- Винтовые клеммники на плату. Комплексный обзор | Публикации
- Основные технические параметры
- Производители клеммной продукции
- Weidmüller
- Wiealnd
- Dinkle Enteprise Крупный Китайский производитель клеммных блоков для различного применения. Один из первопроходцев на ниве копирования западных клеммных брендов. Клеммные блоки на печатную плату являются одной из основных линеек — около 300 моделей. В России появился в середине 90-х и быстро захватил определенную долю отечественных потребителей клеммной продукции за счет низких цен и приемлемого качества. С ростом популярности бренда — цена на клеммы начала расти. Средний ценовой сегмент. Degson Electronic
- достоинства и недостатки, область применения
- Резьбовые соединители | Терминалы | Electronic Components Distributor DigiKey
- Методы электропроводки — винтовые клеммы или быстроразъемные соединения
Винтовые клеммники на плату. Комплексный обзор | Публикации
Винтовые клеммные блоки (клеммы) представляют собой миниатюрные металлические зажимы (контакты) в пластиковых огнеупорных и диэлектрических корпусах. Служат для подключения проводников к печатной плате. При этом используется винтовой зажим. Винтовые клеммники монтируются на печатную плату и служат для подключения внешних модулей к PCB. Внешними модулями при этом могут быть, например датчики и контроллеры.
Рассмотрим особенности винтовых клемм на примере продукции Wanjie Electronic.м особе
Рисунок 1 — схематичное изображение винтового клеммника
Основные технические параметры
Используемые материал
ыМатериал корпуса. Должен обладать диэлектрическими свойствами, быть устойчивым к растрескиванию, перепадам температур и динамическим нагрузкам. В качестве материала для корпуса используются разновидности пластика (полиамида): капрон (PA6), нейлон (PA66) — их модификации для применения в определенных средах. Например, PA66 UL-94V — обладает повышенной термостойкостью и способностью к затуханию в теч. 10 сек. на вертикально установленном образце.
Материал зажимной клети. Используются различные металлические сплавы: никелированная бронза(сплав меди с 20 % Ni), фосфористая бронза (БрОФ6 5 — 0 15), нержавеющая сталь. Основные требования: хорошая проводимость и устойчивость к коррозийным и электрическим нагрузкам, термостойкость.
Материал контактов. (штыревой части): В подавляющем большинстве случаев никелированная латунь Винты для фиксации проводника изготавливаются из оцинкованной латуни. Винты изготавливаются под плоскую или фигурную отвертку.
Электротехнические характеристики
Количество контактов определяет возможное количество проводников для подключения. Обычно используются клеммники с 2-24 контактами. При этом в модульных клеммах может быть от 2 до 3 контактов.
Сечение провода определяет максимально и минимальное сечение проводника, подключаемого к клемме. Интервал варьируется в зависимости от производителя, стандартный диапазон: от 0,08 до 25 мм2.
Шаг контактов определяет расстояние между контактами на клемме. Обычный диапазон: от 2.54 до 15мм.
Напряжение/сила тока определяют соответствующие параметры для различных моделей клемм.
Выдерживаемая температура определяет диапазон, в пределах которого гарантируется стабильная работа клеммника. Данный параметр зависит от материала корпуса и материала контактов.
Типы винтовых зажимов
Лепестковый зажим | |
Лифтовый зажим При лифтовом зажиме винт придавливает рельефную пластину вплотную к проводнику. за счет большей площади контакта (чем, при лепестковом зажиме) образуется надежное соединение. Лифтовой тип зажима подразумевает отсутствие необходимости в сервисном обслуживании и обеспечивает дополнительную защиту от вырывания. | |
TОР-зажим При использовании TОР-зажима проводник фиксируется не самим винтом, а рычажком, на который, в свою очередь, давит винт. Это позвоялет регулировать силу прижима, обеспечивает защиту от вырывания и вибрации и полностью герметичный контакт. Это самый совершенный и дорогостоящий тип винтового зажима. |
Разновидности винтовых клемм для печатного монтажа
В зависимости от особенностей пресс-формы винтовые клеммы можно разделить на 2 типа:
- Винтовые клеммы с рельефной обоймой
Модели этой группы имеют дополнительное небольшое пластмассовое наплавление вокруг отверстия для провода. Это сделано для увеличения расстояния между проводниками и снижения вероятности замыкания.
WJ116 — клеммник винтовой с рельефной обоймой
- Винтовые клеммы с круговой защитой проводника
В данном случае — модифицирована зажимная клеть клемм. Она полностью охватывает провод и, при фиксации, зажимает его с 4 сторон, а не с 2, как в обычных клеммах. Это увеличивает надежность соединения и исключает возможность срыва проводника.
WJ166 — клеммник винтовой с защитой провода
Конструктивные особенности
Модульность. Современные винтовые клеммы для печатного монтажа имеют специальный пазы на корпусах, что позволяет скреплять их между собой и собирать таким образом клеммную линейку нужно длинны, высоты и с необходимым количеством контактов.
WJ350 — клеммник винтовой, модульный, с пазами для соед. в клеммную линейку
- Угол подключения. В зависимости от задач и особенностей установки а печатную плату винтовые клеммники могут быть рассчитаны на различный угол подключения:
1) WJ330, угол 45о / 2) WJ129, угол 90о / 2) WJ105, угол 0о
- Многярусность. В целях экономии места на печатной плате и удобства монтажа винтовые клеммы могут быть изготовлены в несколько уровней (ярусов). При этом общее количествово контактов определяется количеством контактов суммой количества контактов на каждом ярусе.
WJE2K500 — клеммник двухъярусный, WJE3K500 — клеммник трехъярусный
- Крепежные фланцы. Клеммы для печатных плат, рассчитанные на высокий ток до 232 A, имеют дополнительный крепежный фланец. Таким образом можно соединить клемму с винтовым фланцем и печатную плату и снизить нагрузку на паечные штифты.
Клеммник виинтовой, с крепежными фланцами
- Прямое/угловое исполнение. Винтовые клеммники для удобства монтажа на печатную плату могу быть выполнены с прямыми или угловыми контактами.
1) WJ300 — клеммник винтовой, прямой контакт / 2) WJ300R — угловой контакт
Способы монтажа клемм на печатную плату:
- Пайка волной припоя/двойной волной припоя
Пайка волной припоя — самый традиционный метод монтажа клемм и других ЭК на печатную плату. Компоненты устанавливаются в спецаильные гнезда на печатной плате, после чего конструкцию пропускают над волной припоя. Таким образом, обеспечивается надежное закрепление компонента на плате.
Пайка волной припоя
- Поверхностный монтаж (SMD, SMT, ТПМ)
Суть технологии заключается в следующем: в контактные дорожки на печатной плате наносится паяльная паста, далее производится установка компонентов, после чего вся конструкция паявется в печи, либо на волновом монтаже.
Поверхностный монтаж
- Сквозной монтаж (THR)
позволяет интегрировать готовые компоненты, выполненные из высокотемпературных материалов, в процесс SMT-монтажа. В этом случае сквозные контакты вставляются в отверстия, заполненные паяльной пастой, для пайки методом оплавления припоя.
Сквозной монтаж (THR)
Примеры применения
Винтовые клеммники для печатного монтажа широко распространены в промышленности, в частности приборостроении, производстве систем охраны и безопасности, автоматизации промышленности, телефонном и коммутационном оборудовании, навигационном оборудовании, в средствах радиосвязи и многих других отраслях. Ниже приведены некоторые примеры установки клеммников:
1) Клеммники WJ350 на релейной плате 2) Клеммники WJ332J на штырьевой площадке в модуле системы пожарной сигнализации 3) Многоярусные клеммники WJE3K500 в искробезопасной мультиплексорной системе 4) Угловые клеммники WJ129R и WJ301R в модуле системы защиты от протечек
Сертификация изделий клеммного типа
Клеммная продукция, в т.ч. клеммники на печатную плату подлежат обязательной сертификации по международным и российским стандартам.
- Основным сертифицирующим органом клеммной продукции является Международная электротехническая комиссия (IEC). Она устанавливает стандарты и правила производства и эксплуатации клеммников и проводит их сертификацию. Причем проверка касается не только самих изделий, но также оборудования и сырья, из которого оно произведено. Проверка проходит в 3 этапа, по итогам выдается сертификат соответствия IEC
- Сертификат лаборатории по стандартизации и сертификации в области техники безопасности (UL), который в частности определяет огнеупорность и термостойкость клеммника.
- Евразийское соответствие (EAC) — сертификат (знак соответствия), свидетельствующий о том, что продукция прошла все установленные в технических регламентах Таможенного союза ЕврАзЭС процедуры оценки. Это значит, что она соответствует требованиям всех распространяющихся на данную продукцию технических регламентов.
- Сертификаты менеджмента качества (ISO9001:2008, 9001:2004, OHSAS 18001)
- C 1.07.2016 Обязательным для всех производителей является соответствие директиве ROHS (ограничение содержания вредных веществ в изделиях)
- С января 2014 года обязательным для реализации в РФ является также сертификат соответствия техническом регламенту таможенного союза на низковольтное оборудование (ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»).
1) Измерительный цифорвой тест клемм 2) тестирование клемм на влагостойкость и соляной туман 3) температурный тест (Wanjie Electronic)
Производители клеммной продукции
Phoenix Contact
Крупнейший производитель клеммников для соединения проводов, на Din рейку и интерфейсных модулей. Штаб-квартира расположена в Германии — городе Бломберг. Флагман и главный новатор в мире клеммной продукции. Линейка клемм на печатную плату является одной из основных, носит название COMBICON, насчитывает более 200 видов клемм.
Высокий ценовой сегмент.
Серия клемм на плату «COMBICON», Phoenix Contact
Weidmüller
Крупный производитель систем автоматизации и промышленных соединений. Компания выпускает широкий ассортимент промышленной продукции, клеммники на печатную плату (серия OMNIMATE Signal) не являются основной линейкой и насчитывает около 150 моделей, в основном винтовые.
Высокий ценовой сегмент.
Серия клемм на плату «OMNIMATE», Weidmuller
Wiealnd
История этой Немецкой компании насчитывает более 100 лет. WIELAND выпускает широкий ассортимент продукции для промышленной автоматизации, клеммы на печатную (серия WIECON) плату занимают 10% от общей номенклатуры. Основной упор сделан в сторону винтовых и разъемных терминальных блоков.
Высокий ценовой сегмент.
Серия клемм на плату «WIECON», Wieland
Dinkle Enteprise
Крупный Китайский производитель клеммных блоков для различного применения. Один из первопроходцев на ниве копирования западных клеммных брендов. Клеммные блоки на печатную плату являются одной из основных линеек — около 300 моделей. В России появился в середине 90-х и быстро захватил определенную долю отечественных потребителей клеммной продукции за счет низких цен и приемлемого качества. С ростом популярности бренда — цена на клеммы начала расти.
Средний ценовой сегмент.
Degson Electronic
Китайский производитель клеммных блоков на печатную плату, Din Рейку, для соединения проводов. Линейка почти полностью повторяет Dinkle Enteprise, но есть собственные разработки. Degson пришел на Российский рынок после Dinkle, но получил большее признание и популярность в промышленном сегменте.
Средний ценовой сегмент.
Wanjie Electronic
Молодой (дата основания — 1992 г.) узкоспециализированный производитель клеммников на печатную плату ( 96% всего ассортимента) На российский рынок компания вышла в 2012 году, предложив качественные аналоги Западных и уже Китайских клеммников на печатную плату по более низкой цене, таким образом начав 2 волну снижения цен на терминальные разъемы, в т.ч. винтовые клеммные блоки на печатную плату.
Низкий ценовой сегмент.
Винтовые клеммники на печатную плату, Wanjie Electronic
По материалам «Винтовые клеммники на плату. Комплексный обзор», Технологии в электронной промышленности №5, 08.08.2016
klemmnik.com
достоинства и недостатки, область применения
Для создания надежной электрической цепи широко используются пружинные или винтовые клеммники. Оба варианта надежны и предусмотрены специальными правилами, тогда как пока еще более привычная скрутка запрещена. Главное требование к ним — обеспечение надежного и безопасного соединения при минимальной потере тока.
- Плюсы и минусы винтовых соединений
- Особенности зажимных моделей
- Шинные распределительные блоки
Плюсы и минусы винтовых соединений
Винтовой клеммник — это трубка (медная, латунная или сделанная из аналоговых материалов) с зажимами в предохранительной коробке изолятора (в основном — пластмассовом). Смонтированное с их помощью соединение будет защищено от всех внешних факторов, а использовать деталь можно и повторно.
Применяя такие соединения, нужно знать и учитывать следующее:
- Сам зажим обеспечивается давлением винта через шайбу на провод. Вторая жила крепится таким же образом с другого конца трубы. Контакт между ними устанавливается через проводящие стенки. По сути, провода просто вставляются в трубку с двух сторон, а винты аккуратно закручиваются отверткой.
- Помимо отвертки, нужен нож (или специальное полуавтоматическое приспособление) для зачистки проводов от изолирующего слоя. Зачищенная часть должна полностью войти в отведенную часть трубы. Если соединение является многожильным, понадобятся и наконечники.
- Во время эксплуатации винтовое соединение и надежность контакта могут ослабнуть. Время от времени контакты нужно проверять и в случае необходимости подтягивать винты.
- В момент крепления есть опасность передавить жилу (особенно если она мягкая, алюминиевая). Чтобы нейтрализовать возможные проблемы, провод при помещении его внутрь следует сдвоить.
- На зажимах, помеченных с помощью зеленых винтов, имеются зубчики. Эти модели предназначены для проводов заземления.
- Винт позволяет быстро как закрепить, так и открепить провод. Но когда общая цепь является большой и соединений требуется много, на такие операции нужно и немало времени.
Использование винтовых соединений на основе латуни дает возможность сводить в цепь разные виды проводов и при этом почти стопроцентно гарантировать отсутствие окисления.
Особенности зажимных моделей
Самозажимные клеммники — приспособления с тем или иным видом пружин в пластмассовом корпусе. Они не подходят для больших электрических напряжений, но и в быту с такими параметрами встретиться можно нечасто. Сами же эти модели незаменимы для монтажа цепи в сложных, неудобных местах.
Эти приспособления имеют такие достоинства и недостатки:
- Хорошо переносят вибрацию, не допуская ухудшения или прерывания контакта.
- Не могут использоваться для совмещения гибких жил.
- Подходят для неоднократного крепления (при необходимости пружинку можно поддеть плоской отверткой).
- Имеются модели, предусматривающие автоматическую фиксацию — достаточно попасть проводами в отверстия. Это удобно при серьезных объемах работ.
- Механические расходники лишь немногим сложнее в применении — здесь не нужна элементарная отвертка.
Считается, что такие крепления дают в среднем более долговечный и надежный контакт. В любом случае не только о скрутках, но и о пайке можно будет забыть. По цене же они почти не отличаются от винтовых.
Шинные распределительные блоки
Для применения в бытовых условиях существует два наиболее распространенных вида электрических клеммников.
Бесспорным достоинством как пружинных, так и винтовых является простота в обращении и самом монтаже. Но в некоторых случаях применяются смешанные соединения и целые шинные блоки.
Нужно назвать некоторые аспекты их применения:
- Они необходимы для соединения большого количества разных по характеристикам проводов и могут быть основаны как на винтовом, так и на пружинном принципе.
- Могут применяться в квартире или доме, но главное их назначение — «работа» в распределительных щитках. Поэтому они не имеют, как правило, дополнительной изоляции и довольно велики по размеру.
- Некоторые комплексные шины предполагают возможность легкого отделения необходимого количества креплений, что удобно в ситуациях, когда необходимы разные виды монтажа — от одного до нескольких проводов.
- Параллельные внутренние перемычки надежно изолируют соседние провода друг от друга, что исключает замыкание.
Шины, вопреки распространенному мнению, могут использоваться не только профессиональными монтажниками, электриками. Правила работы с ними существенно не отличаются от тех, что применяются в случаях с единичными крепежами.
Отечественные производители предлагают сейчас богатый выбор качественных изделий. Но крепления могут иметь разные характеристики надежности, на которые следует обращать внимание. В большинстве бытовых условий эта разница вряд ли будет иметь серьезное значение, но лучше все-таки следовать инструкциям.