Двухъярусные клеммы: устройство, схемы и применение в шкафах АСУ ТП

Двухъярусная (двухуровневая) клемма — это клеммный блок, в котором на одной ширине корпуса размещены два независимых или связанных контактных уровня, установленных друг над другом. Вместо одной пары зажимов на посадочном месте DIN-рейки TH35 (EN 60715, она же NS 35/7,5) вы получаете две, а значит фактически удваиваете плотность подключения без увеличения длины рейки.

Основной драйвер применения — экономия места в шкафу. При типовой ширине корпуса 5–6 мм двухъярусная клемма занимает столько же места на рейке, сколько обычная проходная, но обслуживает вдвое больше проводников. Для насыщенных шкафов КИПиА, где на одну рейку приходят десятки сигнальных цепей, это прямое сокращение габаритов ШКП и, как следствие, стоимости корпуса и монтажа.

• Экономия пространства — до 50% ширины на группу проводников по сравнению с одноярусными проходными клеммами.
• Логичная группировка — верхний и нижний ярусы удобно отдавать под парные цепи: «+» и «–» датчика, фаза и нейтраль, прямой и обратный сигнал.
• Меньше межклеммных перемычек — ярусы можно соединять внутренней перемычкой прямо в корпусе.

Обратная сторона — доступ к нижнему ярусу и маркировка. Об этом ниже. Полный ассортимент клемм и соединителей вынесен в раздел Клеммы и соединители.

Конструктивно двухъярусная клемма — это единый изоляционный корпус (обычно полиамид PA 6.6, стойкий к нагреву и самозатухающий по UL 94 V0) с двумя токоведущими дорожками. Ключевое различие серий — как эти дорожки связаны между собой внутри корпуса. От схемы соединения ярусов зависит, для чего клемма пригодна.

Отдельно стоит упомянуть двух- и трёхъярусные клеммы для датчиков (сенсорные), где один ярус — сигнал, второй — питание, третий — общий/экран, а на корпусе предусмотрены позиции под установку компонентов. Это позволяет подключить трёхпроводный датчик приближения одной клеммой шириной 5–6 мм вместо трёх отдельных.

По типу контакта серии делятся на винтовые (классический зажим под отвёртку) и пружинные push-in / CAGE CLAMP, где жёсткий проводник или наконечник вставляется в зажим без инструмента. Push-in предпочтителен для серийного монтажа и вибронагруженных объектов, винт — там, где нужен привычный подтягиваемый контакт.

Чтобы не быть голословными, приведём проверенные позиции из массового ассортимента. Это ориентир по типоразмерам, а не рекомендация конкретного бренда — под проект подбираем то, что уже заложено в спецификацию.

• Phoenix Contact STTB 2,5 (арт. 3031270) — двухъярусная пружинная клемма, сечение 0,08–4 мм², расчётное 2,5 мм², номинал 500 В / 22 А, ширина корпуса 5,2 мм, монтаж на NS 35/7,5 и NS 35/15. Есть цветовые и «PV»-исполнения (STTB 2,5-PV, арт. 3031539).
• WAGO TOPJOB S 2002-2201 — двухуровневая проходная клемма push-in CAGE CLAMP, 2,5 мм², 500 В / 24 А, схема L/L, пригодна для исполнений Ex e II, DIN-рейка 35×7,5 и 35×15. Вариант 2000-2202 — схема N/L с сечением 1 мм² для сигнальных цепей.
• Phoenix Contact UKK 5 — винтовая двухъярусная клемма на 4 мм², классика для силовых и распределительных цепей с внутренними перемычками ярусов.
• Weidmüller WDK 2.5 — винтовая двухъярусная серия W-Series, 2,5 мм², с богатой системой перемычек и маркировки.

Аналогичные типоразмеры есть у Klemsan (серия PIK), DEKraft, EKF и IEK — они закрывают бюджетный сегмент при том же функционале. Смотреть подходящие позиции удобно в категории Клеммы и соединители; часть номенклатуры мы поставляем под заказ.

При подборе двухъярусных клемм ориентируйтесь на тот же набор параметров, что и для обычных проходных, плюс специфику ярусности. Базовый стандарт для проходных клеммных зажимов — ГОСТ IEC 60947-7-1 (гармонизирован с IEC 60947-7-1), для заземляющих — IEC 60947-7-2. По ним нормируются номинальные значения и методы испытаний.

• Сечение проводника — самые ходовые для сигнальных цепей 1,5 и 2,5 мм²; для гибкого провода закладывайте запас под наконечник НШВИ.
• Номинальное напряжение и ток — типично 500–800 В и 20–32 А для 2,5–4 мм². Ток нижнего яруса может быть ограничен геометрией дорожки — проверяйте по каталогу.
• Категория перенапряжения и степень загрязнения — обычно III / 3, что достаточно для промышленной среды.
• Диапазон температур — как правило −60…+110 °C для корпусов PA 6.6; важно для уличных ШКП.
• Момент затяжки винтовых зажимов (например, 0,5–0,8 Н·м для 2,5 мм²) — соблюдение критично для стабильного контакта.

Отдельно учтите заземляющие двухъярусные клеммы (жёлто-зелёные, с контактом на DIN-рейку): они позволяют вывести PE на один из ярусов без потери посадочного места. Для взрывоопасных зон убедитесь, что серия имеет исполнение Ex e (как у ряда позиций WAGO TOPJOB S).

Двухъярусные клеммы раскрываются там, где много однотипных парных цепей и мало места. Практические сценарии из проектов АСУ ТП:

• Полевые шкафы КИПиА — подключение двухпроводных датчиков и исполнительных устройств: верх — сигнал, низ — общий/питание.
• Шкафы автоматики с высокой плотностью I/O — когда число сигналов на модуль ввода-вывода превышает длину доступной рейки.
• Цепи распределения потенциала — клеммы с внутренней перемычкой ярусов заменяют гребёнчатые перемычки для нейтрали или общего минуса.
• Ретрофит существующих шкафов — когда добавить сигналы нужно, а расширять корпус нельзя.

Чего избегать: не уводите на нижний ярус цепи, которые часто перекоммутируются в эксплуатации — доступ к нему хуже, чем к верхнему. Обязательно закладывайте маркировку обоих ярусов (маркеры типа ZB, DEK) и оставляйте технологический зазор для отвёртки/съёмника. Для смешанных сборок держите в спецификации совместимые торцевые крышки, фиксаторы и перемычки той же серии — межбрендовая совместимость аксессуаров не гарантируется.

Если проект уже свёрстан и нужно быстро сопоставить типоразмеры с наличием, начните с общего каталога и раздела Клеммы и соединители, а спорные позиции «под заказ» отдайте нам на подбор аналогов.

Двухъярусные клеммы — недорогой и проверенный способ уплотнить монтаж в шкафу без ущерба надёжности контакта. Ключевые решения при выборе: тип контакта (винт или push-in), сечение и номинал, схема соединения ярусов (раздельная L/L, с перемычкой N/L, с размыкателем) и наличие заземляющих позиций. Остальное — вопрос совместимости аксессуаров внутри выбранной серии.

Нужно подобрать двухъярусные или многоярусные клеммы под конкретную спецификацию, включая позиции «под заказ» и кросс-аналоги импортных серий? Пришлите нам перечень — поможем с типоразмерами, аксессуарами и сроками. Запросить подбор.