Зажим пластиковый: классификация, конструкция, применение и стандарты
Пластиковый зажим представляет собой электротехническое изделие, предназначенное для механической фиксации, крепления, поддержки или соединения проводов, кабелей, труб и других линейных объектов. Основным материалом изготовления служат полимерные композиции, что определяет ключевые эксплуатационные характеристики: диэлектрические свойства, устойчивость к коррозии, малый вес и технологичность. В отличие от металлических аналогов, пластиковые зажимы исключают образование гальванических пар, не требуют дополнительной изоляции и широко применяются в условиях агрессивных сред.
Классификация пластиковых зажимов по функциональному назначению
Ассортимент пластиковых зажимов структурирован в зависимости от решаемых инженерных задач. Основные категории представлены ниже.
1. Крепежные зажимы (хомуты, клипсы, стяжки)
Предназначены для фиксации жгутов проводов, отдельных кабелей или труб к конструкциям, стенам, профилям. К данной категории относятся:
- Кабельные стяжки (хомуты нейлоновые): одноразовые или многоразовые изделия с зубчатой защелкой. Изготавливаются из полиамида (PA6, PA66), часто с добавками для УФ-стабильности. Ключевые параметры: длина, ширина, минимальная/максимальная стягивающая нагрузка (от 1.8 кг до 90 кг и выше), температурный диапазон (обычно от -40°C до +85°C).
- Монтажные клипсы: защелкивающиеся держатели под конкретный диаметр кабеля или трубы. Крепятся на винт, дюбель или клейкую основу. Материал – полипропилен (PP), АБС-пластик, полиамид.
- Перфорированные ленточные хомуты: используются для тяжелых жгутов или шлангов, регулируются по диаметру. Изготавливаются из нейлона или полиэтилена.
- Самозажимные (пружинные) клеммники: корпус из полиамида или поликарбоната (PC) с пружинным элементом из хромоникелевой стали. Позволяют быстро соединять провода сечением от 0.08 до 35 мм². Бывают одно-, двух- и многоуровневыми.
- Прокалывающие зажимы (ответвительные): для подключения отводов к магистральной линии без зачистки изоляции. Имеют изолированный пластиковый корпус и контактные пластины с зубцами. Широко применяются в СИП-сетях.
- Винтовые клеммные колодки: корпус из полиамида или керамики (для высоких температур) с латунными или медными втулками с резьбой. Предназначены для соединения проводов в распределительных щитах и боксах.
- Поддерживающие зажимы для СИП: изготавливаются из полиэтилена высокой плотности (HDPE) или полиамида, армированного стекловолокном. Фиксируют самонесущий изолированный провод на опорах или фасадах.
- Анкерные зажимы для СИП: предназначены для натяжения и конечного крепления СИП. Конструкция включает силовой пластиковый корпус и тяговый клиновой механизм.
- ГОСТ Р МЭК 60947-7-1/-2, ГОСТ Р 50043.1/2: Низковольтная коммутационная аппаратура. Клеммные колодки для медных проводников.
- ГОСТ Р 50043.3: Требования к пружинным безвинтовым зажимам.
- ГОСТ 19171-2018 (ИСО 1461:2009): Стяжки кабельные. Общие технические условия.
- ГОСТ Р 58028.1-2018 (EN 62208:2011): Корпуса для низковольтных комплектных устройств распределения и управления. Общие требования.
- ТУ 36-1358-82, ТУ 36-1357-82: Зажимы поддерживающие и анкерные для СИП.
- UL 94: Стандарт на воспламеняемость пластиковых материалов.
- UL 62275, IEC 62275: Стандарты для кабельных стяжек.
- Подготовка проводника: Для винтовых и部分 пружинных зажимов требуется зачистка изоляции на рекомендованную длину. Жила должна быть прямой, без оксидной пленки. Для прокалывающих зажимов зачистка не требуется.
- Затяжка: Винтовые зажимы требуют калиброванного момента затяжки (обычно указывается производителем). Недостаточная затяжка ведет к перегреву, чрезмерная – к повреждению жилы. Использование динамометрической отвертки рекомендовано для ответственных соединений.
- Направление ввода кабеля: Для поддерживающих зажимов СИП важно соблюдать направление ввода (обычно маркируется стрелкой).
- Температура монтажа: Запрещен монтаж при температурах ниже минимальной, указанной в ТУ (особенно для стяжек и зажимов СИП), из-за риска растрескивания.
- Среда применения: Необходимо убедиться в химической совместимости материала зажима со средой (например, в агрессивных промышленных атмосферах).
- Старение и обслуживание: Пластиковые зажимы, особенно на открытом воздухе, подвержены фотохимическому старению. Рекомендуется периодический визуальный осмотр на предмет потери эластичности, растрескивания, изменения цвета. Пружинные зажимы, как правило, не требуют профилактической подтяжки.
2. Соединительные и ответвительные зажимы
Обеспечивают электрический контакт между проводниками без применения пайки или сварки.
3. Поддерживающие и арматурные зажимы
Используются в воздушных линиях электропередачи и освещения.
Материалы изготовления и их свойства
Выбор полимера определяет долговечность, механическую прочность и область применения зажима.
| Материал | Ключевые свойства | Типовое применение | Температурный диапазон |
|---|---|---|---|
| Полиамид (PA6, PA66) | Высокая механическая прочность, износостойкость, самозатухание, устойчивость к маслам и топливам. Гигроскопичен. | Кабельные стяжки, корпуса клеммников, силовые зажимы. | -40°C … +110°C (кратковременно до +140°C) |
| Полипропилен (PP) | Химическая инертность, стойкость к влаге, низкая плотность. Чувствителен к УФ без стабилизаторов. | Монтажные клипсы, корпуса для слаботочных соединений. | -10°C … +80°C |
| Поликарбонат (PC) | Высокая ударная вязкость, прозрачность, хорошие диэлектрические показатели. Чувствителен к щелочам. | Прозрачные крышки клеммных блоков, корпуса зажимов. | -100°C … +125°C |
| Полиэтилен (HDPE, LDPE) | Гибкость, стойкость к воде и химикатам, низкая стоимость. Невысокая прочность на разрыв. | Зажимы для гофротруб, вспомогательный крепеж. | -60°C … +60°C |
| АБС-пластик (ABS) | Жесткость, хорошая ударная прочность, легкость обработки. Горюч, низкая стойкость к УФ. | Корпуса электротехнических изделий, клипсы для интерьера. | -20°C … +80°C |
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция зажима напрямую зависит от его назначения. Рассмотрим ключевые узлы.
Пружинный самозажимной механизм
Состоит из изолированного корпуса с отверстиями для ввода проводников и подпружиненной токоведущей шины (обычно луженая медь). При вводе провода пружина отжимается, создавая постоянное давление на жилу, что обеспечивает стабильный электрический контакт. Для разъединения используется рычажок или специальный инструмент, отжимающий пружину. Преимущества: отсутствие необходимости в обслуживании (подтяжке), высокая скорость монтажа, защита от вибраций.
Клиновой анкерный механизм
Применяется в арматуре СИП. Состоит из корпуса, натяжного клина и фиксирующей крышки. При натяжении провод увлекает за собой клин, который, зажимаясь в корпусе, увеличивает силу трения. Чем больше тяговое усилие, тем сильнее фиксация. Пластиковый корпус выполняет роль изолирующей и силовой оболочки.
Зубчатый замок кабельной стяжки
На одной стороне ленты расположены зубцы, на головке – подпружиненный фиксатор с пазом. При протягивании ленты через головку фиксатор препятствует обратному ходу, обеспечивая одноразовую фиксацию. Многоразовые модели имеют механизм отжима фиксатора.
Нормативная база и стандарты
Качество и безопасность пластиковых зажимов регламентируются национальными и международными стандартами.
Критерии выбора пластиковых зажимов
При подборе изделия необходимо учитывать комплекс параметров, сведенных в таблицу.
| Критерий | Описание и ключевые параметры | Последствия неправильного выбора |
|---|---|---|
| Назначение и тип | Определяется задачей: соединение, ответвление, крепление, поддержка. | Невыполнение функции, нарушение безопасности, переделка монтажа. |
| Номинальное сечение провода/диаметр жгута | Должно соответствовать паспортным данным зажима. Для жгутов учитывать диаметр с изоляцией. | Ненадежный контакт (перегрев) или механическое повреждение жилы/изоляции. |
| Номинальный ток и напряжение | Для соединительных зажимов. Должны превышать максимальные рабочие значения в цепи. | Перегрев, оплавление, возгорание, пробой изоляции. |
| Материал корпуса и его свойства | УФ-стойкость, термостойкость, группа горючести (например, UL94 V-2, V-0), химстойкость. | Деградация на солнце, растрескивание на морозе, распространение пламени. |
| Климатическое исполнение и диапазон температур | Соответствие условиям эксплуатации (улица, помещение, щит). | Потеря механических свойств, хрупкость, ползучесть. |
| Степень защиты IP | Для уличных и влажных помещений требуется IP44, IP54 и выше. | Коррозия контактов, снижение сопротивления изоляции, КЗ. |
| Механическая прочность | Рабочая нагрузка на разрыв (для стяжек), удерживающее усилие (для клипс). | Обрыв крепления, провисание кабеля, повреждение трассы. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж пластиковых зажимов требует соблюдения правил, обеспечивающих долговечность и безопасность.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем пластиковые зажимы принципиально отличаются от металлических?
Пластиковые зажимы являются диэлектриками, что исключает риск короткого замыкания при касании нескольких проводников и не требует дополнительной изоляции. Они не подвержены коррозии, легче и, как правило, дешевле в производстве. Однако они уступают металлическим в механической прочности и термостойкости, что ограничивает их применение в высоконагруженных и высокотемпературных силовых линиях.
Можно ли использовать обычные кабельные стяжки на улице?
Только если они имеют соответствующую маркировку об УФ-стабильности (UV stabilized). Обычные нейлоновые стяжки под воздействием солнечного ультрафиолета теряют прочность и становятся хрупкими в течение 6-12 месяцев. Для уличного применения необходимо выбирать стяжки из материалов, стойких к атмосферным воздействиям (чаще всего полиамид со специальными добавками, черного цвета).
Какой максимальный срок службы у пластиковых зажимов на воздушных линиях?
Срок службы качественных арматурных зажимов для СИП (поддерживающих, анкерных), изготовленных из HDPE или PA, армированного стекловолокном, при правильном монтаже составляет не менее 25-30 лет. Он определяется стабильностью полимера к УФ-излучению, окислительному старению и циклическим температурным нагрузкам.
Допустимо ли повторное использование самозажимных пружинных клеммников Wago и их аналогов?
Официальные рекомендации большинства производителей, включая Wago, допускают однократное повторное использование пружинных зажимов серий 222, 773 и подобных, если не был превышен номинальный ток и не наблюдалось признаков перегрева. Однако для ответственных и силовых цепей предпочтительнее использовать одноразовые серии (например, 221) или винтовые соединения, так как после нескольких циклов зажатия/разжатия упругость пружины может снизиться.
Как правильно выбрать сечение зажима для алюминиевого провода?
Для алюминиевых проводов необходимо использовать зажимы, специально предназначенные для алюминия или медно-алюминиевых соединений (часто маркируются Al/Cu). Их конструкция учитывает явление ползучести (холодной текучести) алюминия и снабжена либо специальной пастой, предотвращающей окисление, либо пружинной шайбой, компенсирующей ослабление контакта. Использование зажимов, рассчитанных только на медь, с алюминиевым проводником недопустимо.
Что означает класс горючести пластика, например, UL94 V-0?
UL94 – стандарт Underwriters Laboratories на воспламеняемость пластиков. Класс V-0 означает, что материал после удаления источника пламени гаснет в течение 10 секунд, не образуя горящих капель. V-1 – гаснет в течение 30 секунд. V-2 – гаснет за 30 секунд, но допускаются горящие капли. HB – материал горит горизонтально с низкой скоростью. Для электротехнических изделий внутри щитов и помещений предпочтительны материалы класса V-0 или V-1.
Почему некоторые пластиковые зажимы для СИП имеют черный цвет, а некоторые – оранжевый?
Цвет указывает на материал и область применения. Черный цвет обычно имеют зажимы из полиэтилена (HDPE) или полиамида с сажевыми добавками, которые являются эффективными стабилизаторами против ультрафиолетового излучения. Оранжевые зажимы, как правило, изготавливаются из полиамида, не содержащего сажи, и предназначены для монтажа внутри помещений или в условиях, исключающих прямое солнечное воздействие.
Заключение
Пластиковые зажимы представляют собой обширную и технологически развитую группу электротехнических изделий, критически важных для современного монтажа. Их корректный выбор, основанный на понимании материалов, конструкции, нормативных требований и условий эксплуатации, является залогом надежности, безопасности и долговечности кабельных систем и электрических соединений. Развитие полимерных композиций продолжает расширять границы их применения, повышая температурный диапазон, механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям, что делает пластиковую арматуру и крепеж неотъемлемым элементом как низковольтных, так и высоковольтных сетей.