Что такое шина в электрике и зачем она нужна
Перейти к содержимому

Что такое шина в электрике и зачем она нужна

  • автор:

Что такое шина в электрике? Для чего она нужна? Какие виды?

Слово какое-то странное «шина». Шина у машин вроде. Трудно понять что за шина в электрике, будьте так любезны товарищи, поясните.

Лучший ответ

Шина в электрике — это проводник с минимальным сопротивлением.
Термин «шина» не распространяется на геометрическую форму, габариты или размеры проводника.
— В электронике и низковольтной электрике шины используют как узлы для подключения нескольких отдельных электрических цепей.
— В высоковольтных установках шинами соединяют друг с другом высоковольтные устройства в тех местах, где требуется низкое сопротивление; это позволяет существенно сократить площадь установки, расход материала и трудозатраты. На открытых электроустановках шины могут эксплуатироваться на открытом воздухе без защитных кожухов. Жёсткие и гибкие высоковольтные шины называют токопроводами. Жёсткие низковольтные шины называют шинопроводами.
Шинотокопроводы изготавливают из меди, стали или алюминия, в форме пластин (полосок), прутков и профилей трубчатого, прямоугольного или иного сечения. Гибкая шина может представлять собой металлическую пластину из меди (или комплект пластин) или кабельное изделие из скрученных проводов.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Шина_(энергосистема)

Рекс СталлонеУченик (25) 6 лет назад
что значит с минимальным сопротивлением? Каким минимальным? Я ничего не понял.

Releboy Гений (93140) Чем меньше тем лучше. В электротехнике есть понятие — переходное сопротивление. Эта величина — есть прямые потери активной транзитной мощности Сопротивление одного сантиметра длины круглой шины из алюминия диаметром 6-8 см составляет примерно 1 микроОм. Соответственно длиной 1 метр — 100 микроОм и т. д.

Остальные ответы

Шина — это дорожка на плате электронной техники, по которой «бегут» сигналы к тому или иному элементу платы.

Михаил ТарасовПросветленный (39454) 6 лет назад
Шина- это больше одной дорожки. От разрядности зависит.

Это проводник или точка подключения к конкретному полюсу или фазе. То, что соединяет несколько проводников в один электрический узел.

В электронике, особенно в цифровой технике это еще может значить какой нибудь сильно многопроводный интерфейс. Например, у микроконтроллера Intel D87C51 два порта P0 и P2 образуют 16-битную шину адреса.
В электрике — это просто металлическая полоса на изоляторах, являющаяся проводником. По сути, от провода не отличается, просто больше выдерживает засчет сечения, и удобно собирать шинные сборки. Или без изоляторов, например, заземляющая шина. Еще шина — эта такая фигня из бинтов и проволоки, которую привязывают к сломанной ноге, чтоб она не особо болталась.

АнатоликИскусственный Интеллект (111700) 6 лет назад
Мои представления об электрических шинах какраз на данном уровне объяснения и исчерпываюцо.

Картофельный папа Искусственный Интеллект (391412) А больше и не нужно, в общем. Можно наверное заморочится с тонкими оттенками смысла, но как говорится, зачем.

На колеса конных повозок, надевали обруч из стальной полосы. Эта стальная полоса называлась — шина. Позже, из-за формы сечения, шиной стали называть т. н. — сборные шины на электрических распред. устройствах. Сборные, поэтому что, они как бы «собирали» соединения от разных источников и потребителей. Ещё позднее, термин «шина» стали применять в электронных схемах, для обозначения точки обмена информацией между элементами схемы (процессорами, портами и т. д.).

Шины электротехнические, классификация, ГОСТы

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.

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: жесткие/мягкие, гибкие;
  • Наличия/отсутствии изоляции: изолированные или неизолированные;
  • Наличия остутствия перфорации: сплошные, перфорированные. Шины с перфорацией используются в электротехнических шкафах, они легки в сборке и монтаже;
  • Геометрической формы поперечного сечения: прямоугольная, двух-/трех/четырех-полосная, коробчатые, трубчатые;
  • Назначения:
    • 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, медную плетеную шину в изоляции или без изоляции. Твердая неизолированная медная шина применяется 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 используется медь или 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, может иметь защитные покрытия — олово либо никель. Также применяются стальные ГЗШ. Перед подключением к ГЗШ, провода заземления должны быть опрессованы наконечником для кабелей или соединительной гильзой, а затем уже подключены на болт с гайкой. Шина также комплектуется опорными изоляторами с крепежом.
    • Шины для крепления наDIN-рейке – шины, применяемые для крепления на монтажных рейках в электрических щитах или шкафах управления. Данный тип шин зачастую производят из 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.
    • 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.

    Основные свойства, преимущества и недостатки электротехнических шин.

    Гибкие шины не должны перекручиваться, иметь высокую степень тяжения, (отдельно взятые полосы 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 шинными компенсаторами температурных натяжений, изменяющих их длину. Плоские шины прямоугольного сечения, хорошо отводят тепло. При использовании их на больших токах от 2000 А и выше собирается 2- или 3- или 4-х 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 шины 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 могут наносится цвета фазной расцветки, кроме идентификации фаз, окрашивание увеличивает теплоотдачу, это способствует увеличению максимального тока нагрузки. Многопроволочные гибкие шины 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 выбора электротехнических шин используют значения максимального рабочего тока и устойчивость к токам короткого замыкания. Выбирают шины по способу крепления, изоляции и размерам.

    Шины алюминиевые электротехнические изготавливают в соответствии с различными нормативными документами:

    • «ГОСТ 8617-91. Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия» (в этом стандарте предусмотрено в том числе производство профилей электротехнического назначения);
    • «ГОСТ 15176-89. Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия»;
    • «ТУ 1-5-009-80. Шины электротехнические из алюминиевых сплавов».
    • «ТУ 16.705.002-77. Шины алюминиевые прямоугольные. Технические условия», регламентирующие производство алюминиевых шин прямоугольного сечения марки ШАТ из твердой алюминиевой проволоки.

    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 АД31Т. При производстве алюминиевых шин их подвергают горячему прессованию, затем частично или полностью закаливают, искусственно или естественно старят или производят без термообработки.

    В соответствии с ГОСТ 15176-89 выпускаются алюминиевые шины прямоугольного сечения марок АД0, АД31, АД31Т, А5, А6, предназначенные для изготовления токопроводов, шинных сборок, распределительных устройств в электротехнике и энергетике. Химический состав сплавов, применяемых для производства алюминиевых шин определяется в ГОСТ 4784-97. Выбор марки алюминиевого сплава для производства электротехнических шин зависит от назначения конечной продукции. Размер шин подбирается в зависимости от величины предполагаемой нагрузки.

    Классификация алюминиевых шин

    • В зависимости от материала:
      • Т – естественно состаренная закаленная (АД31Т);
      • Т1 – искусственно состаренная закаленная;
      • Т5 – искусственно состаренная не полностью закаленная;
      • без термообработки или горячепрессованные шины.
      • мерной длины;
      • немерной длины;
      • кратной мерной длины.
      • нормальной прочности;
      • повышенной прочности (ПП).

      Наиболее широко производятся шины из материала:

      Шины АД0 (без термообработки, сразу после прессования) из технического алюминия 99,5%, содержащего в своем составе небольшое количество примесей (кремний, железо, магний, титан, цинк, медь и марганец). Шины АД0 обладают повышенной пластичностью, более низким, чем у шин из сплавов, удельным сопротивлением 0,029 Ом*м. Большинство алюминиевых сплавов имеют худшую электро- и теплопроводность, коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с АД0.

      Шины АД31 (без термообработки, сразу после прессования) чистота 97,25 – 99,3%, содержащего примеси цинка, магния, кремния, железа, меди и титана. Шины АД31 сочетают прочность и высокую электропроводность, но более низкую электропроводность, чем шины АД0. Показатель удельного сопротивления шины АД31 — 0,033 Ом*м. Кроме алюминиевых шин из данного сплава изготавливают конструкции и детали для различных отраслей промышленности. После сваривания элементов конструкций сварной шов шины АД31 отличается высокой стойкостью к коррозии алюминия.

      Шины АД31Т (после закалки и естественного старения) производятся из сплава, содержащего легирующие компоненты — магний, цинк, железо, титан и кремний, обладающего максимальной прочностью. Показатель удельного сопротивления шины АД31т достигает 0,035 Ом*м. Полуфабрикат шины АД31т упрочняется специальной термообработкой. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре -старение. Происходящее при этом изменение структуры сплава, увеличивает прочность и твердость без потери пластичности.

      Прессованный профиль производят из марки алюминия АД0 и сплава АД31 в соответствии с ГОСТ 22233-2001, химический состав – по ГОСТ 4784-97. Для определения химического состава забор и подготовку проб осуществляют согласно ГОСТ 24231-80. Наибольшим спросом пользуются изделия, созданные из алюминиевых сплавов АД0 и АД31Т. Приемлемой температурой их эксплуатации является -40°С до +125°С. При производстве шин допускаются некоторые неровности на их поверхности. Это могут быть забоины, плены, пузыри, царапины, запрессовки. Шины с подобными дефектами должны соответствовать регламенту соответствующих ГОСТ по глубине повреждений.

      Достоинства алюминиевых электротехнических шин

      Все основные преимущества алюминиевых электротехнических шин связаны со свойствами металла, который используется для их изготовления. Ведь алюминий характеризуется:

      • высокой электропроводностью;
      • небольшим удельным весом;
      • достаточно низкой стоимостью;
      • высокой коррозионной стойкостью;
      • отсутствием токсичности;
      • значительной прочностью.

      Благодаря своим высоким показателям электропроводности, при более низкой по-сравнению с медными шинами стоимости и малому весу, алюминиевые шины широко применяются при монтаже проводников тока, распределительных устройств или шинных сборок. Алюминиевые шины обеспечивают срок эксплуатации 25 лет. 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 медные электротехнические изготовляется в основном в соответствии с ГОСТ 434-78 , а новые разновидности по ТУ производителей. По своему химическому ставу марки М2, М1 и М0б соответствуют ГОСТ 859-2001. Длина шин согласно ГОСТ 434-78 – от 2 до 6 м.

      Производятся следующие виды медных шин:

      • ШМТ (М1т) — шины медные твердые по ГОСТ 434-78. Твердые медные шины в сравнении с мягкими обладают меньшей проводимостью и применяются там, где требуется прочный и неподвижный шинопровод;
      • ШММ — шины медные мягкие по ГОСТ 434-78. Для изготовления мягких шин используется медь марок М1, М1М, М2;
      • ШМТВ — шины медные твердые из безкислородной меди по ГОСТ 434-78. Для изготовления шин из бескислородной меди используют особые медные сплавы, не имеющие в своем составе оксидов;
      • ШМТИ — шины медные твердые изолированные по ТУ производителя;
      • ШМТЛ — шины медные твердые луженые по ТУ производителя;
      • ШМП — шины медные плетеные по ТУ производителя.

      Наиболее распространенные марки меди в изготовлении шин:

      • М0б. Бескислородная электрорафинированная медь (99,97%) с содержанием кислорода и висмута 0,001%; фосфора, мышьяка, сурьмы, олова и никеля — не более 0,002%; серы, свинца и цинка — до 0,003%; железа — до 0,004%.
      • М1. Технически чистая медь (99,90%), переплавленная из катодов в обычной атмосфере, с содержанием кислорода до 0,05%; висмута — 0,001%; мышьяка, сурьмы, олова и никеля — не более 0,002%; серы и цинка — до 0,004%; свинца и железа — до 0,005%. Фосфор и серебро по ГОСТу не нормируются. Если эта марка предназначается для электротехнической промышленности и подлежит испытаниям на электропроводность, к ее обозначению дополнительно добавляют букву Е (М1Е).
      • М2. Переплавляемая из лома медь (99,70%), содержит 0,07% кислорода; до 0,002% — висмута; до 0,005% — сурьмы; не более 0,01% — серы, свинца и мышьяка; до 0,05% — олова и железа. Цинк, фосфор и серебро по ГОСТу не нормируются. Как и М1, требует специальных условий для сварки или пайки.

      Дефекты и отклонения. Поверхность медных шин не должна иметь повреждений, которые бы превышали удвоенное значение предельных отклонений размеров после контрольной зачистки; при этом отклонение в форме сечения не должно превышать одинарных предельных отклонений размеров сечения. Допустимо, если изделия имеют на поверхности следы смазки или небольшие изменения по цвету вследствие окисления. Прямолинейность для твердых шин (ШМТ, ШМТВ) может иметь отклонения по размеру B, то есть серповидность, в пределах 3,5 мм на 2 м длины. По согласованию с заказчиком допускаются более мягкие требования к серповидности, но в любом случае в пределах 4 мм на 1 м длины. Серповидность полос шин определяется в соответствии с ГОСТ 26877-2008. Твердые шины ШМТВ при изгибе не должны иметь трещин и расслоений.

      Механические свойства. Для мягких шин (ШММ) относительное удлинение в процентах в зависимости от размера A должно быть: от 2,5 до 7,0 мм — минимум 37%; от 7,0 до 10,0 мм и свыше — минимум 40%; при этом в любом случае, даже по согласованию с заказчиком, относительное удлинение не может быть меньше 34%. Для твердых шин (ШМТ, ШМТВ) минимальная величина их временного сопротивления к разрыву — 637 МПа (65 кгс/мм 2 ) по Бринеллю (ГОСТ 434-78).

      Удельное сопротивление. По ГОСТ 434-78 при температуре 20 °C — не более 0,01724 х 10 6 Ом x м.

      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 теме

      Токопроводящие шины: что это и как они устроены

      Электротехнические шины используют в высоковольтных и низковольтных энергоустановках различных видов и областей назначения. Без этих устройств невозможно представить сборку и установку электрической цепи на предприятии. Шины выполняют роль проводников тока, соединяя элементы установки без потерь энергии. Благодаря им удается оптимизировать работу цепи, уменьшить затраты материалов и сделать монтаж оборудования гораздо проще. Также электроустановка при использовании шин становится меньше по габаритам.

      Как правило, токопроводящие шины представляют собой вытянутые металлические пластины разной формы. В зависимости от области использования различают несколько видов этих приспособлений. В статье расскажем о них подробно.

      Электрик за работой

      Чтобы обслуживать оборудование было проще, нужны качественные шины

      Виды электротехнических шин

      При помощи токопроводящих шин соединяют выключатели, контакторы, генераторы, разъединители, трансформаторы, компенсаторы и другие части промышленного электрического оборудования. От сечения таких соединительных частей зависит нагрузка, которую они выдерживают.

      Существуют жесткие шины без изоляции. Это обычные прямоугольные пластины из меди или алюминия, которые устанавливают на крупных узлах. В числе мест установки жестких неизолированных шин входы распределительных устройств, соединения трансформатора с ГРУ или с КРУ и РУ. Также подобные соединения встречаются в закрытых РУ на количество энергии в 6–10 киловатт. Местом применения жестких шин без изоляции являются и трансформаторы, расположенные в шкафах. Помимо прямоугольного сечения таких соединений, существует и коробчатое. Оно рекомендуется для сетей с высокими нагрузками: благодаря коробчатому сечению обеспечивается лучшее охлаждение системы и меньшие потери энергии. Жесткие шины закрепляют в системе при помощи опорных изоляторов.

      Ко второму стандарту соединений элементов электрического оборудования относят гибкие изолированные шины. Они представляют собой несколько тонких прямоугольных длинных пластин, помещенных друг на друга. Вместе их соединяет плотная изоляция из ПВХ или подобного материала. Гибкие шины легко установить, они не ржавеют со временем, наконец, их, в отличие от жестких аналогов, можно расположить ближе друг к другу – за счет этого экономится место. Устанавливают соединения при помощи контактных шайб и болтов, для чего предварительно пробивают отверстия. Закручивать нужно ключом с ограничителем. Кабельные наконечники не требуются.

      Гибкие шины используют во всех видах электрического оборудования, вне зависимости от нагрузки сети. Например, это может быть связка ОРУ с блочным трансформатором или РУ на 35 киловатт.

      Среди гибких токопроводящих шин особое место занимают плетеные. Они обладают наиболее высокой проводимостью и выделяют очень мало тепла. Такие соединения сплетают из полосок меди. В ряде случаев их производят под давлением при помощи диффузионной сварки. Через тонкие медные фрагменты пропускают электрический ток, в результате чего они привариваются друг к другу. Чтобы монтировать такие соединения, возможно придется сверлить установочные площадки, но так бывает не всегда. Плетеные шины соединяют шинные линии с любым оборудованием. Еще одним их достоинством является устойчивость к вибрациям. Поэтому плетеные шины применяют в сейсмоопасных зонах, а также в автовыключателях, токопроводах сварочных аппаратов или печах сопротивления.

      Современные производители изготавливают большой выбор аксессуаров для шин. Это зажимы, биметаллические пластины, шинодержатели и изоляторы разных видов. Все это делает монтаж соединений разных видов достаточно простым делом.

      Типы шин по сферам применения

      • Силовая шина. Эти соединения применяют в системах с высоким напряжением и плотностью тока. Обычно такая шина является неизолированной жесткой, состоит из алюминия или меди. Существуют варианты, когда ее изготавливают из изолирующих и проводящих слоев, попеременно спрессованных друг с другом. Для силовых шин понадобятся экраны и шинодержатели. Обычно они идут в комплекте с изделиями.
      • Шина для реек. Они крепятся на рейки в электрошкафах и щитках. Обычно служат для соединения нулевых и заземляющих проводов. В качестве материала используют медь или латунь. Шины для реек бывают в защитном корпусе. Их также называют распредблоками.
      • Сборная шина. Служит для подключения к ней блоков ввода/вывода и шин-распределителей.
      • Распределительная шина. Она запитывает устройство вывода за счет подключения к сборной шине. Распространенной разновидностью распределительных соединений является гребенчатое. Это прямоугольная медная пластина в защитном корпусе. С их помощью параллельно включаются УЗО, контакторы и другие части систем. Существуют также ступенчатые распредблоки. Они состоят из четырех медных шин и изоляционных опор, при помощи которых крепятся. Также на них есть отверстия, в которые можно вкрутить болты для установки блока. В его фронтальной части монтируют экран изоляции. Конструкция шины позволяет закреплять блок вертикально или горизонтально в зависимости от расположения и особенностей оборудования.
      • Шина заземления. Это основная часть в системах заземления электрооборудования. Такое соединение обычно представляет собой медную или стальную длинную пластину со множеством отверстий, проделанных на одинаковом расстоянии. К заземляющей шине подсоединяют провода внешних заземлений, рабочий ноль и нулевые проводники. Провода крепят при помощи гаек и болтов. Предварительно проволоку нужно опрессовать.

      Электрик чинит проводку

      Если шины подобраны правильно, у электриков будет меньше работы

      Стандарты производства токопроводящих шин

      • ГОСТ 434-78. Это стандарт для медных токопроводящих шин и прямоугольной проволоки. В нем указаны все нормативные параметры данных изделий, изложены требования к их форме, материалам производства и многое другое.
      • ТУ 1-5-009-80. Данный норматив разработан для шин из алюминиевых сплавов.
      • ГОСТ 15176-89. Прессованные алюминиевые шины и изделия из сплавов алюминия. Подробно прописаны способы изготовления, габариты изделий, их масса, требования к составным материалам. ГОСТ также касается итоговых параметров шин, которые должны быть достигнуты при производстве.
      • ГОСТ 8617-81. Норматив для прессованных шин из алюминия и его сплавов. В документе содержится классификация изделий, величины их отклонений. Есть требования к дефектам, маркировкам сплавов, перевозке и хранению.
      • ГОСТ 10434-82. Это контактные соединения. В документе приводится их классификация. Также есть требования к особенностям конструкции. Для полноты прописаны отсылки к дополнительным ГОСТам.
      • ТУ 16.705.002-77. Это технические условия для производства прямоугольных алюминиевых шин. В документе указаны характеристики готовых изделий и их допустимые габариты.

      Медные шины и их использование

      Шины из меди широко применяют при сборке и монтаже электрического оборудования разных типов. Они бывают гибкими и жесткими. Те и другие очень популярны. Шины из меди стоят дороже алюминиевых. Все потому, что медь имеет сравнительно более высокую прочность и меньшее сопротивление. Это позволяет соединениям выдерживать высокие нагрузки длительное время, не теряя своих свойств. Медные шины производят следующими способами:

      • Прессованием.
      • Волочением.
      • Прокатом.

      Для изолированных соединений в качестве изоляционного материала используют ПВХ. Его наносят методом экструзии. Благодаря этому слой материала равномерно распределяется по поверхности, остается очень гибким и в то же время устойчивым к механическим нагрузкам. Медные шины могут выполнять свои функции в температурном диапазоне от −45 до 105 °С и при напряжении в сети в 1500 Вольт.

      Включается токарный станок

      Качественные токопроводящие шины – залог долговечности промышленного оборудования

      Алюминиевые токопроводящие шины и их особенности

      Алюминиевые шины производят из сплавов или чистого металла. В обоих случаях нередко применяют алюминий с маркировкой А5, но чаще АД0. Если говорить о прессованных соединениях, то к АД0 добавляется марка АД31, которая имеет небольшую прочность. Однако для поставленных целей такой металл тоже подходит. Производят изделия методом холодного и горячего проката. Если при осмотре поверхность окажется шероховатой, ничего страшного. Это допустимо нормативами.

      Алюминиевые токопроводящие шины устойчивы к образованию коррозии, имеют хорошую проводимость, малый вес и, что немаловажно, доступные цены. Кроме того, такие изделия малотоксичны. Это позволяет обеспечить безопасность людей на производстве.

      Заключение

      При покупке электротехнических шин необходимо учитывать характеристики оборудования, напряжение и сопротивление в сети. Также нужно тщательно выбирать поставщиков и следить за тем, чтобы продукция соответствовала всем принятым стандартам. Так шины прослужат максимально долго и облегчат обслуживание электрооборудования, а также помогут стабилизировать его работу.

      • Трубы профильные прямоугольные от поставщика адронного коллайдера?
      • Электросварная стальная труба
      • Горячекатаный лист
      • Холоднокатаный лист
      • Шестигранник стальной
      • Арматура а500с оптом
      • Стальная труба оптом
      • Металлопрокат оптом
      • Где купить оцинкованные листы?
      • Купить электроды
      • Двутавровая балка
      • Стальной уголок
      • Листовая низколегированная сталь
      • Бесшовные стальные трубы
      • Арматура А1 оптом
      • Арматура А3 оптом
      • Стальная проволока
      • Стальная квадратная труба
      • Купить профнастил
      • Арматура в Москве
      • Оцинкованный лист 0.5 мм
      • Оцинкованный лист 0.7 мм
      • Оцинкованный лист 1 мм
      • Виды и особенности ножничных подъемников
      • Сфера применения подъемных столов
      • Конструкция ножничного подъемного стола
      • Чем ножничные подъемные столы отличаются от других видов подъемников
      • Как изготавливаются подъемные столы
      • Ремонт и техническое обслуживание подъемных столов
      • Типы опор наружного освещения: фланцевые и прямостоечные
      • Как изготавливают опоры освещения
      • Защитные покрытия опор освещения
      • Опоры освещения: стальные или железобетонные?
      • Антивандальные опоры освещения
      • Опоры освещения для парков
      • Опоры для освещения дорог
      • Опоры освещения на несколько рожков
      • Изготовление лестниц из нержавеющей стали
      • Закладные детали фундамента
      • Сталь разных производителей: что мы из нее изготавливаем
      • Марки стали, которые мы используем в металлопрокате
      • Доклевеллеры и направляющие для колес — два атрибута крупных перегрузочных пунктов
      • Перегрузочные мосты: виды и характеристики
      • Подъемные столы по индивидуальному заказу
      • ГОСТ 16523: чем отличаются редакции документа 1970, 1989 и 1997 года
      • Элементы благоустройства городской среды
      • Ограждения из нержавеющей стали
      • Облицовка строительных конструкций нержавеющей сталью
      • Металлоконструкции для сбора мусора: урны и мусорные баки
      • Металлические остановки общественного транспорта

      Основные виды и типы электротехнических шин

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

      Статья шины электротехнические

      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.

      Статья шины электротехнические

      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).

      Силовая шина

      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

      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

      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

      Шина нулевая в изоляторе на DIN-рейку

      Распределительная шина в блоке

      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.

      Гребенчатая шина

      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

      Ступенчатый распределительный блок

      Схема горизонтальной и вертикальной установки распределительного блока

      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

      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

      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.

      Коммутация гибкой изолированной шиной отходящих автоматов

      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

      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.

      Шинные компенсаторы

      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.

      Универсальный шинодержатель

      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

      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.

      �� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *