Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
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:
- клеммник ТВ-2504L 25 А (производитель не указан)
- клеммник ТВ-1504L 15 А (производитель не указан)
- WAGO 222 20 А (серый)
- WAGO 221 20 А (прозрачный)
- скрутка (чуть меньше 20 мм провода)
- «полиэтиленовый» клеммник 5 А (отсутствует на фотографии)
- целый провод
- скрутка меди с алюминием
- скрутка алюминия с алюминием
Во всех случаях используется одножильный медный провод номинальным сечением 2,5 кв.мм и фактическим 2,3 кв.мм. Да, медь в провода частенько не докладывают (не буду указывать как таких людей следует называть). Недостача выявлена, как измерением диаметра, так и сопротивления провода.
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.
Схема установки
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 |
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.
