Таблица заземляющих зажимов: характеристики, сечения 6-185мм²

Введение в заземляющие зажимы

Заземляющие зажимы представляют собой критически важные компоненты электротехнических систем, обеспечивающие надежное электрическое соединение между заземляющими проводниками и корпусами электрооборудования. Согласно ГОСТ 21130-75, эти устройства должны обеспечивать стабильный электрический контакт с минимальным переходным сопротивлением на протяжении всего срока эксплуатации.

Основное назначение заземляющих зажимов заключается в создании безопасного пути для отвода токов короткого замыкания и обеспечении защиты персонала от поражения электрическим током. При выборе подходящего типа зажима необходимо учитывать сечение проводников от 6 до 185 мм² согласно ГОСТ Р 50571.5.54-2024, условия эксплуатации, материалы контактирующих поверхностей и требования к механической прочности соединения.

Типы заземляющих зажимов и их классификация

Современные заземляющие зажимы классифицируются по конструктивному исполнению на несколько основных типов. Болтовые зажимы типа ЗБ применяются для надежного соединения заземляющих проводников сечением от 16 до 185 мм² и обеспечивают высокую механическую прочность соединения благодаря регулируемому усилию затяжки.

Зажимы со шпилькой типа ЗШ предназначены для заземления корпусов электрооборудования и характеризуются компактными размерами при диаметрах от М4 до М12. Винтовые зажимы типа ЗВ применяются в менее ответственных соединениях с проводниками малого сечения, где требуется простота монтажа и демонтажа.

Прокалывающие зажимы представляют особую категорию, позволяющую выполнить подключение без снятия изоляции с проводника. Они широко применяются в сетях СИП (самонесущий изолированный провод) и обеспечивают герметичность соединения при правильном монтаже с контролируемым моментом затяжки 15 Н·м.

Материалы контактов и их характеристики

Выбор материала контактных элементов заземляющих зажимов определяет долговечность и надежность электрического соединения. Латунь марки Л63 является оптимальным материалом для большинства применений благодаря сочетанию высокой электропроводности, коррозионной стойкости и механической прочности.

Медные контакты марки М1 применяются в соединениях с повышенными требованиями к электропроводности, особенно при работе с проводниками большого сечения от 70 до 185 мм². Для улучшения эксплуатационных характеристик медные контакты часто покрывают слоем серебра толщиной 5-15 мкм, что снижает переходное сопротивление и повышает стойкость к окислению.

Нержавеющая сталь AISI 304 применяется в агрессивных средах, где требуется повышенная коррозионная стойкость. Однако следует учитывать, что переходное сопротивление стальных контактов в 2-3 раза выше по сравнению с латунными, что требует увеличения площади контактной поверхности или применения специальных токопроводящих смазок.

Выбор зажимов по сечению проводников

Правильный выбор заземляющего зажима в зависимости от сечения проводника критически важен для обеспечения надежности защитного заземления. Для проводников сечением 6-16 мм² применяются компактные зажимы типа ЗВ или прокалывающие зажимы, обеспечивающие достаточную токопроводящую способность для бытовых и офисных электроустановок.

Проводники среднего сечения 16-70 мм² требуют применения болтовых зажимов ЗБ с латунными контактами. При этом важно обеспечить равномерное распределение контактного давления по всей поверхности проводника, что достигается правильным выбором момента затяжки и использованием контактных шайб соответствующего размера.

Проводники большого сечения 120-185 мм² применяются в мощных промышленных установках и требуют специальных усиленных зажимов с увеличенной площадью контакта. Такие зажимы часто выполняются с двойным болтовым креплением для обеспечения равномерного распределения механических напряжений и предотвращения деформации проводника.

Моменты затяжки и переходные сопротивления

Контроль момента затяжки является ключевым фактором обеспечения надежности заземляющих соединений. Недостаточная затяжка приводит к увеличению переходного сопротивления и возможному нарушению электрического контакта под воздействием вибраций и температурных колебаний. Избыточная затяжка может вызвать деформацию проводника или повреждение резьбовых соединений.

Согласно ГОСТ ISO 898-1-2014 и ГОСТ Р ИСО 16047-2009, оптимальные моменты затяжки составляют 75-80% от разрушающего момента крепежного элемента. Для болтов М6 класса прочности 8.8 рекомендуемый момент затяжки находится в диапазоне 13.5-16.4 Н·м, что обеспечивает контактное давление 80-100 МПа на поверхности проводника.

Переходное сопротивление зависит от множества факторов, включая качество обработки контактных поверхностей, наличие окисных пленок, тип покрытия и условия эксплуатации. Применение специальных токопроводящих смазок на основе графита или серебра может снизить переходное сопротивление на 20-40% и повысить стабильность контакта во времени.

Коррозионная стойкость и совместимость материалов

Гальваническая коррозия представляет серьезную угрозу для долговечности заземляющих соединений, особенно при контакте разнородных металлов во влажной среде. Наиболее проблематичными являются сочетания алюминиевых проводников со стальными зажимами, где разность электродных потенциалов достигает 1.2 В, что приводит к интенсивной коррозии алюминия.

Латунные зажимы демонстрируют отличную совместимость с медными проводниками благодаря близким значениям электродных потенциалов. Разность потенциалов между латунью Л63 и медью М1 составляет всего 0.1-0.2 В, что практически исключает развитие гальванической коррозии при соблюдении технологии монтажа.

Защита от коррозии обеспечивается правильным выбором покрытий контактных элементов. Цинковое покрытие толщиной 12-25 мкм эффективно защищает стальные зажимы в условиях умеренной влажности. Никелевое покрытие толщиной 8-15 мкм обеспечивает более высокую коррозионную стойкость и применяется в агрессивных средах промышленных предприятий.

Монтаж и эксплуатационные требования

Качественный монтаж заземляющих зажимов начинается с подготовки контактных поверхностей. Проводники должны быть зачищены до металлического блеска на длину, превышающую размер контактной площадки на 10-15 мм. Использование абразивных материалов зернистостью P240-P400 обеспечивает оптимальную шероховатость поверхности для надежного контакта.

Последовательность монтажа болтового зажима включает установку проводника в контактные пластины, равномерную предварительную затяжку болтов до 30% от номинального момента, окончательную затяжку с контролем момента динамометрическим ключом и проверку переходного сопротивления соединения.

Периодическое обслуживание заземляющих соединений включает визуальный осмотр на предмет коррозии и механических повреждений каждые 6 месяцев, измерение переходного сопротивления ежегодно и подтяжку болтовых соединений при превышении допустимых значений сопротивления. В агрессивных условиях эксплуатации частота проверок должна быть увеличена в 2-3 раза.

Источники информации:

• ГОСТ 21130-75 "Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления" (действующий)
• ГОСТ ISO 898-1-2014 "Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей"
• ГОСТ Р 50571.5.54-2024 "Электроустановки низковольтные. Заземляющие устройства и защитные проводники"
• ГОСТ Р ИСО 16047-2009 "Изделия крепежные. Испытания крутящего момента и усилия предварительной затяжки"
• ПУЭ "Правила устройства электроустановок", раздел 1.7 "Заземление и защитные меры электробезопасности"
• ГОСТ 9.005-72 "Металлы и сплавы. Допустимые и недопустимые контакты с неметаллами"

Отказ от ответственности: Автор не несет ответственности за возможные последствия применения информации, изложенной в данной статье. Все технические решения должны приниматься на основе проектной документации и с учетом конкретных условий эксплуатации.