Скрутки, клеммники и WAGO
В свете недавнего обсуждения возникла потребность провести измерения и получить численный ответ на вопрос: что лучше? WAGO, винтовые клеммы или скрутки меди с алюминием?
Образцы
Под исследование попали:
Сечение 2,5 кв.мм выбрано, поскольку, исходя из надписей на корпусе WAGO, это единственное сечение поддерживаемое клеммой.
1,5 кв.мм — слишком тонкий — диаметр 1,4 мм. 4 кв.мм — слишком толстый — 2,3 мм. Такое ограничение дополнительно огорчает тем, что согласно таблице 1.3.4 ПУЭ, максимальный ток для двухжильного 2,5 кв.мм — 25 А, а клемма только на 20 А.
С алюминиевым проводом возникла проблема. Имеющаяся проволока сечением 6,1 кв.мм, не является эквивалентом меди 2,5 кв.мм по токовой нагрузке (таблицы 1.3.4 и 1.3.5 ПУЭ), что делает невозможным прямое сравнение. По этой причине результаты измерений не включены в итоговую таблицу. Но не страшно. В любом случае, целью опыта была проверка медных соединений, а алюминиевые скрутки добавлены в качестве шок-контента.
Клеммники ТВ используются двумя способами: сквозным — провода зажаты с разных сторон и совместным — оба провода под одной шайбой, но без непосредственного контакта.
Сопротивление
Проще всего охарактеризовать качество электрического соединения его переходным сопротивлением. Для определения оного была собрана следующая «установка»:
Здесь виден, недостающий на первом фото, «полиэтиленовый» клеммник.
Сопротивление соединения определяется путём пропускания тока 2,5 А и измерения падения напряжения. Для подключения вольтметра на расстоянии 5 см от входов проводов в клеммники сделаны надрезы в изоляции. Далее в соответствии с законом Ома R=U/2,5.
Для сравнения выполнено измерение сопротивления целого провода длиной 12 см (между точками подключения вольтметра).
Нагрев
Для проверки поведения соединений в практических условиях, было измерено превышение температуры над окружающей средой после трёхчасового пребывания под током 15,5 А. Измерение проводилось термопарой прижатой к жиле провода в точке входа в клеммник. Поскольку у WAGO изоляция провода вставляется в специальные углубления — измерение проводилось внутри корпуса. Скрутка, для правдоподобности, была обмотана синей изолентой — измерение температуры проводилось под изолентой.
«Полиэтиленовый» клеммник появился после разборки установки и в опыт тоже не попал.
Если внимательно посмотреть, то можно увидеть, что вся схема — одно короткое замыкание, включенное в розетку. Но низкое выходное напряжение (0,4 В) и паразитное сопротивление обмоток трансформаторов ограничивают ток до величин менее номинальных.
Практическая реализация схемы:
Обратите внимание на кучку горелых предохранителей.
Результаты
| R, мОм | T | |
| ТВ-25 прямое | 1,3 | +10º |
| ТВ-25 рядом | 1,0 | + 9º |
| ТВ-15 прямое | 1,3 | +11º |
| ТВ-15 рядом | 1,0 | +11º |
| WAGO 222 (серый) | 1,4 | +11º |
| WAGO 221 (прозрачный) | 1,4 | +12º |
| cкрутка | 1,1 | + 9º |
| «полиэтиленовый» | 1,2 | — |
| провод | 1,0 | +10º |
| пайка | 0,9 | — |
Разница температур находится на границе разрешения термометра (1º) и мало зависит от сопротивления контактов. Последнее свидетельствует о том, что нагреваются в основном провода, а не места контактов. Похоже, что крупногабаритные клеммники (и скрутки) охлаждают место контакта.
При токе 15 А, существенной разницы между способами соединения нет.
Все экземпляры помещены на хранение в цветочный горшок (без земли) на балконе, где бывает не только сыро, но и мокро, суточный перепад температур около 30º, а годовой — 70º. Если через год не забуду, то исследую вопрос ослабления контакта со временем.
Дополнение: Маркировка сечений WAGO
При ближайшем рассмотрении было обнаружено, что утверждение о поддержке только сечения 2,5 кв.мм не верно.
Дополнение: Маркировка токов WAGO
Указано два тока: 20 А по UL 1059 и 32 А по IEC 60664-1.
UL 1059 — стандарт на клеммники. Описана методика проверки на нагрев, позволяющая определить номинальный ток.
IEC (ГОСТ Р) 60664-1 — стандарт на изоляцию — не содержит указаний по определению номинального тока.
Дополнение: Пайка
Провода спаяны на протяжении 25 мм. Без скрутки. Без непосредственного медного контакта.
Сопротивление 0,9 мОм, что меньше чем у целого провода.
Универсальные рычажковые компактные соединительные клеммы WAGO серии 221 предназначены для быстрого и надёжного соединения в различных сочетаниях медных проводов сечением от 0,2 до 4,0 квадратных миллиметров (24-12 AWG), состоящих как из цельных, так и из многопроволочных жил.
Соединительные Клеммы WAGO 221 серии могут применяться как для временного, так и для постоянного соединения проводов в электротехнике: для коммутации проводов в электрических щитах, распаячных и коммутационных коробках, при монтаже осветительного оборудования, в быту. Клеммы отлично зарекомендовали себя как в стандартной электропроводке зданий, напряжением 220 и 380 вольт, так и при соединении компонентов низковольтного оборудования (за исключением высокочастотных приёмо/передающих устройств, требующих других типов соединителей).
Клеммы WAGO 221 серии обладают огромными преимуществами перед многими другими способами соединений проводов и моделями клемм:
— быстрый, удобный лёгкий монтаж электропроводки, при котором риск ошибки получения некачественного соединения (при монтаже неквалифицированным персоналом) сведён к минимуму за счёт простоты конструкции и прозрачности корпуса
— достаточно низкая стоимость отдельного соединения при его высокой надёжности
— нет необходимости в наличии специального монтажного оборудования, достаточно иметь минимальный инструмент для зачистки кабеля
— удобно проводить монтаж и соединение проводов в ограниченном пространстве, при затруднённом доступе к проводам
— возможность использования одного типа соединителя для всех, наиболее распространённых в электрике типов и сечений проводов, за исключением проводов с алюминиевыми жилами
— клеммы WAGO серии 221 уверенно выдерживают номинальные токи до 32 Ампер включительно и при правильном монтаже не нагреваются выше допустимых температур
| Номенклатура | Количество соединений | Размер, мм | Вес, г |
| WAGO 221-412 | 2 | 13.1 х 8.3 х 18.6 | 1.60 |
| WAGO 221-413 | 3 | 18.7 х 8.3 х 18.6 | 2.53 |
| WAGO 221-415 | 5 | 29.9 х 8.3 х 18.6 | 4.05 |
 |  |  |
 |  |  |
Технические характеристики
| Характеристики | Значения |
| Сфера применения | в электропроводке с заземлением |
| Максимальное рабочее напряжение | 450 Вольт |
| Длительная рабочая температура | +105°С |
| Максимальная температура окружающей среды | +85°С |
| Максимальный рабочий ток | 32 Ампера |
| Тип материала проводников | Для медных проводников |
| Типы жил проводников | Цельножилные и многопроволочные |
| Минимальное сечение проводника | 0,2 кв. мм (24 AWG) |
| Максимальное сечение проводника | 4,0 кв. мм (12 AWG) |
| Цвет корпуса | Прозрачный + Оранжевый |
| Класс горючести | UL 94 V2 (затухание 30 сек) |
| Степень защиты от воды | IP 20 (монтаж внутри помещений / защита от воды отсутствует) |
| Сертификаты | UL, EN/EC05, JET, PSE |
По мнению специалистов ООО «РАДИАНТ», клеммы WAGO серии 221 являются наиболее удобным, практичным и надёжным продуктом WAGO среди разных серий соединительных клемм, выпускаемых данной компанией.
Компактные клеммы WAGO 221 серии являются улучшенной модификацией широко известных и популярных клемм WAGO серии 222. Новая серия имеет ряд существенных преимуществ перед серией 222, а именно:
— увеличенный диапазон сечений и типов проводников до 4 кв.мм (!), которые можно соединить с помощью клеммы WAGO 221 (серия 222 позволяла без дополнительной обработки концов проводников соединять между собой жилы сечением от 0,08 до 2,5 кв.мм)
— уменьшенный на 40% размер корпуса клеммы без ухудшения качества соединений, что позволяет соединять провода в распаечных коробках меньшего размера
— увеличенный диапазон длительных эксплуатационных температур до +105°С за счёт изменения состава пластика (серия 222 выдерживала нагрев только до +85°С)
— улучшенные изоляционные свойства и более высокое эксплуатационное напряжение, до 450 Вольт включительно (серия 222 была расчитана на 400 Вольт)
— увеличенная расчётная эксплуатационная мощность: клемма WAGO 221 серии РЕАЛЬНО(. ) способна выдержать нагрузку до 14,4 киловатта (серия 222 рассчитана на 12,8 кВт)
— прозрачный корпус клеммы, который позволяет визуально контролировать правильность положения проводника в клемме и длину зачистки изоляции
— наличие двух контрольных отверстий для детектирования напряжения и измерения электрических параметров цепи с помощью тестера, которые можно производить почти при любом положении клеммы (серия 222 имела всего одно такое отверстие, доступ к которому мог быть затруднён из-за неудобного положения клеммы в распаячной коробке)
— изменённая конструкция рычажков с хорошей фиксацией, большим размером фиксирующего рычажка (что обеспечивает более удобных хват для пальцев), и лёгким защёлкиванием
При огромных преимуществах клемм WAGO 221 серии перед многими другими соединителями, нужно принимать во внимание и две особенности, связанных с эксплуатацией этих клеммников:
В сети интернет существует множество дискуссий на тему надёжности рычажковых соединительных клемм WAGO и возможности их применения в электротехнических схемах, работающих при значительных нагрузках. По этому вопросу мы опубликуем на нашем сайте отдельный материал, а сейчас, не вдаваясь в подробности, выразим своё мнение, что клеммные зажимы WAGO серии 221 если и уступают по качеству и надёжности соединения таким проверенным способам как пайка, сварка или обжим, то проигрыш этот совсем небольшой, что подтверждено огромным количеством официальных и неофициальных испытаний, ролики которых Вы можете посмотреть в сети интернет. При этом у надёжных паяных и обжимных соединений есть один существенный недостаток: отсутствует или крайне затруднена возможность последующего рассоединения жил при необходимости повторного монтажа, перекоммутации, устранения ошибок при монтаже.
Тем не менее, даже клеммы подделки и клоны имеют право на жизнь, если использовать их по их правильному назначению. Мы считаем, что они вполне применимы в бытовых целях при осуществлении низковольтных подключений внутри помещений, при монтаже временных схем электропитания с низкой нагрузкой (освещение), монтаже светодиодной продукции, ремонте электропроводки автомобиля в цепях с низкой нагрузкой, а так же в качестве соединителей в хоббийных целях в авто/авиа/судомодельном спорте, для игр детей с низковольтными электрическими конструкторами, при монтаже линий для простейшей звукоусиливающей аппаратуры без претензий на качество звука и т.д.
ООО «РАДИАНТ» гарантирует,
что ВСЕ приобретённые у нас клеммы и иные продукты WAGO
являются настоящим, аутентичным продуктом, изготовленным и официально поставленным в Россию фирмой WAGO!
Не экономьте на надёжности электрических соединений и спите спокойно!
