соединения;
- плотный монтаж цепей ПЛК и управления.
Клеммные блоки не ограничиваются слаботочными сигналами. Правильное различие является функциональным: они обеспечивают надежное оконцевание проводников и организацию электрических цепей. Их допустимые значения тока и напряжения зависят от конкретного изделия, размера и типа проводника, способа подключения, условий монтажа и сертификации.
Для получения подробной спецификации рабочего процесса используйте VIOX руководство по выбору клеммных колодок или перейдите на ассортимент клеммных колодок.
Основное различие: общая шина распределения питания и индивидуальные клеммы
Самый простой способ отличить шину от клеммного блока — проследить путь тока.
При использовании шины:
Один общий проводник → несколько подключенных устройств или точек ответвления
При использовании отдельных проходных клеммных блоков:
Вход цепи 1 → Выход цепи 1
Шина намеренно объединяет точки подключения в один электрический узел. Клеммная колодка намеренно поддерживает организованность и разделение позиций. Одобренные перемычки могут соединять выбранные клеммные блоки в общую потенциальную группу, но это не делает каждую клеммную колодку эквивалентной специально разработанной силовой шине.
Это различие объясняет большинство их практических отличий в разводке, маркировке, обслуживании и архитектуре панели.
Выбирайте шину, когда…
Один источник должен питать несколько цепей
Шина эффективна, когда нескольким устройствам требуется одна и та же фаза, полярность постоянного тока, нейтраль или опорный потенциал защитного заземления. Вместо прокладки отдельной перемычки питания к каждому устройству, общий проводник создает определенный путь распределения.
Типичные примеры включают ряд совместимых миниатюрных автоматических выключателей, несколько ответвлений аккумуляторных батарей, секцию подключения нейтрали или систему защитного уравнивания потенциалов.
Повторяющаяся проводка питания заняла бы слишком много места
Правильно спроектированная шина позволяет сократить количество кабельных каналов, длину перемычек и число дублирующих проводников со стороны питания. Это делает компоновку щита более компактной и воспроизводимой, особенно когда несколько устройств используют общую схему питания.
Однако компактность зависит от системы. Необходимые опоры, зазоры, крышки, адаптеры, пространство для изгиба кабелей, а также доступ для подтяжки соединений или осмотра по-прежнему занимают объем щита.
Требуется общий путь с низким импедансом
Правильно подобранная по размеру шина обеспечивает короткий и жесткий путь прохождения тока с меньшим количеством переходов «провод-провод», чем цепочка отдельных перемычек. Конструкция должна быть проверена на превышение температуры, воздействие токов короткого замыкания, материал проводника, переходное сопротивление контактов, расстояние между опорами и условия эксплуатации внутри оболочки.
Компоновка стабильна и воспроизводима
Шины эффективны там, где известны последовательность полюсов, шаг устройств, места отводов и возможности будущего расширения. Гребенчатая шина, например, должна соответствовать конструкции клемм автоматического выключателя, геометрии штыря или вилки, шагу, чередованию фаз, номинальному режиму работы, методу резки и системе торцевых заглушек. Сходство внешнего вида не гарантирует совместимость.
Выбирайте клеммные колодки, когда…
Проводникам требуется четкое соединение по схеме «точка-точка»
Клеммные блоки создают четкую границу между внутренней проводкой панели и внешними полевыми кабелями. Каждому проводнику можно присвоить номер клеммы, соответствующий принципиальной схеме, маркировке провода и пусконаладочной документации.
Это особенно полезно для входов и выходов ПЛК, датчиков, электромагнитных клапанов, катушек контакторов, цепей управления двигателями, систем сигнализации и контрольно-измерительных приборов.
Цепи должны тестироваться или отключаться по отдельности
Размыкаемые и измерительные клеммные блоки позволяют техническим специалистам размыкать или измерять цепь без отсоединения нескольких проводников. Клеммные блоки с предохранителями обеспечивают защиту цепи на уровне клеммы там, где этого требуют изделие и проект.
Эти функции сложно реализовать с помощью простой общей шины, поскольку назначение шины заключается в поддержании общего электрического узла, а не в изоляции каждой ветви для тестирования.
Ожидаются изменения на объекте
Клеммные системы на DIN-рейку являются модульными. Проектировщики могут резервировать свободные позиции, добавлять маркировку, менять перемычки или заменять отдельные функциональные клеммы без переработки всей структуры распределения питания.
Это не означает, что любые модификации не ограничены. По-прежнему необходимо проверять диапазон сечений проводников, допустимую нагрузку на перемычки, торцевые пластины, требования к разделению и совместимость внутри семейства продуктов.
Идентификация цепей и устранение неисправностей имеют значение
Технический специалист может проследить нумерованные позиции клемм от чертежа до физической панели. Это уменьшает двусмысленность при вводе в эксплуатацию, техническом обслуживании и поиске неисправностей. Для сложной цепи управления такая ремонтопригодность часто ценнее, чем экономия каждого сантиметра пространства на DIN-рейке.
Используйте оба компонента в одной панели, когда…
Использование обоих компонентов часто является наиболее технически обоснованным решением, поскольку распределение питания и оконцевание цепей происходят на разных уровнях.
Типовая архитектура выглядит следующим образом:
Входящее питание
Шина концентрирует общий путь питания. Клеммные блоки обеспечивают удобный интерфейс для обслуживания отдельных цепей. Ни один из компонентов не вынужден выполнять основную функцию другого.
Пример: Панель управления промышленным оборудованием
Входящее трехфазное питание подается на главный разъединитель и шину или распределительный блок. Групповые автоматические выключатели защищают пускатели двигателей, блоки питания и вспомогательные цепи. Клеммные колодки на DIN-рейку затем соединяют двигатели, кнопки, концевые выключатели, датчики и полевые устройства.
Пример: Распределительный щит
Гребенчатая шина питает ряд совместимых модульных автоматических выключателей. Отдельные шины нейтрали и защитного заземления собирают соответствующие проводники. Клеммные колодки могут быть добавлены для цепей управления, учета, сигнализации или подключения внешних интерфейсов.
Пример: Шкаф ПЛК
Компактный элемент распределения постоянного тока питает несколько защищенных цепей 24 В пост. тока. Проходные, размыкаемые и многоуровневые клеммные колодки упорядочивают отдельные проводники ввода-вывода ПЛК и полевые кабели. Общее питание и отдельные сигналы остаются физически и логически организованными.
Шина против распределительного блока против клеммной колодки
Эти три компонента частично пересекаются по функциям, но не являются идентичными.
| Компонент | Основная функция | Типовая конструкция | Лучшее использование |
|---|---|---|---|
| Шинопровод | Создает общий токоведущий узел | Шина, полоса, гребенка, рейка или модульная система проводников | Повторяющееся общее распределение по устройствам или цепям |
| Блок распределения питания | Разделяет один или несколько входящих проводников на заданные выходные клеммы | Токопроводящий элемент внутри изолированного корпуса | Распределение питания от фидера к отходящим линиям с заданными диапазонами сечений входных/выходных проводников |
| Клеммная колодка | Оконечивает и упорядочивает отдельные проводники | Изолированные модульные позиции с зажимными устройствами | Монтаж по схеме «точка-точка», распределение сигналов, тестирование, отключение и маркировка цепей |
Блок распределения питания часто является промежуточным решением. Внутри него используется общий токопроводящий элемент, например шина, но он поставляется как готовый компонент с определенными входными и выходными клеммами, изоляцией, креплением и регламентированными диапазонами сечений проводников.
Используйте блок распределения питания, когда один крупный входящий проводник должен питать несколько исходящих, а готовое защищенное от прикосновения клеммное соединение лучше подходит для панели, чем открытая или модульная система шин. Используйте клеммные колодки, когда цепи должны оставаться индивидуально организованными. Используйте шину, когда распределение питания непосредственно через совместимые устройства или специально разработанная система общих проводников обеспечивают более рациональную архитектуру.
Ознакомьтесь с руководством VIOX, чтобы блоки распределения питания или сравните ассортимент блоков распределения питания VIOX для принятия решения о выборе смежного оборудования.
Шесть практических сценариев применения
Несколько автоматических выключателей, подключенных к одному источнику питания
Используйте совместимую соединительную шину (гребенку), если это допускается серией выключателей, шагом, последовательностью полюсов, конструкцией клемм и опубликованными номинальными характеристиками. Не предполагайте, что физическая совместимость шины означает, что данная комбинация устройств одобрена.
Подключения нейтрали и защитного заземления (PE)
Специализированные шины нейтрали и PE обеспечивают общие точки подключения, однако их соединение и изоляция зависят от системы заземления и расположения в электрощите. Проводники нейтрали и защитного заземления не должны объединяться только на основании того, что оба используют шинные компоненты.
Полевая разводка ПЛК и датчиков
Используйте клеммные колодки. Нумерация цепей, многоуровневые компоновки, аксессуары для экранирования, точки размыкания и простота замены, как правило, важнее, чем создание одного общего узла по току.
Разветвление основного питания на несколько отходящих линий
Рассмотрите возможность использования распределительного блока или специализированной системы шин. Избегайте подключения нескольких проводников под одну клемму устройства, если клемма специально не рассчитана на такое количество, материал и сечение проводников.
5. Цепи, требующие частого измерения или изоляции
Используйте разъединительные или измерительные клеммные колодки там, где это применимо. Они позволяют размыкать или измерять параметры цепи без демонтажа общей шины распределения.
6. Панель с силовыми и контрольными секциями
Используйте шину или блок распределения питания в силовой секции и клеммные колодки в секции управления и полевой проводки. Соблюдайте требуемое разделение, пути утечки, воздушные зазоры, маршруты прокладки кабелей и доступ для технического обслуживания.
Контрольный список выбора
Перед выбором шины, клеммной колодки или распределительного блока проверьте следующее.
Электрическая функция
- Является ли соединение общим потенциалом или отдельной цепью типа «точка-точка»?
- Распределяет ли компонент питание, служит ли для оконцевания проводов, обеспечивает ли непрерывность цепи защитного заземления (PE) или выполняет функции тестирования и разъединения?
- Требуется ли защита от сверхтока на вводе или на каждой отходящей линии?
Номинальные параметры и условия неисправности
- номинальное рабочее напряжение и ток;
- пригодность для переменного или постоянного тока и полярность, где это применимо;
- информация о стойкости к кратковременным токам или токам короткого замыкания;
- координация с вышестоящим защитным устройством;
- допустимое превышение температуры в рабочих условиях сборки.
Проводники и соединения
- пригодность для подключения медных, алюминиевых или комбинированных проводников;
- сечение проводника в мм² или AWG;
- класс проводника: одножильный, многожильный, уплотненный или гибкий (многопроволочный);
- количество проводников, допустимое для одного соединения;
- требования к наконечникам, кабельным наконечникам, подготовке, длине зачистки и моменту затяжки.
Механическая интеграция
- монтаж на DIN-рейку, панель, опору или непосредственно на устройство;
- опоры и межцентровое расстояние для шин;
- геометрия штыревого, вилочного, шпилечного, болтового или зажимного соединения;
- шаг автоматического выключателя и чередование фаз;
- пространство для изгиба проводов и доступ для технического обслуживания;
- крышки, торцевые пластины, перегородки и защита от прикосновения.
Техническое обслуживание и расширение
- нумерация клемм и идентификация проводников;
- необходимость в контрольных точках или изоляции цепей;
- резервные позиции клемм или точки для будущих отводов;
- требования к осмотру и подтяжке соединений;
- наличие совместимых запасных частей.
Соответствие требованиям
Для промышленных клеммных колодок, соответствующих стандартам IEC, IEC 60947-7-1:2025 устанавливает требования к клеммным колодкам и измерительным размыкаемым клеммам для медных проводников в рамках своей области применения. Низковольтные комплектные устройства распределения и управления рассматриваются в соответствующих частях серии стандартов IEC 61439; IEC 61439-1:2020 содержит общие правила, но не используется отдельно для подтверждения соответствия комплектного устройства.
Для проектов в Северной Америке клеммные колодки обычно оцениваются на соответствие требованиям UL 1059 или соответствующим требованиям ANSI/UL 60947-7. UL Solutions определяет эти пути сертификации клеммных колодок. Блоки распределения питания могут следовать иному пути сертификации продукции и применения в электрощитовом оборудовании, поэтому проверяйте сертификацию компонента, условия приемлемости и применимый стандарт для электрощитов, а не полагайтесь на внешний вид или название продукта.
Типичные ошибки проектирования
Выбор только по номинальному току
Сила тока важна, но она не является единственным критерием выбора. Компонент может соответствовать номинальному току, но при этом не подходить из-за класса проводника, температуры клемм, напряжения, условий короткого замыкания, межфазных расстояний или сертификации.
Использование клеммной колодки в качестве несертифицированной шины питания
Перемычки могут распределять общий потенциал между клеммными блоками, но ток, проходящий через перемычку и каждую клемму, должен оставаться в пределах значений, установленных производителем. Не следует полагать, что добавление дополнительных перемычек создает аналог специализированной шины питания.
Рассмотрение шины в качестве устройства защиты цепи
Шина распределяет ток; она не предназначена для автоматического отключения тока перегрузки или короткого замыкания. Каждая ветвь цепи требует защиты, предусмотренной правилами эксплуатации и соответствующими нормами.
Путаница между DIN-рейкой и шиной
Стандартная DIN-рейка служит для механического крепления компонентов. Обычно она не является проводником питания. Некоторые клеммы заземления (PE) специально соединяют защитные проводники с заземленной рейкой, но эта конкретная функция не превращает любую DIN-рейку в общую шину питания.
Смешивание нейтрали и защитного заземления
Нулевые шины (N) и шины заземления (PE) могут выглядеть похоже, но требования к их подключению и изоляции различаются. Соблюдайте применимую схему заземления и требования к расположению распределительного щита.
Игнорирование совместимости клемм и шин
Соответствия номинального шага или сечения проводника недостаточно. Проверяйте геометрию клемм, глубину вставки, контактное давление, последовательность полюсов, изоляционные аксессуары, инструкции по моменту затяжки и наличие сертификатов на устройство.
Недооценка тепловых характеристик и качества соединений
Повышение температуры часто начинается в месте соединения, а не в самом проводнике. Неправильный момент затяжки, некачественная опрессовка, окисление, несовместимость материалов, повреждение проводника или недостаточное контактное давление могут привести к возникновению локального сопротивления и перегреву.
Окончательная рекомендация
Выберите шина когда проект требует наличия запланированного общего электрического узла, который эффективно распределяет питание между несколькими совместимыми цепями или устройствами. Выбирайте клеммные блоки когда проект требует индивидуального подключения проводников, разделения цепей, маркировки, тестирования или доступа для технического обслуживания на месте.
Выберите блок распределения питания когда один питающий проводник должен быть разделен на несколько определенных отходящих линий с помощью готового соединительного компонента.
Для многих низковольтных щитов оптимальная архитектура предполагает использование всех трех компонентов на разных уровнях: шины для общего распределения, распределительные блоки для разделения фидеров и клеммные колодки для подключения отдельных цепей. Начните с определения требуемой электрической функции, затем проверьте точные номинальные характеристики изделия, совместимость с проводниками, условия возникновения неисправностей, конструкцию сборки и применимые стандарты.
VIOX поставляет шин для автоматических выключателей (MCB),, клеммные блоки, и блоки распределения питания для низковольтных систем распределения и панелей управления. Выбирайте из опубликованных данных моделей или свяжитесь с VIOX, предоставив информацию о функции цепи, напряжении, токе нагрузки, сечении проводников, количестве ответвлений, способе монтажа и требованиях целевого рынка.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Является ли шина тем же самым, что и клеммная колодка?
Нет. Шина намеренно создает общий электрический узел для распределения питания. Клеммная колодка обеспечивает фиксированные точки подключения проводников, при этом соседние позиции обычно изолированы друг от друга, если они не соединены одобренными перемычками.
Что лучше: шина или клеммная колодка?
Ни один из вариантов не является универсально лучшим. Используйте шину для общего распределения, а клеммную колодку — для подключения отдельных цепей, их упорядочивания, тестирования и технического обслуживания. Многие панели требуют использования обоих компонентов.
Могут ли клеммные колодки распределять питание?
Да, если клеммные колодки и одобренная система перемычек рассчитаны на данную цепь и конфигурацию. Для более масштабного разделения фидеров на ответвления может быть более целесообразно использовать специализированный блок распределения питания или систему шин.
Может ли шина заменить клеммные колодки?
Нет, если проект требует индивидуальной нумерации, изоляции, возможности отключения, установки предохранителей или тестирования соединений проводов. Шина и клеммная колодка выполняют разные основные функции.
Что такое клеммная шина?
Этот термин обычно описывает общую токопроводящую шину, оснащенную несколькими точками подключения или клеммами. Поскольку поставщики используют этот термин по-разному, уточните, является ли продукт голой шиной, нулевой или заземляющей шиной, распределительным блоком в корпусе или клеммной колодкой с перемычками.
Является ли блок распределения питания клеммной колодкой?
Они связаны между собой, но не обязательно взаимозаменяемы. Блок распределения питания специально разработан для разделения входящего питания на несколько выходов. Стандартная клеммная колодка в первую очередь служит для соединения и упорядочивания отдельных проводников.
Всегда ли шины рассчитаны на больший ток, чем клеммные колодки?
Универсального правила не существует. Номинальные характеристики сильно различаются в зависимости от конструкции и области применения. Сравнивайте конкретные изделия с учетом фактического сечения проводника, температуры, типа корпуса и условий возникновения неисправностей.
Обеспечивает ли шина защиту цепи?
Нет, сама по себе — нет. Шина является проводником. Защита от сверхтоков и короткого замыкания должна обеспечиваться соответствующими защитными устройствами в составе всей системы.
Может ли DIN-рейка проводить ток?
Стандартная DIN-рейка предназначена прежде всего для механического монтажа оборудования. Системы клемм PE могут намеренно использовать заземленную рейку для обеспечения непрерывности защитного проводника, однако рейку не следует рассматривать как общую шину фазы или нейтрали, если система специально не спроектирована и не одобрена для такой функции.