Указание клеммных блоков для промышленной панели должно быть простым. Но когда в электронных письмах по закупкам спрашивают, использовать ли винтовые или пружинные клеммы, или когда в спецификациях указаны “барьерные блоки” без контекста, ясность становится критически важной. Инженерам-электрикам нужны точные критерии выбора. Подрядчикам нужна уверенность в том, что они заказывают правильное оборудование. Руководители объектов хотят, чтобы соединения оставались надежными в течение многих лет вибрации и температурных циклов.
Клеммные блоки — изолированные модульные устройства, которые механически и электрически соединяют проводники — составляют основу организованной проводки в панелях управления, машинах и системах автоматизации зданий. Установленные на DIN-рейку внутри корпусов, они преобразуют хаотичную точечную проводку в структурированные, маркированные цепи.
В этом руководстве устанавливается четкая таксономия типов клеммных блоков, приводятся сравнительные таблицы для спецификаций и даются практические рекомендации по выбору в соответствии со стандартами IEC 60947-7-1 и UL 1059.
Что такое Клеммная колодка?
Клеммный блок — это модульный изолированный корпус, содержащий:
- Проводящий элемент: Металлический контакт (обычно медь или латунь), который проводит ток между проводниками
- Зажимной механизм: Винт, пружина или вставное устройство, которое фиксирует зачищенные концы проводов
- Изоляционный корпус: Огнестойкий пластик (полиамид, поликарбонат), обеспечивающий электрическую изоляцию и механическую защиту
- Система крепления: Зажим DIN-рейки (EN 60715) или отверстия для винтов панели для надежной установки
Соответствие стандартам
Клеммные блоки для промышленного, коммерческого и жилого применения соответствуют:
- IEC 60947-7-1:2025 (Издание 4.0): Низковольтные распределительные устройства и аппаратура управления. Клеммные блоки для медных проводников; охватывает электрические параметры, методы испытаний, размеры проводников и механические требования
- UL 1059: Клеммные блоки для североамериканских рынков; определяет конструкцию, расстояние между контактами, повышение температуры и испытания на короткое замыкание
- EN 60715: Стандарты профиля для монтажа на DIN-рейку, обеспечивающие механическую совместимость между производителями
Клеммные блоки работают в цепях до 1000 В переменного тока (≤1000 Гц) или 1500 В постоянного тока, поддерживая размеры проводников от 0,2 мм² до 300 мм² (AWG 24 до 600 kcmil), с номинальными токами в диапазоне 6 А до 400 А.
Типы клеммных блоков: по способу зажима
Винтовые клеммные блоки
Строительство: Резьбовой винт сжимает проводник о контакт. Момент затяжки создает электрическую непрерывность.
Преимущества:
- Широкий диапазон проводников в одном устройстве (например, от 0,5 мм² до 6 мм²)
- Высокая механическая прочность, подходящая для сильноточных применений (до 150 А+)
- Знакомый метод установки; общепринятый
- Более низкая стоимость на позицию по сравнению с пружинными технологиями
Соображения:
- Для установки требуются калиброванные динамометрические отвертки (обычно: 0,5-2,5 Н·м в зависимости от размера)
- Вибрация или температурные циклы могут ослабить соединения; рекомендуется периодическая повторная затяжка
- Время установки больше, чем у пружинных альтернатив
- Квалификация установщика влияет на качество соединения
Типовые применения: Проводка зданий, панели распределения питания, цепи управления машинами, модернизация установок
Пружинные клеммные блоки
Строительство: Предварительно нагруженный пружинный элемент оказывает постоянное усилие зажима. Отвертка или кнопка освобождает пружину для вставки/извлечения провода.
Преимущества:
- Более быстрая установка — не требуется указание момента затяжки
- Поддерживает постоянное давление независимо от вибрации или изменения температуры
- Сниженные требования к обучению установщиков
- Отличная производительность в условиях сильной вибрации (двигатели, железнодорожные транспортные средства, тяжелое оборудование)
- Меньше обслуживания — нет необходимости в периодической повторной затяжке
Соображения:
- Более высокая стоимость на позицию, чем у винтовых клемм
- Критична подготовка провода (длина зачистки, использование наконечников)
- Пружинный элемент может устать после многих циклов вставки (обычно рассчитан на >20 циклов)
Типовые применения: Промышленная автоматизация, шкафы управления, подверженные вибрации, установки, требующие частых изменений цепей, системы возобновляемой энергии
Вставные клеммные колодки
Строительство: Безинструментальная вставка проводника с наконечником или цельного проводника в пружинный контакт. Освобождение с помощью кнопки или шлицевой отвертки.
Преимущества:
- Самый быстрый способ установки— не требуются инструменты для подключения
- Сверхкомпактная конструкция максимально увеличивает плотность панели
- Идеально подходит для частого изменения проводки
- Отлично подходит для суровых условий (морской, химической, наружной)
- Уменьшение количества ошибок при подключении благодаря простой вставке
Соображения:
- Требуются наконечники на многожильных проводниках для надежного контакта
- Не подходит для очень тонких проводов (обычно ≥0,5 мм²)
- Ограничено более низкими номинальными токами (обычно ≤32 А)
Типовые применения: Панели управления высокой плотности, проводка ввода-вывода, распределенная автоматизация, модульное машиностроение
Сравнительная таблица: Способы зажима
| Характеристика | Винтовая клемма | Пружинная клемма | Вставная клемма |
|---|---|---|---|
| Скорость установки | Умеренный (требуется крутящий момент) | Быстрый (без крутящего момента) | Очень быстрый (без инструментов) |
| Требуется квалификация | Умеренный (контроль крутящего момента) | Низкий | Очень низкий |
| Устойчивость к вибрации | Умеренный (возможно ослабление) | Отлично (постоянное давление) | Превосходно |
| Техническое обслуживание | Периодическая повторная затяжка | Минимум | Минимум |
| Текущий рейтинг | 6A – 400A | 6A – 125A | 6A – 32A |
| Стоимость на позицию | Низкий | Коррозионные среды, прибрежные зоны | Коррозионные среды, прибрежные зоны |
| Типичный диапазон сечений провода | 0.5mm² – 95mm² | 0.08mm² – 35mm² | 0.5mm² – 4mm² |
| Лучшее приложение | Распределение питания, высокая мощность | Вибрация, частые изменения | Высокая плотность, быстрая установка |
Типы клеммных блоков: по функциям и конфигурации
Помимо способа зажима, клеммные блоки классифицируются по функциям цепи, способу монтажа и специальным функциям.
Проходные клеммные блоки
Функция: Обеспечивают соединение провод-провод с точками входа на противоположных сторонах блока. Отсутствуют внутренние перемычки или переключатели — чистый проход.
Варианты использования: Общая распределительная проводка, расширение цепей, межпанельные соединения
Технические характеристики: Доступны во всех типах зажимов; номинальные токи 6A-150A; одноуровневые или многоуровневые конфигурации
Клеммные блоки заземления
Функция: Подключают защитные проводники заземления (PE) к DIN-рейке или выделенной шине заземления. Часто имеют зелено-желтую изоляцию и прямой металлический контакт с рейкой.
Варианты использования: Каждый шкаф управления или распределительный щит требует выделенных заземляющих соединений
Разъединительные (тестовые) клеммные блоки
Функция: Включают съемную перемычку, соединение или ножевой выключатель, который прерывает цепь для тестирования или изоляции без отсоединения проводов.
Варианты использования: Точки измерения тока, цепи калибровки датчиков, доступ для ввода в эксплуатацию
Клеммные блоки с предохранителями
Функция: Интегрируют держатель предохранителя и контакты в один модуль DIN-рейки, обеспечивая защиту от перегрузки по току в точке подключения.
Преимущества: Устраняет отдельные держатели предохранителей, уменьшает количество проводов, упрощает поиск неисправностей (видно перегоревший предохранитель)
Типы предохранителей: Принимает цилиндрические предохранители 5x20 мм, 6,3x32 мм или 10x38 мм; некоторые модели включают индикаторы перегоревшего предохранителя
Варианты использования: Защита ответвлений цепи, защита входа оборудования, изоляция отдельных нагрузок
Многоуровневые клеммные блоки
Функция: Укладывайте две или три независимые цепи в один модуль (вертикальное штабелирование). Каждый уровень электрически изолирован.
Преимущества: Экономит место на DIN-рейке (увеличение плотности в 2-3 раза), организует связанные сигналы (например, 0 В, +24 В, сигнал)
Варианты использования: Панели высокой плотности, компактные корпуса, распределение сигнала + питания в шкафах автоматизации
Барьерные клеммные блоки (барьерные планки)
Функция: Однорядные клеммные колодки с приподнятыми изоляционными барьерами между каждой позицией, предотвращающими случайный контакт между соседними цепями.
Монтаж: Обычно привинчиваются к панели или корпусу (не к DIN-рейке)
Варианты использования: Цепи высокого напряжения, подключения питания, среды, подверженные вибрации, старые установки
Распределительные блоки питания
Функция: Сверхмощные клеммы, предназначенные для основных линий питания или подключений больших нагрузок. Несколько выходных позиций, питаемых от одного входа.
Технические характеристики: Высокая пропускная способность по току (150A-600A), большой диапазон принимаемых проводников (35mm²-300mm²), изолированные или безопасные для пальцев крышки
Варианты использования: Подключения основных шин, фидеры двигателей, трехфазное распределение
Таблица сравнения функций
| Тип клеммного блока | Основная функция | Монтаж | Типичный диапазон токов | Ключевая особенность |
|---|---|---|---|---|
| Проходной | Проходной провод-провод | DIN-рейка | 6A – 150A | Простое распределение |
| Заземление (PE) | Подключение защитного заземления | DIN-рейка | 6A – 150A | Прямой контакт с рейкой, зелено-желтая маркировка |
| Разъединительный (тестовый) | Прерывание цепи без отключения | DIN-рейка | 6A – 125A | Съемная перемычка или ножевой выключатель |
| Клемма с предохранителем | Встроенная защита от перегрузки по току | DIN-рейка | 6A – 32A | Индикатор перегоревшего предохранителя, модульный |
| Многоуровневый | Многоярусные цепи (2-3 уровня) | DIN-рейка | 6A – 32A на уровень | Экономия места, организованные сигналы |
| Барьерная колодка | Изолированные однорядные позиции | Крепление винтами к панели | 15A – 100A | Поднятые барьеры, высоковольтная изоляция |
| Распределение электроэнергии | Сильноточные магистральные линии | Шинопровод или крепление к панели | 150A – 600A | Мощные проводники, многовыводные |
Технические характеристики и критерии выбора
Для правильного выбора клеммной колодки необходимо соответствие электрическим требованиям, механическим ограничениям и условиям установки.
Номинальный ток (В): Максимальный непрерывный ток без превышения пределов повышения температуры (обычно 50K выше температуры окружающей среды).
Номинальное напряжение (Ue): Максимальное рабочее напряжение (AC или DC). Определяет пути утечки и воздушные зазоры.
Совместимость размеров проводников:
| Номинальный ток клеммы | Одножильный провод (мм²) | Многожильный провод (мм²) | Многожильный + Наконечник (мм²) | Эквивалент AWG |
|---|---|---|---|---|
| 6A – 10A | 0.2 – 2.5 | 0.2 – 2.5 | 0.25 – 2.5 | 24 – 14 |
| 17A – 24A | 0.5 – 4.0 | 0.5 – 4.0 | 0.5 – 4.0 | 20 – 12 |
| 32A – 41A | 1.0 – 6.0 | 1.0 – 6.0 | 1.5 – 6.0 | 16 – 10 |
| 57A – 76A | 2.5 – 10 | 2.5 – 10 | 4.0 – 10 | 12 – 8 |
| 101A – 125A | 10 – 35 | 10 – 35 | 16 – 35 | 8 – 2 |
| 150A+ | 25 – 95+ | 25 – 95+ | 35 – 95+ | 2 – 4/0+ |
Примечание: Номинальные значения в соответствии с IEC 60947-7-1; фактическая емкость зависит от материала проводника, температуры окружающей среды и конфигурации установки.
Шаг клемм: Расстояние между центрами соседних клемм: 2,54 мм (ультракомпактные сигналы), 5,0 мм/5,08 мм (стандартное управление), 7,5 мм (средняя мощность), 10 мм/12 мм (большая мощность), 15 мм+ (высокая мощность)
Количество полюсов: Сколько независимых цепей существует в одном корпусе клеммной колодки
- Однополюсный (1P): Одна цепь на блок
- Многополюсный (2P, 3P, 4P): Несколько цепей имеют общий корпус (распространено в распределении электроэнергии)
Совместимость с DIN-рейкой: Стандарт 35 мм × 7,5 мм или 35 мм × 15 мм (EN 60715)
Факторы окружающей среды и установки
| Критерии выбора | Соображения | Рекомендация |
|---|---|---|
| Вибрационная среда | Двигатели, рельсовый транспорт, тяжелое оборудование | Пружинный зажим или вставной; избегайте винтового, если не проверен крутящий момент |
| Диапазон температур | Открытый воздух, моторные отсеки, печи | Проверьте температурный режим клеммной колодки (обычно от -40°C до +105°C) |
| Химическое воздействие | Морские суда, химические заводы, очистка сточных вод | Контакты из нержавеющей стали, специальные полимеры (например, PA66-GF) |
| Частые отключения | Испытательное оборудование, модульные машины, временные установки | Пружинный зажим или вставной (циклы вставки >20) |
| Высокая плотность проводников | Компактные корпуса, мобильное оборудование, распределенный ввод/вывод | Вставные клеммы, многоуровневые блоки |
| Нормативно-правовая среда | Северная Америка (UL/CSA), Европа (CE), глобальные проекты | Проверка UL 1059, IEC 60947-7-1 и маркировки CE |
| Доступность обслуживания | Удаленные установки, герметичные корпуса | Винтовые клеммы приемлемы, если доступны; пружинные зажимы, если герметичны |
Руководство по применению: Выбор правильной клеммной колодки
Подберите тип клеммной колодки к требованиям применения для оптимальной производительности, безопасности и стоимости жизненного цикла.
Промышленные панели управления
Требования: Смешанные сигнальные и силовые цепи, частые модификации, вибрация от близлежащих двигателей
Рекомендуемое решение: Пружинные клеммы (6A-24A) для сигналов; винтовые или пружинные (32A-76A) для питания; многоуровневые блоки для плотного ввода/вывода
Автоматизация зданий и HVAC
Требования: Длительный срок службы, редкий доступ, умеренные токи, соответствие строительным нормам
Рекомендуемое решение: Винтовые клеммы (экономически эффективны для цепей 10A-20A); барьерные планки для подключения к сети; клеммы с предохранителями для защиты ответвлений
Производство машин и оборудования
Требования: Модульная конструкция, быстрая сборка, глобальное соответствие, удобство обслуживания
Рекомендуемое решение: Вставные клеммы для цепей управления (быстрая производственная проводка); пружинные зажимы для питания; отключающие клеммы для контрольных точек; сертификация UL + IEC
Возобновляемая энергия (солнечная, ветровая)
Требования: Воздействие внешней среды, устойчивость к УФ-излучению, высокое напряжение (до 1500 В постоянного тока), температурные циклы
Рекомендуемое решение: Клеммные колодки с номиналом PV (IEC 60947-7-4); большие расстояния утечки; пружинные зажимы для виброустойчивости
Железнодорожный транспорт
Требования: Экстремальная вибрация, удар, диапазон температур (от -40°C до +85°C), пожарная безопасность (EN 45545)
Рекомендуемое решение: Пружинные или вставные клеммы; безгалогенные огнестойкие материалы; контакты из нержавеющей стали; высокий рейтинг циклов вставки
Морской и оффшорный
Требования: Коррозионная стойкость, высокая влажность, солевой туман, частое обслуживание
Рекомендуемое решение: Контакты из нержавеющей стали; специальные корпуса из полиамида или поликарбоната; вставные или пружинные зажимы; корпуса IP67
Установка и обслуживание
Подготовка проводов
- Длина полосы: Соответствие спецификации производителя (обычно 8-12 мм для винтовых, 10-11 мм для пружинных)
- Наконечники: Обязательны для многожильного провода в пружинных и вставных клеммах; улучшают контакт и предотвращают обрыв жил
- Скручивание проводов: Никогда не скручивайте многожильный провод без наконечников — отдельные жилы могут сломаться и создать сопротивление
Винтовые клеммы требуют калиброванных динамометрических отверток. Недостаточная затяжка вызывает нагрев; чрезмерная затяжка повреждает проводники.
| Номинальный ток клеммы | Типичный диапазон крутящего момента |
|---|---|
| 6A – 10A | 0.5 – 0.6 Н·м |
| 17A – 24A | 0.8 – 1.2 Н·м |
| 32A – 41A | 1.2 – 1.8 Н·м |
| 57A – 76A | 2.0 – 2.5 Н·м |
| 101A+ | 3.0 – 6.0 Н·м |
Маркировка и обслуживание
- Используйте печатные этикетки, идентифицирующие функцию цепи; ведите схемы подключения
- Цветовая кодировка цепей (синий для нейтрали, зеленый/желтый для заземления согласно IEC 60446)
- Винтовые клеммы: Ежегодная повторная затяжка в условиях вибрации
- Пружинный/вставной зажим: Только визуальный осмотр; повторная затяжка не требуется
- Все типы: Тепловизионный контроль во время ввода в эксплуатацию
Вопросы и ответы
В: В чем разница между клеммной колодкой и клеммной рейкой?
О: “Клеммная рейка” и “барьерная рейка” обычно относятся к однорядным клеммным колодкам, установленным непосредственно на панели с помощью винтов, а не на DIN-рейку. Они выполняют ту же функцию, но используют разные способы монтажа.
В: Могу ли я смешивать винтовые и пружинные клеммные колодки на одной DIN-рейке?
О: Да. Монтаж на DIN-рейку позволяет смешивать различные типы и бренды, если каждый из них соответствует требуемым спецификациям для своей цепи.
В: Требуются ли наконечники для многожильного провода?
О: Требуются для пружинных и вставных клемм. Рекомендуются, но не всегда требуются для винтовых клемм, в зависимости от спецификации производителя.
В: Почему клеммные колодки имеют разные варианты шага (расстояния)?
О: Шаг определяет пропускную способность по току и доступ к проводам. Узкий шаг (5 мм) экономит место для слаботочных сигналов; широкий шаг (10 мм+) подходит для более крупных проводников и более высоких токов.
В: Как выбрать номинальный ток, если размер проводника находится между двумя стандартными номиналами?
О: Всегда выбирайте клеммную колодку, рассчитанную на следующий больший размер проводника. Никогда не превышайте номинальный ток, даже если провод физически подходит.
В: Что означает рейтинг “безопасный для пальцев” или IP20 для клеммных колодок?
О: IP20 (IEC 60529) обеспечивает защиту от случайного контакта с токоведущими частями пальцами или предметами диаметром >12,5 мм. Многие клеммные колодки включают съемные крышки или утопленные контакты для соответствия этому требованию.
Заключение
Клеммные колодки преобразуют панельную проводку из специальных соединений «точка-точка» в организованные, тестируемые и обслуживаемые электрические системы. Выбор правильного типа — будь то винтовой, пружинный или вставной зажим; функция проходного, отключающего или предохранительного элемента; стандартная или многоуровневая конфигурация — зависит от электрических характеристик, условий установки, доступа для обслуживания и требований к жизненному циклу.
VIOX Electric производит широкий ассортимент клеммных колодок для DIN-реек, соответствующих стандартам IEC 60947-7-1 и UL 1059. Наша линейка продукции включает винтовые, пружинные и вставные клеммные колодки с номинальным током от 6A до 400A, обслуживающие промышленную автоматизацию, распределение электроэнергии, строительные системы и специализированные приложения.
Независимо от того, определяете ли вы компоненты панели управления, закупаете ли запасное оборудование или проектируете новое оборудование, наша техническая команда предоставляет рекомендации по применению и индивидуальные решения для ваших требований к клеммным колодкам.
Свяжитесь с компанией VIOX Electric сегодня, чтобы обсудить спецификации вашего проекта и получить экспертные рекомендации по надежным, соответствующим стандартам решениям для клеммных колодок.
