Электрическая шина: определение, конструктивные особенности, назначение и установка

Шинопроводы. Виды и устройство. Применение и особенности

Шинопроводы это устройства, состоящие из проводников, изоляторов и устройств, которые предназначены для распределения и передачи электроэнергии в производственных помещениях и других объектах. Проводники в шинопроводах могут быть как изолированными, так и без изоляции.

Для изменения направления линии есть возможность демонтировать модули шинопроводов и проложить их в другом направлении, так как их устройство легко подвергается модификации. Например, в торговых центрах для выполнения освещения отдельных зон применяют модульные устройства шинопроводов, на которых размещают декоративные прожекторы.

Процесс установки шинопроводов не занимает длительное время, достаточно простой. Линии шинопроводов в последнее время стали лучшей альтернативой электрическим кабелям.

Разновидности и особенности конструкции

Существует несколько различных конструкций шинопроводов, которые различаются между собой в зависимости от различных особенностей конструкции, назначения, способа монтажа и других факторов. Рассмотрим подробнее основные виды шинопроводов.

Открытые используются для прокладки сетевых магистралей в обычных условиях без агрессивной среды. К ним можно отнести шинные магистрали и троллеи для кранов открытого типа. Они изготавливаются из алюминиевых шин, устанавливаемых на изоляторах, которые закреплены к опорам. При этом необходимо выполнять нормы наименьших расстояний до различных механизмов и трубопроводов. В опасных местах с возможностью случайного касания людей к шинам, осуществляют монтаж металлических защитных сеток или коробов.

Защищенные и закрытые являются главным видом сетей, которые обычно используются для выполнения распределения электрической энергии на производстве. Защищенные модели закрываются коробом из перфорированных металлических листов и защищают от случайного проникновения предметов, от случайного прикосновения работников. Закрытые исполнения шинопроводов полностью закрыты коробом без перфорации.

Наименьшая допустимая высота монтажа защищенных шинопроводов не менее 2,5 м от пола. Закрытые устройства разрешается устанавливать на любой высоте, что упрощает установку электрических сетей на производстве. При этом шинопровод можно монтировать вдоль расположения станков на высоте от пола до 1 метра. Это снижает затраты на ответвительные кабели для подключения питания к станкам.

Магистральные шинопроводы

Этот вид устройства служит для транспортировки электроэнергии к помещениям производственных цехов от подстанции. Обычно магистральную конструкцию используют тогда, когда производственное оборудование размещено рядами по территории цеха и есть вероятность изменения схемы расположения станков.

Магистральные линии могут выдержать нагрузку током до 4 кА. Они рассчитаны для большого числа ответвлений, необходимых для соединения с оборудованием. Допускаются не более двух веток на длине 6 метров.

Магистральные линии шинопроводов бывают переменного и постоянного токов. Устройство для переменного тока может содержать три или четыре шины. В трехшинной конструкции каждая отдельная фаза состоит из 2-х изолированных прямоугольных шин из алюминия. В качестве ноля выступают два алюминиевых уголка, расположенных снаружи корпуса и применяются для установки шинопровода.

Четырехшинная конструкция содержит все шины внутри корпуса. Секции шин бывают присоединительными, угловыми, прямыми, тройниковыми или ответвительными.

Кроме этого имеются еще некоторые разновидности шин переменного тока: гибкие (для огибания препятствий) и фазировочные (для чередования фаз). Обычно применяются секции шин длиной 3 метра.

Секции шин соединяются друг с другом болтовым соединением, хотя более качественным соединением считается сварка. Линии шинопроводов, предназначенные для постоянного тока, рассчитаны на нагрузку тока до 6,3 кА.

Распределительные изделия шинопроводов предназначены для распределения энергии от магистрали к потребителю. Такие устройства используют для присоединения 1-фазных и 3-фазных электрических устройств.

В их комплект входят прямые секции по 3 метра, тройниковые и угловые секции. На 3 метра рассчитано 3-6 потребителей. Такие шинопроводы предусмотрены на нагрузку до 630 ампер. Все шины имеют прямоугольное сечение и производятся из алюминия, не имеют изоляции. Секции соединяются с помощью болтов.

Осветительные шинопроводы

Этот тип устройства шинопроводов используется как на производстве, так и в бытовых условиях. Секции шин бывают гибкими, вводными, угловыми и прямыми длиной 1,5 и 3м.

Конструкция выполнена из четырех изолированных шин площадью сечения 6 кв. мм. Осветительный вид шинопровода может выдерживать нагрузку до 25 ампер, и используется в бытовых сетях 220 и 380 В для монтажа осветительной арматуры. Секции оснащаются 1-фазными штепсельными соединениями на каждые 0,5м. Вместе с шинопроводами в комплекте прикладываются штепсельные вилки на 10 ампер, а также соединительные секции. Этим набором выполняют необходимый шинопровод любой сложности.

Смежные секции скрепляют болтами. На хомут с крючком вешают осветительную арматуру и подключают к разъемам питания. Допускается расстояние между крепежными точками не более 2-х метров.

Троллейные шинопроводы

Такой вид шинопровода используется для питания подъемно-транспортных устройств, монорельсов и других устройств. Троллейные шинопроводы допускается применять на напряжение до 660 В в электрических сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль.

1 — Концевой подвод питания.
2 — Скользящий подвес.
3 — Жесткий подвес.
4 — Концевая заглушка.
5 — Токосъемник.
6 — Стыковая крышка.
7 — Альтернативное питание.

Этот вид устройства укомплектован прямолинейными секциями до 3 м, и угловыми секциями на 45 градусов и прямой угол. Это дает возможность выполнить сборку линии любой сложности. Секции шин соединяют специально предназначенными муфтами.

Устройство
Шинопроводы включают в себя:

1 — Прямая секция.
2 — Секция ответвления для распределения тока.
3 — Система крепления к потолкам, стенам, полу и т.д.
4 — Конечная секция.
5 — Угловая секция.
6 — Ответвительные коробки для присоединения к сборной шине.
7 — Питание

Шинопровод выполнен из алюминиевых или медных шин, размещенных в защитной оболочке. Стандартные линии шинопроводов работают под напряжением до 1 кВ.

Основные виды и типы электротехнических шин

В данной статье будут рассмотрены основные виды и типы электротехнических шин и регламентирующих их производство документов.

Электротехническая шина — это проводник с низким сопротивлением (активным и реактивным), к которому могут подсоединяться отдельные электрические цепи (в низковольтных установках и сетях) или высоковольтные устройства (электрические подстанции, высоковольтные РУ и т.д.). Использование шин обеспечивает экономию площади установки, материало- и трудозатрат.

В качестве основного материала для изготовления электротехнических шин как правило используют алюминий и медь.

Производство шин регламентируется рядом ГОСТов и технических условий:

ГОСТ 15176-89 Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. В ГОСТе регламентируются параметры, в соответствии с которыми должны изготовляться алюминиевые шины — толщина, ширина, длина, площадь поперечного сечения, диаметр окружности и соответствующая им масса на 1 метр для готовых шин. Указываются допустимые предельные отклонения от указанных величин, марки алюминия, требования к качеству, внешнему виду, механическим и электрическим параметрам. Приводятся правила маркировки, упаковки и приема шин данного типа.

ГОСТ 434-78 Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электрических целей. Технические условия. В стандарте указаны номинальные размеры и расчетные сечения медных шин, марки меди, удельное электрическое сопротивление и предельные отклонения размеров. Приводятся допустимые длины шин и массы бухт, а также возможные отклонения от данных величин. Предъявляются требования к материалу изготовления шин, внешнему виду готовых изделий (допустимые дефекты, цвета). Изложены правила упаковки, транспортировки и хранения, приемки и испытаний.

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования. Приведена классификация контактных соединений по таким параметрам как: область применения, климатическое исполнение и категории размещения электротехнических устройств, конструктивное исполнение. Указаны требования к конструкции, электрическим и механическим параметрам, надежности и безопасности в зависимости от классификации. Даны ссылки на ряд сопутствующих ГОСТов.

ГОСТ 8617-81 Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. Приведена классификация профилей данного типа (по типу, по состоянию материала и типу прочности). Даны ссылки на ГОСТы с номинальными размерами, указаны величины предельных отклонений. Описаны технические требования к маркам алюминиевых сплавов для изготовления профилей, к механическим свойствам, допустимым дефектам, качеству поверхности и внешнему виду готовых изделий. Описаны условия транспортировки и хранения, правила приемки, методы испытаний.

ТУ 1-5-009-80 Шины электротехнические из алюминиевых сплавов.

ТУ 16.705.002-77. Шины алюминиевые прямоугольные. Описаны технические условия для изготовления алюминиевых шин прямоугольным сечением. Указаны номинальные и допустимые размеры, марки сплавов, электрические характеристики.

Согласно классификации, существует несколько типов шин.

Сборная шина — это шина, к которой могут подключаться распределительные шины и блоки ввода/вывода.

Силовая шина (шина электропитания) — шина, которая служит для передачи энергии внутри силовых блоков и между элементами мощных преобразовательных устройств и характеризуется высокими значениями токов и напряжений. Силовая шина может являть собой твердую неизолированную шину, твердую шину в изоляции или конструкцию из набора чередующихся проводящих и изолирующих слоёв. Твердая неизолированная медная шина поставляется производителями с изолирующими шинодержателями различных типов и изолирующими экранами, исключающими непосредственный доступ к клеммам силовых шин. Данные шины характеризуют большая допустимая плотность тока и высокое напряжение изоляции. В качестве материала шин зачастую используется медь и медные сплавы, а также алюминий. По способу крепления силовые шины могут быть вертикальные, горизонтальные, изолированные, задние/ступенчатые и универсальные (мультистандартные).

Шина заземления — главная деталь заземляющей системы электроустановок и электросетей. Её также называют главная заземляющая шина ГЗШ. С шиной заземления соединяется рабочий ноль, защитные нулевые проводники и провода внешних заземлений. Обычно ГЗШ являет собой медную пластину с перфорированными отверстиями. Хотя иногда встречаются и стальные ГЗШ.

Перфорированная медная шина заземления

Перед подключением к ГЗШ, провода заземления должны быть опрессованы наконечником для кабелей или соединительной гильзой, а затем уже подключены на болт с гайкой (например М5). Шина также комплектуется опорными изоляторами с крепежом.

Шина заземления на опорных изоляторах с проводами заземления

Шины для крепления на DIN-рейке — шины, применяемые для крепления на монтажных рейках в электрических щитах или шкафах управления. Данный тип шин зачастую производят из латуни или луженой меди, а диэлектрическое основание, которым осуществляется крепление к монтажным рейкам, из полиамида. Шинами на din-рейку являются нулевые шины, коммутирующие в щитах нулевые провода и провода заземления, или же распределительные шины. Встречаются также шины на din-рейку в корпусе. Такие шины называются распределительными шинами в блоке или распределительными блоками.

Шина нулевая в изоляторе на DIN-рейку

Распределительная шина в блоке

Распределительная шина — это шина, подключенная к сборной шине и питающая устройство вывода. Данная шина входит в состав одной секции НКУ (низковольтного устройства распределения и управления). Одним из видов распределительных шин являются соединительные или гребенчатые шины. Они предназначены для параллельного включения модульных автоматов, УЗО, дифференциальных автоматов, контакторов и т.д. Гребенчатые шины исполняются из медной пластины прямоугольного сечения и помещаются в пластиковый корпус.

Частным случаем распределительных шин являются ступенчатые распределительные блоки. Блоки состоят из ступенчатых изоляционных опор, с помощью которых осуществляется крепление, и как правило 4-х медных шин. На шинках находятся отверстия: резьбовые (М6) для отходящих цепей и без резьбы для питания распределительного блока. Блок может устанавливаться как горизонтально (в зоне коммутационного оборудования), так и вертикально (в кабельном канале шкафа). К лицевой части блока крепится изолирующий экран.

Ступенчатый распределительный блок


Схема горизонтальной и вертикальной установки распределительного блока

Номинальные значения параметров шин указаны в приведенных в начале статьи ГОСТах. Поэтому далее в статье будут приведены лишь ключевые характеристики различных типов шин.

Выпуск алюминиевых шин марки ШАТ регламентирует ТУ 16-705 002-77. Данные шины изготавливают прямоугольным сечением. Диапазон изменения ширина шины ШАТ — от 10 до 120 мм, толщины — от 3 до 12 мм, поперечного сечения — от 30 до 1440 мм 2 . Величина удельного сопротивления не больше 0,0282 мкОм*м. Шины марок АД0 и АД31 (ГОСТ 11069-79 и ГОСТ 15176-89) изготавливаются прямоугольным сечением площадью от 30 до 25800 мм 2 . Диапазон изменения толщины данных шин — от 3 мм до 110 мм, ширины — от 6 мм до 500 мм. Значение удельного сопротивления постоянному току: шины АД0 — до 0.029 мкОм*м; шины АД31 — от 0,0325 до 0,0350 мкОм*м (зависит от типа). Диапазон длительно допустимых токов (определяется сечением шины) — от 165 А до 2300 А. Для производства шин используется алюминий А5, А5Е, А6, А7, АД00, АД0 и алюминиевые сплавы АД31 и АД31Е. Для изменения свойств материала используются следующие технологии: закаливание и естественное состаривание, закаливание и искусственное состаривание, не полное закаливание и искусственное состаривание, а также горячее прессование (без термической обработки). Длина алюминиевых шин зависит от площади поперечного сечения и должна быть равной или кратной: от 3 до 6 м для шин сечением до 0.8 см 2 ; от 3 до 8 м — для шин сечением от 0.8 до 1.5 см 2 ; от 3 до 10 м — для шин сечением более 1.5 см 2 . Колебания в длине — не более 20мм. Алюминиевые шины отличаются малым весом и невысокой стоимостью.

Медные шины согласно ГОСТ 434-78 выпускаются таких марок: ШММ — шина медная мягкая, ШМТ — шина медная твердая, ШМТВ — шина медная твердая из бескислородной меди. Минимальная и максимальная ширина медных шин — 16 мм и 120 мм, толщина — 4 мм и 30 мм, поперечное сечение — 159 мм 2 и 1498 мм 2 . Значение удельного электрического сопротивления — не больше 0,01724 мкОм*м. Диапазон длительно допустимых токов — от 210 до 2950 А (шина 120×10) и выше при большей толщине, для гибкой медной шины — от 280 до 2330 А. Масса шин в бухте должна быть в пределах от 35 кг до 150 кг. Длина шин согласно ГОСТ — от 2 до 6 м. Твердые медные шины в сравнении с мягкими обладают меньшей проводимостью и применяются там, где требуется прочный и неподвижный шинопровод. Для изготовления мягких шин используется медь марок М1, М1М, М2. Гибкие шины более распространены, они обладают большей прочностью, долговечностью и лучшими характеристиками. Для изготовления шин из бескислородной меди используют особые медные сплавы, не имеющие в своем составе оксидов. Медные шины отличают такие преимущества в сравнении с алюминиевыми: высокая удельная проводимость (в 1,6 выше чем у алюминиевых шин), механическая прочность, теплопроводность и гибкость, коррозийная стойкость, стыковые контакты с другими шинами не окисляются. По причине высокой окисляемости на открытом воздухе и хрупкости, применение алюминиевых шин имеет ряд ограничений. Они не используются в машинах и механизмах с подвижными частями или вибрирующим корпусом. Поэтому в случаях, когда к токоведущим частям предъявляются повышенные требования, применяются медные шины.

Шины являют собой токоведущие части электрических установок, соединяя между собой оборудование различного типа: генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы, выключатели, разъединители, контакторы и т.д. Током нагрузки определяется сечение шин, также учитывается устойчивость к току к.з.

Шинный мост из жестких неизолированных шин применяется: на выводах генераторов, на входах главных распределительных устройств, в соединениях трансформатора с РУ и КРУ на 6 — 10 кВ, ГРУ и трансформатора связи.

Шинный мост от силового трансформатора

Соединения из жестких неизолированных шин прямоугольным или коробчатым сечением выполняются в закрытых РУ 6 — 10 кВ (в том числе сборные шины), в качестве соединений между ГРУ и трансформатором собственных нужд, между шкафами распределительных щитов. Шины коробчатого сечения рекомендуют использовать при больших токах, они обеспечивают меньшие потери и лучшее охлаждение. Крепление жестких шин осуществляется с помощью опорных изоляторов. Гибкие шины применяются в РУ на 35 кВ и выше, в соединениях блочных трансформаторов с ОРУ.

ГРЩ с медной ошиновкой

Во всех типах соединений в низковольтных установках и сетях промышленного назначения для передачи, распределения электроэнергии и подключения управляющих устройств используются медные изолированные шины (как жесткие, так и гибкие). Конструктивно данные шины являют собой одну или несколько медных тонких пластин иногда луженых с концов, покрытых изолирующей оболочкой как правило из ПВХ или другого диэлектрика с высоким сопротивлением. Данные шины являются альтернативой как кабелям, так и жесткой ошиновке и могут служить соединением между: главной силовой машиной и распределительным оборудованием (контакторами, прерывателями цепи, переключателями и т.д.), выводом трансформатора и шинопроводом, шинопроводом и электрическим шкафом.

Читайте также:  Электрический тройник для розетки: с выключателем, на 2, 3 или 4 розетчки

Коммутация гибкой изолированной шиной отходящих автоматов

Применение изолированных шин позволяет экономить место, так как шины можно располагать гораздо ближе друг к другу, чем в случае неизолированной ошиновки. Преимущества изолированных шин — устойчивость к коррозии и простота монтажа. Крепежные отверстия контактных площадок делаются пробивкой непосредственно в материале контакта, что лишает потребности в кабельных наконечниках и устраняет проблемы плохого присоединения контактов. Большим спросом пользуются именно гибкие изолированные медные шины. Их главное преимущество в сравнении с жесткими — более легкий монтаж, так как нет необходимости в специнструментах и резке шины, если нужен поворот в плоскости. Гибкая шина легко меняет форму в зависимости от потребностей монтажа. Однако ряд производителей выпускают твердые изолированные шины, в том числе и по запросу. Крепление изолированных шин осуществляется с использованием болта и контактных шайб. Затягивать необходимо ключом, имеющим ограничения по моменту затяжки. Крепеж не должен быть в смазке.

Крепление медной изолированной шины

Еще одной разновидностью гибких шин являются медные плетённые шины. Такая шина сплетена из медных полос и является очень гибкой. Она используется в местах, подверженных сверхсильной вибрации, таких например, как трансформаторные шинные мосты. Данные шины также применяются для подключения различного оборудования к шинопроводам и линиям шин. Контактные площадки плетённых шин бывают как со сверлением, так и без. Выпускаются также плетённые шины, изготовленные особым методом — диффузионной сварки под давлением. Тонкослойные материалы свариваются путем пропускания через них постоянного тока под давлением. Такие шины также называют пластинчатые шинные компенсаторы или гибкие пластинчатые шины. Они имеют большую токопроводимость и меньшее тепловыделение.

Их применяют там, где необходимы компенсация теплового расширения, вибро- или сейсмоустойчивость, а также где происходит регулярный изгиб в одной оси. Например это могут быть: гибкие токопроводы для сварочных аппаратов, автоматических выключателей, шины питания для индукционных печей и печей сопротивления и т.д.

Жесткая медная шина более всего подходит для замены кабеля, используется в распределительных устройствах, а также для изготовления шинных сборок и шинопроводов. Производителями выпускаются как перфорированные так и гладкие шины различных размеров, в соответствии с ГОСТ. Производителями шин в настоящее время выпускается множество зажимов, соединителей и шинодержателей, облегчающих монтаж и обеспечивающих надёжный контакт. Зажимы предназначены для соединения жестких и гибких шин различного типа, биметаллические пластины — для алюминиевых и медных шин.

Шинодержатели выпускаются плоские, регулируемые плоские, компактные и усиленные, ступенчатые, а также универсальные.

Производителями предлагается широкий выбор изоляторов: опорные, проходные, изоляторы типа «лесенка». Все они используются для фиксации шин внутри шкафов и корпусов. Изоляторы одной стороной крепятся с помощью болтов к монтажному корпусу, с другой к ним крепится шина.

Шинный изолятор типа «лесенка»

Производителей меди и алюминия на рынке РФ можно пересчитать «по пальцам», точнее объединяющих их холдинги. Брендов электротехнических шин огромное количество, одних только марок мы насчитали более сотни (по всем типам шин) в виду этого нами принято решение развить эту тему и создать отдельный сайт полностью посвященный электротехническим шинам.

В этой связи приглашаем всех участников рынка электротехнических шин разместить информацию о своих продуктах на новом сайте.

Что такое шина в электрике

Шина электротехническая

Электротехнические шины, определение. Одна из главных связующих ролей в энергосистеме (электроустановке) отводиться соединительным шинам. Эти электротехнические изделия связывают элементы всей электроустановки в одну эквивалентную точку и определяются по ГОСТу Р51321.1–2007 как соединительные проводники с низким значением сопротивления.

Совокупность соединительных токопроводящих шин в электроустановке называется шинопроводом. Он крепиться на опорных изоляторах и помещается в защитный короб или канал, главное требование к нему — высокая устойчивость к ударным токовым, тепловым и динамическим нагрузкам.

Классификация. Электротехнические шины классифицируются исходя из:

Материала изготовления. медные, алюминиевые, сталеалюминевые (состоящие из сердечника, набранного из оцинкованных стальных проводов с повивами из алюминиевых проводов вокруг сердечника и стальные;

Исполнения. гибкие, жесткие (плоские или трубчатые);

Наличии (отсутствии) изоляции. изолированные или неизолированные;

Геометрической формы поперечного сечения. прямоугольная, двух- или трехполосная, коробчатые, трубчатые.

Основные свойства, преимущества и недостатки электротехнических шин. Гибкие шины не должны перекручиваться, иметь высокую степень тяжения, (отдельно взятые провода из шины должны обладать одинаковой степенью тяжения).

Для исключения дополнительных механических нагрузок, кроме собственного веса, веса гололеда, силы ветра и пр. количество ответвительных и соединительных зажимов, должно быть сведено к минимуму.

Жесткие шины оборудуются виброгасителями и гибкими перемычками-компенсаторами температурных натяжений, изменяющих их длину.

Плоские прямоугольного сечения, хорошо отводят тепло. При использовании их на больших токах от 2000 А и выше до 4100 А собирается 2- или 3-полосный шинный пакет.

Недостаток такого рода сборных шин – сложности, связанные с проведением монтажных работ, наличие индуктированного, неравномерно распределенного тока, ухудшенное охлаждение, плохая механическая устойчивость, к токам к. з. При проведении планового технического ремонта необходима протяжка соединений .

Коробчатые и плоские изделия используются в сетях напряжением 10–35 кВ, при выборе их необходимо учитывать возникновение коронного разряда при пробое воздуха, появляющегося при неравномерном распределении токов между полосами. Пример использования коробчатых шин – открытый токопровод для соединения блока турбогенераторов.

Трубчатая форма считается наиболее эффективной: хорошо отводит тепло и отличается высокими характеристиками по прочности. Вокруг трубчатой шины равномерно распределяется электрическое поле, препятствующее появлению коронирования.

Окраска шин. На жесткие электротехнические шины наносятся цвета фазной расцветки, кроме идентификации фаз, окрашивание увеличивает теплоотдачу, это способствует увеличению максимального тока нагрузки. Многопроволочные гибкие не окрашиваются. Окраска шин для трехфазной сети:

Фаза А – желтый; Фаза В – зеленый; Фаза С – красный; Нулевая рабочая – синий; Защитная заземляющая – чередующиеся желто-зеленая окраска или черный цвет.

Выбор шин. Для их выбора используют значения максимального рабочего тока и устойчивость к токам короткого замыкания. Выбирают по способу крепления и размерам.

Алюминиевые шины. Изделия из алюминия и сплавов имеют следующий ряд преимуществ:

— высокую степень электропроводности; — коррозийную стойкость; — сравнительно малый вес; — относительно невысокую стоимость.

Для их производства используют марки алюминия А7Е и А5Е, для гибких шин и кабельной продукции используют технический алюминий АД0 и АД00. Проводники этой марки пластичны, они коррозионностойкие, с хорошей электропроводностью, с минимумом примесей.

Для этих же целей используют алюминиевые низколегированные сплавы AI-Mg-Si, для алюминиевых шин марок: АД31, АД31Е, легирующие элементы, входящие в состав, усиливают прочность и повышают упругость, пластичность, отличаются малой степенью электропроводности.

В России преобладают шины из алюминия АД-31t. При производстве алюминиевых шин их подвергают горячему прессованию, затем частично или полностью закаливают, искусственно или естественно старят или производят без термообработки.

Медные шины. Медные изделия марки М1 содержат в своем составе 99,9% чистой меди, имеют удельное сопротивление 0,01724*106 Ом*м. Для широкого использования применяются марок ШМТ и ШМТВ – для их производства используется бескислородная медь. ШМТ и ШММ аббревиатура означает шины медные (Т) – твердые и (М) – мягкие.

В настоящее время, на российском рынке представлены медные марки МКМ немецкого производства. GD – Франция, VBS – Сербия, с электропроводностью 58,1–58,3 MS/m.

Шведская фирма Luvata производит бескислородные шины с добавками серебра, что повышает температуру размягчения, подходит для всех производственных процессов при, которых необходим легкодеформируемый металл, обладает высокими показателями тепло- и электропроводности.

Шины электрические: описание, маркировка

Шины электрические необходимы для соединения отдельных элементов электроустановок в единое целое.

Определение

Шины электрические соединительные позволяют объединить все элементы электроустановки в одно целое. По сути, это проводники, сопротивление которых находится на низком уровне.

При совокупности нескольких шин в одной точке говорят о шинопроводах. Как правило, они устанавливаются на изоляторах, которые одновременно служат в качестве опор. Прячется он в специальный короб (канал). Благодаря этому он защищается от факторов окружающей среды. Шинопровод всегда должен быть устойчивым к возникающим динамическим и тепловым нагрузкам, ударным тока электросети.

Шины электрические выполняются в нескольких исполнениях. Для их деления на виды предусмотрено несколько классификаций.

По способу исполнения выделяют гибкие и жесткие шины. Их по-другому называют плоскими и трубчатыми. Гибкие шины не перекручиваются. Они не должны обладать высокой степенью тяжения. Причем степень тяжения всех проводов должна быть одинакова. Под влиянием температуры длина шины может изменяться. Поэтому жесткие модели оснащаются гибкими перемычками, которые должны компенсировать эти изменения. Кроме того, они оснащаются виброгасителями.

Кроме того, шины электрические могут быть изолированными и неизолированными. Уже из названия понятно, что в первом случае шина имеет слой изоляции, а во втором – нет.

Классификация шин по форме сечения

По форме поперечного сечения электрические шины делятся на следующие виды:

Плоские шины с прямоугольным сечением хорошо отводят тепло. Их использование целесообразно в сети с большой силой тока (от 2 тысяч до 4,1 тысячи ампер). В таких случаях они соединяются в группы по несколько штук. При этом образуется двух- или трехполосная шина.

Сборные шины обладают рядом недостатков:

  • Сложно проводить монтажные работы.
  • Индуктивный ток, который распределяется неравномерно.
  • Низкая способность выдерживать механические воздействия.
  • Снижена способность к охлаждению.
  • Низкая устойчивость к коротким замыканиям.

В сети с напряжением 10-35 киловольт могут быть использованы коробчатые или плоские изделия. Наиболее эффективной считается трубчатая. Она обладает рядом преимуществ. Она прочна, хорошо отводит тепло. Электрическое поле вокруг нее распределяется равномерно. Благодаря этому не появляется коронирование.

Виды материала для изготовления шин

В зависимости от материала, из которого изготавливается шина, выделяют следующие шины электрические:

Последний вариант представляет собой сердечник, выполненный из оцинкованных стальных проводов, вокруг которого повиты провода из алюминия.

Алюминиевые шины обладают следующими преимуществами:

  • Устойчивы к возникновению коррозии.
  • Обладают высоким показателем электропроводности.
  • Небольшой вес.
  • Стоимость их ниже, чем других видов.

Для их производства используются пластичные марки алюминия с минимальным количеством примесей. Могут быть использованы низколегированные сплавы алюминия, магния и кремния. Дополнительные элементы позволяют увеличить прочность, пластичность, упругость.

Медные шины могут содержать в своем составе до 99,9 % меди. Такие изделия обладают маркировкой М1. Широко используются марки ШМТ и ШМТВ, которые производятся из бескислородной марки. Они отличаются степенью мягкости. Первые две буквы маркировки ШММ и ШМТ обозначают «Шина медная». Идущая далее буква «М» характеризует мягкие изделия, «Т» — твердые.

Маркировка при переменном трехфазном токе

Определить элементы электроустановок помогут «подсказки», которые выражаются в цветовом и буквенном обозначении шин и проводов. Они выбираются неслучайно. Их регламентируют стандарты.

Существует два способа цветового обозначения шин. Первый подразумевает, что маркировка электрических шин наносится на этапе изготовления. Производитель использует изоляцию разных цветов. Второй подойдет в тех случаях, когда изделие имеет один цвет. В таких ситуациях используют цветную изоленту, с помощью которой отмечают разные фазы.

В случае с трехфазным током маркировка будет выглядеть так:

  • Фаза «А» окрашивается в желтый цвет.
  • Фаза «В» окрашивается зеленым цветом.
  • Фаза «С» окрашивается красным цветом.

Обозначение проводников

Заземляющий проводник маркируется РЕ. Он всегда обозначается желто-зеленым цветом. Цвета идут продольными линиями. Причем использование этих двух цветов по отдельности запрещено ГОСТом. Для нейтрального и среднего проводника (рабочего) с маркировкой N используется синий цвет.

При соединении нулевых защитных и рабочих проводников сочетают все три цвета. Маркировка в данном случае выглядит как PEN. Проводник выполняется синего цвета, а на его конце и в местах соединения выполняется полоса желто-зеленого цвета. В настоящее время допустимо выполнять и противоположную окраску: желто-зеленый проводник с синей полосой на конце.

Буквенная маркировка

Правильно прочитать схему, определить тип шины или провода поможет буквенное обозначение. Как и цвета, буквы имеют свою расшифровку.

Провода и шины электрические при переменном токе расшифровываются следующим образом:

  • L – проводник однофазной сети.
  • L с цифрами 1, 2 или 3 – проводник в трехфазной сети.
  • N – нулевой проводник (или нейтральный).
  • М – средний проводник.
  • РЕ – заземляющий проводник (защитный).
  • PEN – совмещенные нулевые проводники (защитный и рабочий).

При постоянном токе обозначения будут иметь следующий вид:

  • L+ – проводник плюсовой (или положительный).
  • L- – проводник минусовой (или отрицательный).

Все эти маркировки и обозначения носят обязательный характер. Они регулируются принятыми регламентами.

Запомнить все это сразу сложно. Но опытный электрик знает все это. Такая маркировка позволит определить, где и что подключено. А простому человеку этого будет достаточно, чтобы понять, к примеру, какая необходима шина для автоматов электрических. Она может понадобиться при ремонте электрической проводки в доме. К ней позже легко подключить дополнительные источники.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Для чего нужна нулевая шина?

Нулевая шина необходима для того чтобы выполнить подключение заземляющих проводников (PE) и рабочих нулей (N). Область применения данной конструкции — сети постоянного или переменного тока с напряжением, достигающем 400 Вольт. На сегодняшний день представить сборку электрического щитка без применения специальных шин практически не возможно, поэтому в этой статье мы решили рассмотреть устройство и назначение нулевой шины.

Конструктивные особенности

При детальном рассмотрении конструкции, можно заметить, что она представляет собой токопроводящую жилу и основание, изготовленное из пластика, которое предназначено для установки на DIN рейку.

На фото внешний вид НШ:

Токопроводящая жила содержит в себе отверстия и зажимные болты, для фиксации проводников в ней, а также аккуратной и безопасной разводки внутри распределительного устройства проводников N. Различаются между собой НШ как способом монтажа (корпусом), так и количеством монтажных отверстий, соответственно длиной.

Для обеспечения качественного соединения, а также упрощения дальнейшего обслуживания, шина выполнена единым токопроводящим элементом достаточного размера из электротехнической меди или латуни. С различным количеством болтовых зажимов, к которым подводят нулевые (N) проводники.

Различают НШ в корпусе и шины заземления без корпуса, внешне токопроводящие элементы идентичны. Нулевую шину изготавливают в корпусе или устанавливают изолятор. Для правильного функционирования устройств дифференциальной защиты необходимо правильно произвести их подключение, а в распределительном щите разделить проводники N от PE. В случае металлического щита, это можно произвести только изолировав нулевой проводник от корпуса.

Читайте также:  Какой провод лучше многожильный или одножильный для проводки в доме

Назначение

Применение нулевой шины даёт возможность решать несколько очень важных проблем:

  1. Прежде всего, можно создать сразу несколько точек для осуществления подключения нагрузок от общего ввода к проводнику нулевого типа.
  2. Провести заземление видимого типа, устройством с крышкой, выполненной из прозрачного материала, которая закрывает клеммы.
  3. Значительно повысить эффективное использование защитных автоматических устройств.
  4. Обеспечить неразрывность цепи на участке от заземления до конкретной нагрузки.
  5. Выполнить важное условие, которое предусматривает раздел проводов нулевого (защитного) и рабочего типов. О том, как разделить PEN проводник. мы рассказывали в отдельной статье.

Характеристики

Сейчас установлены очень чёткие требования к выбору нулевых шин. Самое важное правило — это не превышение сечения провода аналогичного показателя в ГЗШ. Чтобы вы понимали, существует возможность ввода в ящик от одного и до четырёх десятков проводов. К примеру, для варианта 3 на 40 предусматривается провод, сечение которого достигает 3 миллиметров при максимально допустимом подключении четырёх десятков.

Что касается технических характеристик, некоторые из параметров мы предоставили в таблице ниже. У каждого производителя свои конструктивные особенности и характеристики нулевых шин. Для примера мы взяли продукцию компании IEK:

Правила установки

Монтаж НШ возможен как на специальную рейку, так и в электрический щиток. Предусмотрены варианты установки как закрытым, так и открытым способом. Открытый способ прекрасно подходит для шкафа, который будет закрытым для доступа посторонних лиц. Закрытый вариант используется в ситуациях, когда применяется оборудование, подключаемое к очень важным элементам. В качестве примера можно привести розетку силового типа для различного электрического инструмента.

На видео ниже наглядно показывается, как установить НШ на DIN-рейку и как ее можно надежнее зафиксировать:

Вот мы и рассмотрели устройство и назначение нулевой шины. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Главная заземляющая шина

Заземление электроустановок в производственных и жилых помещениях является обязательным условием. В совокупности с автоматическими отключающими устройствами оно снижает вероятность пожаров при коротком замыкании и травматизма людей. Расскажем в статье, что такое главная заземляющая шина, где и когда она используется.

Определение заземления и его конструктивные особенности

Конструкция заземления это совокупность металлических элементов, предназначенная для обеспечения надежного контакта корпусов электроустановок с грунтом (землей). Основными элементами заземляющего устройства являются:

  • главная заземляющая шина;
  • отводы от корпуса электроустановок;
  • заземляющий провод в электропроводке;
  • общий контур заземления.

Требования ГОСТов и ПУЭ определяют, что все элементы выполняются из стальных или медных сплавов не зависимо от разновидности конструкции заземляющего контура и типа электроустановок. Большое значение на эффективность работы защитного заземляющего устройства имеет величина его электрического сопротивления.

Классическая схема подключения к ГШЗ:

  1. Молниезащита;
  2. Контур заземления;
  3. Трубы канализации, водопровода и отопления;
  4. Главная шина заземления.

Сопротивление заземляющего контура и факторы, влияющие на его величину.

Общее сопротивление заземления складывается из нескольких составляющих, сопротивления общей шины, отдельных проводов и контура в грунте. Но всеми этими величинами можно пренебречь, металлические элементы при надежном соединении имеют хорошую проводимость и очень малое сопротивление. Читайте также статью: → «Расчет заземляющих устройств».

Основное значение имеет сопротивление грунта, по которому растекаются токи. Чем меньше сопротивление, тем лучше. Пункт 7.1.101 ПУЭ (правил устройства электроустановок) определяет: « В сооружениях с сетями 220 или 380В оно должно составлять менее 30 Ом, для генераторов и трансформаторных подстанций менее 4 Ом. Этого можно добиться различными способами.

Факторы, определяющие величину сопротивления

Величина сопротивления во многом зависит от состава грунта, наиболее подходящим считается:

  • торф;
  • суглинок;
  • глина.
Вид грунтаОм на м 2
Известняк5 050
Гранитные камни2 000
Базальтовый2 000
Песчаники1 000
Гравий однородного распределения800
Песчаник прессованный влажный800
Гравий с глинистой почвой300
Чернозёмные слои200

Особенно высока проводимость грунта в условиях большой влажности, но обязательно надо учитывать:

  • количество и размеры заземляющих электродов;
  • глубину залегания контура;
  • материалы всех элементов заземления;
  • надежность электрического контакта в местах соединений.

Все элементы заземляющей системы крепятся через главную шину. От правильно выбранного материала, установки этого элемента и присоединения к нему заземляющих проводников зависит безаварийная работа электроустановок. Кроме того на главной шине заземления производятся все необходимые подключения для измерений параметров системы заземления.

Совет №1. Для повышения проводимости заземляющего контура налейте в грунт раствор медного купороса.

Методика измерения требует отдельного детального рассмотрения, используются специальные приборы, работы выполняет квалифицированный персонал. При сдаче объекта в эксплуатацию электроснабжающая организация или электротехническая лаборатория делает все измерения. Результаты оформляются протоколом, один экземпляр выдается заказчику, который эксплуатирует электроустановки. Проводить контрольные замеры надо не реже одного раза в год.

Назначение главной заземляющей шины

В системах заземления собранных по схеме TN-S или TN-С требуется выравнивание потенциалов на всех участках электрической цепи, для этой роли используется главная заземляющая шина.

TN-С – схема с 1913 года начала применятся в Германии, на данный момент остается действующей на многих старых сооружениях в Европе странах постсоветского пространства. Особенность схемы заключается в том, что нулевой провод соединяется с ГШВ, используется как заземление. В случае его обрыва на корпусе электроприборов может возникнуть напряжение в 1,7 раза больше чем на фазе. Это повышает вероятность поражения людей работающих на электроустановках.

TN-S – с 1930 года недостатки предыдущей схемы были учтены, от заземления подстанции до контура здания через ГШЗ прокладывался отдельный провод.

В комбинированных конструкциях собранных по схеме TN — С – S на отдельных участках допускается соединение нулевого нейтрального провода N c линией заземления РЕN проводником.

Электрические цепи проводов от всех электроустановок, которые подлежат заземлению, в конечном итоге сводятся на ГШЗ (главная шина заземления), на ней заземляются элементы других коммуникаций:

  • Провод или шина от контура заземления;
  • Металлические трубы водопроводов, отопления и канализации;
  • Молниезащита;
  • Корпуса системы вентиляции и кондиционирования;
  • Другие металлические конструкции, подлежащие заземлению.

ГВШ является элементом заземляющего устройства и устанавливается в распределительных устройствах. Читайте также статью: → «Системы заземлений: TN-С, TN-C-S, TN-S, ТТ, IT».

Требования ПУЭ к главной шине заземления

Правила устройства электроустановок в пункте 1.7.119 определяют основные требования по установке главной заземляющей шины, для сетей до 1 кВт. Она в большинстве случаев размещается в шкафах распределительных устройств, при большом количестве заземляющих проводников используется отдельный шкаф.

Совет №2. В отдельных случаях допускается установка ГШЗ в открытом виде возле РУ, если помещение закрывается. Допуск в такие помещения ограничен, только для квалифицированного обслуживающего персонала.

Для схем заземления типа TN-С в распределительных устройствах разрешается использовать шину РЕ как ГШЗ, сечение которой не должно быть меньше проводов заземления которые к ней подсоединяются. Для главной шины заземления применяют медь, в крайнем случае, устанавливают сталь, грубейшей ошибкой является использование алюминиевых полос. Это категорически запрещается по причине разности сопротивления на контактах из различных металлов. Такие контакты греются, проводимость снижается, при больших токовых нагрузках болтовые соединения могут полностью выгореть.

Соединения осуществляются разборные с помощью специальных инструментов, чаще всего это болтовые крепления с шайбами и гайками. Концы проводов опрессовываются медными наконечниками с отверстиями под болты и завинчиваются на шину. На стене возле шины или выделенном для нее отдельном шкафу наносится символический знак.

Пункт 1.7.120 определяет, что для помещений имеющих два и более отдельных ввода, каждый шкаф РУ оборудуется отдельной шиной заземления. На трансформаторных подстанциях устанавливается собственная шина с заземляющим контуром, РЕN проводник от которых уходит на ГШЗ ВРУ (вводное распределительное устройство) помещений с электроустановками. Заземляющие шины на разных РУ для выравнивания потенциалов должны соединятся проводом. Сечение проводника не должно быть меньше ½ большего провода, который приходит на одну из ГШЗ в ВРУ с трансформаторной подстанции.

Для соединения нескольких шин от разных ВРУ допускается использование металлоконструкций различного назначения если они неразборные имеют непрерывный электрический контакт. При этом надо учитывать требования пункта 1.7.123, который запрещает применять в качестве РЕN проводника:

  • трубы газораспределительных систем;
  • трубопроводы с горючими материалами;
  • конструкции систем отопления, водоснабжения и канализации;
  • свинцовые и металлические оболочки бронированных кабелей;
  • трос несущий кабель для электрической проводки.

Обратите внимание на часто допускаемую ошибку, заземлять эти конструкции на главную шину заземления можно и даже нужно, пункт 1.7.20. Но делать прямые соединения шин, на разных шкафах используя перечисленные конструкции, пункт 1.7.123 запрещает. С первого взгляда заземление троса и трубопровода на ГШЗ ВРУ обеспечит их прямое соединение, но при ремонте или демонтаже этих систем цепь будет разорвана.

Поэтому используются только неразборные токопроводящие конструкции, надежнее всего провести многожильный медный провод с желто-зеленой изоляцией, соответствующей обозначению заземляющего РЕN проводника. В этом случае соединение обеспечивающее распределение потенциала растекания, будет автономное не зависящее от других систем.

Конструктивные особенности и последовательность монтажа главной заземляющей шины

Главная заземляющая шина представляет собой медную пластину с отверстиями для крепежных болтов, к которым прикручиваются наконечники проводов. Длина шины и количество отверстий зависит от размеров шкафа и количества элементов с проводами, которые необходимо заземлить. Производители делают шины различной длины, ширины с болтами, отличающимися по диаметру в зависимости от сечения провода и наконечника, который надо прикручивать.

К металлическому корпусу шкафа шина фиксируется болтами на изолированных подставках, при этом обеспечивается электрический контакт корпуса и шины. Располагается конструкция горизонтально, внутри нижней части ВРУ, так удобнее заводить и прикручивать провода для заземления. Благодаря изолирующим опорам на болтах для крепления всей конструкции, образуется расстояние между стенкой шкафа и шиной.

Таблица характеристик производимых шин для заземления:

ТипТок в АмперахГабариты в мм
ГЗШ-10 -1-10340265х310х120
ГЗШ-10 -3-10625265х310х120
ГЗШ-10 -3-20625265х310х120
ГЗШ-10 -4-10860/870265х310х120
ГЗШ-10 -5-101475/1525265х310х120
ГЗШ-10-2-10475265х310х120
ГЗШ-21 -1-20340395х310х120
ГЗШ-21 -2-20475395х310х120
ГЗШ-21 -4-20860/870395х310х120
ГЗШ-21 -5-201475/1525395х310х120

Это позволяет зафиксировать и удерживать гаечным ключом головку болта с обратной стороны шины, чтобы надежно затянуть наконечники проводов. Обратите внимание, частая ошибка по невнимательности, перед опрессовкой наконечников все провода маркируются, потом не получится, придется обрезать наконечники и делать все заново.

Если затягивать гайки на болтах неудобно, по причине малого расстояния между планкой и стенкой, болты крепления и диэлектрические опоры можно заменить на более длинные. Это увеличит пространство между шиной и задней стенкой, но надо учитывать, чтобы оставалось расстояние для закрытия дверцы шкафа.

Подключаются провода с желто-зеленой изоляцией по всей длине или одевается кембрик, термотрубка аналогичной расцветки в местах соединения к шине. На дверцах шкафа с внутренней стороны наклеивают схему, на которой указывается, откуда и на какую клему ГЗШ приходят линии заземления.

  • В первую очередь крепится провод от контура заземления здания, потом от подстанции идущий с линии ЛЭП или подземным кабелем, в большинстве случаев сечением не менее 10 мм 2 . Читайте также статью: → «Контур заземления: монтаж».
  • В последнюю очередь заземляются остальные конструкции, корпуса отдельного оборудования, трубопроводы, вентиляционные системы.
  • Не надо путать шину главного заземления с РЕN шиной, на которую заводят провода заземления различных групп электропроводки, розеточной, освещения, отдельных помещений и другие. В конечном итоге через корпус шкафа они имеют электрический контакт и соединяются отдельным проводом между собой.
  • Но равномерное распределение проводов способствует оптимальному распределению потенциала, от которого зависит правильное срабатывание автоматов защиты.

Особенности подключения ГЗШ в схемах TN-С и TN-С-S

В схемах собранных по этим стандартам заземляющий провод отсутствует или совмещается на отдельных участках проводки с нулевым N-нейтральным, допускается в качестве ГЗШ использовать РЕN шину. В распределительном щите на эту шину заводятся все провода от контура заземления, ЛЭП и заземление от различных групп проводки здания. При этом шина заземления соединяется отдельным проводом с шиной для линий с изолированной нейтралью N.

Таким образом, можно использовать стальной корпус шкафа в качестве главной шины заземления

Подключение ГШЗ в ВРУ расположенных на столбах ЛЭП

Особенность этого варианта подключения заключается в том, что шкафы ВРУ на столбах, имеют собственный заземлитель и очень часто подключаются к дому через кабель на троссовой подвеске.

В этих случаях на ГЗШ заводится провод от заземления столба, заземляющая линия ЛЭП, отвод от металлического троса. Кроме того главные шины ВРУ столба и ВРУ дома соединяются отдельной линией. Трос заземляется с обеих сторон, на шину возле ЛЭП и на шину в ВРУ для дома.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос №1. Что дает соединение на отдельных электроустановках нулевого провода с проводом заземления. Получится глухозаземленная нейтраль, но при обрыве напряжение в любом случае пропадет, защиты не будет?

Если фаза будет целая, на участке до обрыва напряжение не пропадет, при замыкании фазы на корпус на этом интервале электроустановки будут под защитой. Сработают автоматические выключатели.

Вопрос №2. Зачем трос подключать с обеих сторон, одной точки заземления не достаточно?

При обрыве троса и падении кабеля может быть замыкание фазы на трос с любой стороны. Заземление с обеих сторон обеспечит срабатывание защитных автоматов в любом случае.

Вопрос №3. Как поступить если приходящий кабель старый с алюминиевыми жилами и на ВРУ шина тоже алюминиевая?

Оставьте как было, для медных проводов установите медную шину, шины соедините медным и алюминиевым проводом опресованным комбинированной гильзой. (это цилиндр половина медная другая алюминиевая соединяются специальной сваркой).

Вопрос №4. Что делать если места для установки медной шины в шкафу не хватает?

Подключайте провода на алюминиевую шину через комбинированные гильзы.

Вопрос №5. Можно использовать для заземления трубы канализации и водопровода подключенные к центральным системам, ведь они уже находятся в земле?

Нет, на центральной магистрали в любое время могут, проводить реконструкцию, ремонт заземлитель будет нарушен. Трубы на основной магистрали бывают пластиковыми, они не могут выполнять роль заземлителя.

Монтаж и обслуживание шинопроводов

Шинопроводы служат для передачи и распределения электроэнергии в цеховых электроустановках и состоят из жестких проводников, изоляторов, ответвительных устройств и опорных конструкций. По конструктивному исполнению различают комплектные и сборные шинопроводы. В электроустановках промпредприятий применяют преимущественно комплектные шинопроводы.

По назначению шинопроводы могут быть магистральными, распределительными, троллейными и осветительными.

Магистральные шинопроводы серии ШМА предназначаются для магистральных линий от подстанции к силовым пунктам и распределительным шинопроводам, расположенным в цехах. Магистральные шинопроводы выпускают на 1600 А (ШМА73), на 2500 А (ШМА68-Н) и на 4000 А (ШМА59-Н). Шинопровод состоит из набора различных секций. Каждая секция содержит три фазные спаренные изолированные алюминиевые шины и один неизолированный нулевой проводник в виде двух алюминиевых уголков, которые одновременно служат для крепления секций шинопровода.

Шинопровод комплектуют из прямых секций, как правило, длиной 6 м. В местах стыка отдельных секций выполняют ответвительные секции, которые имеют два исполнения: для непосредственного присоединения проводов к шинопроводу и для присоединения с помощью разъединителя.

Секции соединяются с помощью одноболтовых сжимов или сваркой. Одноболтовой зажим соединяет сразу 12 концов шин смежных секций. Затяжка одним болтом и применение пружинных (тарельчатых) шайб обеспечивают одинаковое и необходимое давление на все контактные поверхности стыкуемых шин.

Распределительные шинопроводы серии ШРА предназначены для передачи и распределения электрической энергии напряжением 380/220 В внутри помещений в четырехпроводных системах с глухозаземленной нейтралью. Шинопроводы ШРА выпускают на номинальные токи 250, 400 и 630 А. Шинопровод имеет четыре неизолированные алюминиевые шины, заключенные в металлический короб и закрепленные в специальных фарфоровых изоляторах, и состоит из набора секций и ответвительных коробок. На каждой секции длиной 3 м имеется восемь ответвительных коробок (по четыре с каждой стороны), снабженных автоматами или предохранителями с рубильниками для подключения электроприемников. Ответвления от шинопровода к токоприемникам обычно выполняют проводами.

Читайте также:  Ремонт светодиодных люстр с пультом управления своими руками: типичные неисправности

Учитывая, что шинопроводы, как правило, проложены в непосредственной близости от электроприемников, длина ответвлений к ним не превышает 3 — 6 м. Подключение ответвительных коробок к шинам штепсельное. Включение штепсельных контактов возможно только при закрытых коробках.

Троллейные шинопроводы серии ШТМ предназначены для питания мостовых кранов, электрофицированного инструмента (ШТМ-70). Они выпускаются на номинальные токи 200 и 400 А. В кожух каждой секции вмонтированы по четыре шины Т-образного профиля из алюминиевых сплавов с между-фазным расстоянием 22 мм.

Для соединения секций между собой предусмотрены специальные муфты. Питание троллейной линии производят с помощью присоединительных зажимов, установленных на всех стыках секций в соединительных муфтах. Подключение коммутационного аппарата на секциях производится посредством соединительного зажима. Кожух с обоих концов соединяют с внешним заземляющим устройством с помощью специальных зажимов.


Рис 13. Прямая секция осветительного шинопровода серии ШОС-67

Для освещения производственных помещений (цехов, пролетов) применяется осветительный шинопровод серии ШОС-67 на ток 25 А (рис. 13). Медные изолированные провода сечением 6 мм2 шинопровода располагают в стальном коробе. Соединение секций проводится с помощью штепсельных разъемов. На проводах через каждые 0,5 м имеются места для штепсельного присоединения однофазных светильников, которые подключаются с помощью штепсельной вилки. Осветительные шинопроводы устанавливают на стенах, колоннах, фермах, тросах, а также на распределительных шинопроводах при их совместной прокладке.

При монтаже шинопроводы собирают в укрупненные секции на заготовительных участках и транспортируют на место монтажа, где секции соединяют и укрепляют на поддерживающих конструкциях. Шинопроводы прокладывают по стенам, колоннам, по стойкам, фермам. Шинопроводы ШМА73 и ШМА68-Н прокладывают в помещениях на высоте 2,5 м, а ШТМ – не ниже 3,5 м. При монтаже предусматривают наименьшее количество поворотов. На горизонтальных и вертикальных участках шинопроводы крепят через 3 — 6 м. Секции соединяют так, чтобы совпали отверстия шин и соединительных уголков на кожухах. Стыкованные секции фиксируют сквозным болтом, сжимают и сваривают.


Рис. 14. Одноболтовый сжим для шинопроводов:
1 – трубчатый изолетор; 2 – изолятор, 3 – шайба; 4 – тарельчатая шайба; 5 – гайка; б – шпилька; 7 – изолятор; 8 – шина.

Соединение секций шинопроводов с помощью одноболтового сжима (рис. 14) выполняют в следующем порядке:

  1. Удалив смазку и грязь ацетоном, зачищают щеткой контактные поверхности шин и покрывают новым слоем технического вазелина.
  2. Совмещают стыкуемые шины 8 с помощью направляющего конусного стержня.
  3. Вставляют в отверстия двух крайних шин трубчатый изолятор 1 для прохода болта, а в просвет между двумя крайними шинами и следующей группой шин помещают два круглых изолятора 7 и шайбы 3.
  4. Продвигая вперед трубчатый изолятор через отверстия шин и изолирующих деталей доводят его до последней группы.
  5. На концы трубчатого изолятора надевают гитенаксовые прокладки и изоляторы 2 с шайбами 3, на стальную шпильку 6 с навернутой и раскерненной гайкой надевают ушко для заземления и опорную шайбу, после чего продвигают шпильку до упора сквозь трубчатый изолятор.
  6. На свободный конец шпильки надевают вторую опорную шайбу, тарельчатую шайбу 4 и затягивают гайку 5.

Опорные конструкции для шинопроводов изготавливают из облегченных гнутых перфорированных швеллеров.

Монтаж осветительных шинопроводов производят в три этапа:

  1. установка опорных конструкций;
  2. подвеска и стыкование секций;
  3. установка светильников и подключение к шинопроводу.

По окончании монтажа проверяют прочность крепления опорных конструкций, затяжку болтовых сжимов и измеряют изоляцию каждой фазы по отношению к корпусу. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. После этого проводят испытания изоляции шин переменным током при напряжении 1000 В в течение 1 мин.

Повреждение шинопроводов происходит вследствие различных факторов: попадание через кожух металлических предметов (огарки сварочных электродов, металлическая стружка, брызги металла от сварки и др.), от температуры окружающей среды, от тока нагрузки, вибраций, пыли.

Замену поврежденной секции начинают со съема кожуха. Если секция шинопровода смонтирована на болтовых соединениях, то разбираются одноболтовые зажимы с обеих сторон секции. В том случае, если секция смонтирована на сварке, то она демонтируется электросваркой, а заусенцы и остатки сварки на поверхностях шин тщательно зачищают напильником.

Перед установкой новой секции на опорные конструкции проверяют отсутствие внешних дефектов и чистоту контактных поверхностей шин, концы которых протирают ацетоном и смазывают тонким слоем вазелина. Секции укладывают на опорные конструкции так, чтобы надпись на кожухе «Нуль» находилась сверху. Шины стягиваются болтами (при болтовом соединении) ключом нормальной длины с максимальным усилием руки. Затем несколько ослабляют нажим для более стабильного контакта.

Шины сваривают по верхней кромке стыка. Наилучшая сварка получается при полуавтоматическом способе в среде аргона (полуавтомат ПРМ-4М). Для небольших объемов работ применяют электродуговую сварку с алюминиевыми электродами или сварку постоянным током с угольным электродом.

Качество сварки контролируют по толщине наплавленного шва. Он должен быть не менее толщины шины и по длине не менее ширины шины. Шов не должен иметь ноздреватости и зашлакованности. Наилучшая глубина провара считается 5 мм.

По окончании замены секции контактные части торцов секции изолируют лакотканью. Кожухи скрепляют винтами и соединительными планками. Затяжка винтов должна быть надежной, так как заземление (зануление) секции обеспечивается через планки и лапки, приваренные к концам коробов.

При ремонте токопроводов основное внимание обращается на контактные соединения и крепления изоляторов. Ремонт заключается в разборке и очистке контактных поверхностей ацетоном, удалении коррозии со стальных и оксидной пленки с алюминиевых шин. После зачистки (алюминиевые поверхности обрабатывают по слою вазелина) проводят затяжку болтов до отказа, но без смятия алюминиевых шин. Контактное соединение считается удовлетворительным, если щуп толщиной 0,05 мм входит в межконтактное пространство не более чем на 5 мм. Проверяют состояние опорных или проходных изоляторов, на которых крепятся шины. В случае обнаружения сколов и трещин большой площади на фарфоровых изоляторах их заменяют новыми. Если сколы небольшие — их ремонтируют, покрывая двумя слоями бакелитового лака. Болтовое крепление изолятора к конструкции не должно проворачиваться от руки.

При обслуживании шинопроводов подтяжку одноболтовых сжимов проводят не менее двух раз в год. Подтяжка является ответственной операцией, так как перетянутое болтовое соединение на шинах секции вызывает выпучивание алюминия и ухудшение контакта, а пластмассовые детали, установленные на этом сжиме, при длительном нахождении под излишним давлением дают невосстанавливаемую усадку.

Повреждение изоляции шинопровода обнаруживают с помощью мегаомметра. Место нарушения изоляции определяют с помощью испытательного трансформатора со вторичным напряжением 1000 В. Для этого, отключив от шинопровода все электроприемники и сигнальную аппаратуру, к шинам подключают провода испытательного напряжения, включают трансформатор, подают на шины напряжение и постепенно повышают его: в месте повреждения изоляции можно увидеть дым, выходящий через неплотности кожуха секции. В этом месте снимают кожух и ремонтируют изоляцию. В зависимости от степени повреждения изоляции ремонт проводят на месте или в мастерской, заменяя секцию аварийной перемычкой из изолированных проводов соответствующего сечения.

Территория электротехнической информации WEBSOR

Монтаж и эксплуатация шин

Подстанция > Оборудование подстанций

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШИН

ОТБРАКОВКА ШИН И ЗАЖИМОВ
Шины до начала монтажа должны быть тщательно осмотрены с целью выявления имеющихся в них дефектов и решения вопроса о пригодности их к монтажу.

Отбраковка жестких и гибких шин

Способ устранения дефектов

Прямоугольные и круглые жесткие шины

Волнистость шины (изгиб плашмя)

Правка на плите молотком из твердых пород дерева

Поперечная кривизна (изгиб на ребро)

Не более 1 мм на 1 м шины

Вмятины и выемки, уменьшающие сечение шины

Допускается уменьшение сечения шины вследствие вмятин и выемок не более 1 % от общего сечения для меди, 1,5% для алюминия

При повышении допуска до 10% сечение шины в дефектном месте усиливается путем наложения болтовых накладок. При уменьшении сечения свыше 10% дефектное место вырезается

Раковины на шинах

Допускаются раковины диаметром не более 5 мм и глубиной не более 0,15 мм для алюминия и не более 0,55 мм для меди

При раковинах диаметром свыше 5 мм и глубиной более 0,15 мм и 0,55 мм дефектное место вырезается

Допуск не дается

Дефектное место вырезается

Слоистость и хрупкость металла

Допуск не дается

Дефект неустраним, шина бракуется

Продольные и поперечные трещины независимо от размера

Допуск не дается

Дефект неустраним, шина бракуется

Круглые многопроволочные гибкие шины (провода)

Обрыв отдельных проволок

Допускается обрыв только одной проволоки при условии использования дефектного участка шины на спуск или петлю

На место обрыва накладывается проволочный бандаж

Узлы (барашки), вмятины, перекрутки, надрезы проволоки

Допуск не дается

Дефектные места вырезаются

Неверное направление повива

Допуск не дается

Дефект неустраним, провод бракуется

Коррозия внутренних поверхностей повивов

Допуск не дается

Дефект неустраним, провод бракуется

Раскрутка провода против повива

Допуск не дается

Дефект неустраним, провод бракуется

Обработка жестких и гибких шин

Технические условия, способы проверки, допуски

Обработка и зачистка медных и алюминиевых шин. Снятие пленок окисла, устранение неровностей с контактных поверхностей и зачистка жестких шин

Обработка медных и алюминиевых шин производится грубым напильником или специальными фрезами на шино-фрезном станке. Алюминиевые шины после обработки зачитаются под слоем вазелина. Непосредственно перед установкой контактная поверхность алюминиевой шины вторично зачищается мягкой стальной щеткой

После обработки контактная поверхность шины должна быть шероховатой и при проверке стальным угольником и щупом 0,05 X 10 мм последний не должен проходить на глубину более 5 мм с любой стороны соприкасающихся поверхностей. Уменьшение сечения шины на обработанном участке не должно быть более 2%

Зачистка многопроволочных гибких шин (проводов)

Поверхность гибкого провода, а при сильном окислении каждая проволока очищается мягкой стальной щеткой и покрывается тонким слоем технического вазелина, не содержащего кислот и щелочей

Отсутствие кислот в вазелине проверяется путем подогрева его до 80-90° С в присутствии отполированной медной пластинки; спустя 12 часов пластинка не должна темнеть
Отсутствие щелочей определяется путем смешивания вазелина с концентрированной серной кислотой – вазелин не должен чернеть

Лужение контактных поверхностей медных и стальных шин

Для лужения медных и стальных шин применяется припой ПОС-30, а в качестве флюса – канифоль или мазь (канифоль, разведенная в денатурированном спирте). Для ответственных контактов и при больших рабочих токах применяется припой ПОС-90

Толщина слоя ппипоя не должна превышать 0,1- 0,15 мм
Контактные поверхности медных и стальных шин подвергаются лужению:
а) медных – при прокладке их в сырых помещениях и на открытом воздухе
б) стальных – независимо от места их прокладки и характера окружающей среды

Гнутье медных, алюминиевых и стальных шин

Гнутье шин производится на специальном станке по шаблонам, заготовленным и проверенным по месту установки шин. Шаблоны изготовляются из стержней жесткой проволоки или катанки 4- 5 мм

Полосы шин гнутся на плоскость без подогрева, а на ребро с подогревом изгибаемого участка: алюминий до 250° С, медь до 350° С, сталь до 600° С. При гнутье шин должны быть соблюдены следующие радиусы изгиба:
гнутье на ребро; сталь – а; медь-1,5 а, алюминий-2 а; гнутье на плоскость – 2 б ( а-ширина полосы в мм; б – толщина полосы в мм).
Для круглых шин диамметром до 16 мм:
медь и сталь – 50 мм;
алюмииий – 70 мм;
диамметром до 30 мм:
медь и сталь-100 мм;
алюминий – 150 мм.
Расстояние от начала изгиба шины до ближайшего контактного соединения должно быть не менее 50 мм, а до оси первого опорного изолятора – не менее 100 мм

Шины РУ соединяются между собой болтами, сжимными накладками, зажимами или сваркой.
Выбор способа соединения зависит от материала, формы и размеров шин, величин рабочих токов и окружающей среды.
Плоские шины соединяются между собой болтами с гайками, сжимными накладками или сваркой.
При болтовом соединении шин надежный контакт в месте соединения их создается надлежащим затягиванием болтов.

Наибольшие допустимые силы затягивания болтов и усилия от руки на ключ при соединении шин

Диаметр болта в мм

Площадь нормальной шайбы в мм кв

Наибольшая сила в кг затягивания болтов при температуре в °С

Усилие в кг от руки на ключ при окружающей температуре в °С

Затягивать болты необходимо специальным ключом с регулируемым усилием. При завертывании болтов и гаек обычными (гаечными, разводными и др.) ключами применение рычага не допускается во избежание смятия металла шин под гайками и болтами.
При затягивании болтов усилие контролируется ключом с регулируемым усилием, а плотность прилегания – щупом 10×0,2 мм, который йе должен входить между контактными поверхностями шин на глубину более 5-6 мм.

Эскизы болтовых соединений прямоугольных шин.

1. Обозначения: А-алюминий, С – сталь, М-медь.
2. Крепежные детали, применяемые для болтовых соединений шин, должны иметь антикоррозийное покрытие. В закрытых распределительных устройствах могут применяться вороненые крепежные детали.
Применение алюминиевых болтов, гаек и шайб в качестве крепежных деталей для болтовых соединений шин недопустимо.
3. При рабочем токе шин свыше 5000 А следует применять болты из немагнитных материалов.

Размеры болтовых соединений прямоугольных шин “внахлестку”

Ширина главной шины Н1 в мм

Ширина ответвляемой шины Н2 в мм

Конструктивные размеры контактного соединения в мм

№ эскиза на рисунке

Крепление шин на изоляторах

а) однополосных плоских и круглых шин: 1 – болт; 2 – шайба пружинящая; 3 – шайба нормальная стальная; 4 – шина; 5 – планка шинодержателя; 6 – скоба стальная, б) многополосных плоских шин: 1 – шина; 2 – планка стальная или из немагнитного металла толщиной 6-8 мм; 3 – планка стальная толщиной 8-10 мм; 4 – шпилька стальная 1/2″; 5 – прокладка “сухарь”, равная толщине шины; 6 – прокладка из электрокартона толщиной 1,5-2 мм.

Установка и крепление жестких шин

Технические условия, допуски и нормы

Установка и крепление однополюсных шин прямоугольного или круглого сечения

Однополосные шины устанавливаются на головках изоляторов и закрепляются при установке на плоскость —одним болтом, пропущенным сквозь отверстие в шине, или двумя болтами с применением шинодержателя
Круглые шины крепятся с помощью скоб и винтов

При установке однополосной шины “на плоскость” и креплении ее одним болтом отверстие в шине для крепежного болта в целях обеспечения свободного перемещения шины вдоль оси должно иметь овальную форму. Шина крепится к головке изолятора с применением пружинящей и стальной шайб, подкладываемых под головку крепежного болта
При установке многополосных шин в шинодержателях для повышения жесткости шин и улучшения условий их охлаждения между полосами должны вставляться прокладки – «сухари», равные толщине шины

Установка и крепление многополосных шин прямоугольного сечения

При рабочих токах, превышающих допускаемые для однополосных шин, применяют многополосные пакеты, состоящие из нескольких полос шин, закрепленных в шинодержателях «на плоскость или на «ребро»
Для повышения жесткости пакета и создания между шинами необходимого зазора, улучшающего условия их охлаждения, между шинами устанавливают распорные прокладки типа ПРШ

Между планкой шинодержателя и шинами должен сохраняться зазор 1—1,5 мм. Пии длине одной фазы сборной шины 20 мм и более, когда удлинение их может быть значительным, предусматриваются специальные компенсирующие устройства, воспринимающие на себя эти удлинения
При рабочем токе шин свыше 1500 А детали крепления шин в шинодержателях рекомендуется изолировать прокладками из электрокартона, а при токах свыше 2000 А, кроме того, применять детали из немагнитных материалов
Все детали распорных прокладок должны иметь антикоррозийное покрытие

Ссылка на основную публикацию