Шина (энергосистема) — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Шина.

Шина — проводник с низким сопротивлением. Термин «шина» не распространяется на геометрическую форму, габариты или размеры проводника^[1]. В низковольтных электрических установках шины используют для подсоединения нескольких отдельных электрических цепей. В высоковольтных установках шинами, как правило, соединяют друг с другом высоковольтные устройства в тех местах, где требуется низкое активное и реактивное сопротивление; это позволяет существенно сократить площадь установки, расход материала и трудозатраты. В открытых установках — электрических подстанциях и высоковольтных распределительных устройствах — шины могут эксплуатироваться на открытом воздухе без защитных кожухов. Жёсткие шины 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 жил. Шины могут выпускаться оголёнными или в защитной оболочке.

Шинопровод представляет собой устройство из неизолированных или изолированных проводников, изоляторов и конструкций, которые служат для передачи и распределения электроэнергии в производственных помещениях, на территориях промышленных предприятий и т. д. По сравнению с обычными видами электропроводок шинопроводы имеют высокую надёжность электроснабжения и меньшие затраты времени и средств при монтажных работах, они дают возможность переместить в цехе электроприемники в любое место и безопасно отсоединить и присоединить их без перерыва в электроснабжении других электроприёмников. Кроме того, они занимают мало места и не требуют особого ухода. Наибольшее распространение шинопроводы получили в установках до 1 000 В в виде комплектных магистральных или распределительных линий. Наряду с этим в устройствах 6, 10, 35 кВ кабельные и обычные шинные магистрали также стали заменяться комплектными шинопроводами. Их устанавливают на электростанциях (в блоке генератор—трансформатор), на крупных подстанциях (в качестве шинных магистралей), на промпредприятиях (для питания энергоёмких установок) и др.

Конструкция шинопровода зависит от размеров шин, их формы и взаимного расположения, типа изоляторов и способа защиты шин от воздействия окружающей среды. Шинопроводы могут быть открытыми (неизолированные шины на опорных изоляторах) или закрытыми, с изоляционным или металлическим корпусом. Наибольшее применение комплектные закрытые шинопроводы находят в сетях низкого напряжения. В шинопроводах чаще всего используют плоские алюминиевые шины. Шинопроводы различных серий и типов комплектуются из отдельных секций различной конфигурации. Секции могут быть прямые, угловые, ответвительные и другой формы. В состав комплектного шинопровода, кроме секций могут входить: ответвительные коробки, содержащие защитную аппаратуру ответвлений; переходные узлы для соединения между собой шинопроводов различного типа и другие конструктивные элементы.

По назначению шинопроводы подразделяют на магистральные, распределительные, осветительные и троллейные.

Магистральные шинопроводы

Магистральными называются шинопроводы, предназначенные для сооружения магистральных линий, связи подстанций по стороне низкого напряжения, для питания распределительных шинопроводов, распределительных пунктов, отдельных крупных электроприёмников напряжением до 1 000 В частотой 50 Гц. Шинопроводы представляют собой комплектную электрическую сеть, состоящую из конструкций для крепления и отдельных секций, соединяемых между собой предусмотренным способом. Они изготавливаются отдельными секциями нормализованной длины — прямые и фигурные (угловые и ответвительные), что позволяет собрать шинопровод любой конфигурации.

В зависимости от РУНН снимающего напряжение монтируются различные концевые фланцы.

Распределительные шинопроводы

Распределительные шинопроводы – это шинопроводы с меньшими номинальными токами (обычно 250, 400, 630 А) и большим числом ответвлений. Служат для непосредственного присоединения к ним электроприёмников.

Для предотвращения случайных механических повреждений распределительные шинопроводы прокладывают на высоте 2,5 – 3м от пола, с использованием следующих вариантов крепления:

— непосредственное крепление к потолку;

— подвешивание к потолку или фермам при помощи жёстких подвесок;

— непосредственное крепление к стене или колоннам здания;

— опирание на опоры, прикреплённые к полу

Осветительные шинопроводы

 применяют для подключения осветительных приборов или потребителей небольшой мощности и выпускают на токи от 25 до 40 А.

Троллейные шинопроводы

применяют для питания цеховых электроприёмников подвижного состава (например, кранов, кран-балок, монорельсовых дорог, напольных тележек, установок для раскроя тканей) и выпускают на токи от 35 А до 1 кА.

Достоинства шинопроводов. Основными достоинствами шинопроводов являются:

·          простота монтажа;

·          гибкость в эксплуатации – в отличие от кабельных, шинные системы можно легко изменять, дополнять или переносить в другое помещение, здание и устанавливать заново без особых капитальных затрат;

·          компактность конструкции, простота осмотра и высокая эксплуатационная надёжность;

·          шинопроводы в меньшей степени горючи по сравнению с обычными силовыми кабелями.

К недостаткам шинопроводов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с кабелями. Однако, если сравнивать в целом проект системы электроснабжения с использованием шинопроводов и кабельных линий, учитывая затраты на выполнение монтажных работ и эксплуатационные расходы, то применение шинопроводов выглядит экономически оправданным.

Токопроводящее устройство, состоящее из шин, установленных на опорах из изоляционного материала в каналах, коробах или подобных оболочках, и оснащённое установочно-соединительной арматурой, называется

шинопроводом. Шинопроводы могут быть устроены на месте установки из разрозненных элементов или собраны из модульных секций шинопровода заводского изготовления.

Шинопровод может состоять из следующих элементов:

• прямые секции с узлами ответвления или без них;
• секции для изменения положения фаз, разветвления, поворота, а также вводные и переходные;
• секции ответвлённые.

• Внутри распределительного шкафа: шина с отводками, защищаемыми плавкими вставками. Сверху справа — главный автоматический выключатель.

• Шинопровод тока промышленной частоты и подключённые к нему предохранители в шкафу. Цвета шин соответствуют стандартам СССР.

• Шинопровод тока промышленной частоты и подключённые к нему автоматические выключатели в шкафу. Цветовая маркировка шин соответствуют стандартам СССР.

• Шинопровод тока промышленной частоты в шкафу. Выполнена разводка на комплектные предохранители. Ввод и шины защищены от касания изоляционными накладками.

• Шинопровод тока промышленной частоты и подключённый к нему главный автоматический выключатель (электронный расцепитель) в шкафу.

• 

  Двухполюсная шина для соединения аппаратов на DIN-рейке

• 

  Шины на ток 1500 А (ввод в крупное здание)

• 110 кВ
• 

1. ↑ ГОСТ Р 51321.1-2007. Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1 : УСТРОЙСТВА, ИСПЫТАННЫЕ ПОЛНОСТЬЮ ИЛИ ЧАСТИЧНО. Общие технические требования и методы испытаний.

Основные виды и типы электротехнических шин / Статьи и обзоры / Элек.ру

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.

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

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 мм². 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 см²; от 3 до 8 м — для шин сечением от 0.8 до 1.5 см²; от 3 до 10 м — для шин сечением более 1.5 см². 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 мм². 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.

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.

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 «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.

Источник: Шинопровод.РУ

определение, конструктивные особенности, назначение и установка

Содержание статьи:

В процессе монтажа электрических цепей в распределительных устройствах и силовых блоках используют шинопровод, или электротехническую шину. Так называют конструкцию – проводник, изготовленную из металла с низким удельным сопротивлением.

Преимущества использования шинопроводов

Шина электрическая более удобна в применении, чем группа проводов

Применение шины в электрике вместо кабельной продукции обеспечивает существенную экономию материальных, энергетических и трудовых ресурсов:

• Монтаж занимает в 2 раза меньше времени, чем прокладка кабеля.
• Срок службы – до 30 лет без необходимости сложного технического обслуживания.
• Гибкая конфигурация позволяет выполнить качественный и безопасный монтаж сети в зависимости от пути ее пролегания.
• Шинопровод имеет более эстетичный вид, чем групповая прокладка провода.
• Экранирование проводника исключает воздействие электромагнитного поля на расположенную рядом офисную технику.
• Конструкция пожаробезопасна и соответствует требованиям безопасности для уровня защиты IP55.

Область применения электрических шин – подключение электрических цепей в низковольтных сетях или высоковольтных разрядных устройств, подстанций и т.д.

Классификация шин по форме сечения

Поперечное сечение шин

В зависимости от формы поперечного сечения шинопровода различают:

• трубчатые конструкции;
• прямоугольные модели;
• коробчатые проводники;
• двух- или трехполосные модели.

Преимущества проводников с прямоугольным сечением – эффективное отведение тепла и низкое сопротивление силы тока, что снижает активную и ограничивает реактивную энергию. Таким образом удается обеспечить существенную экономию дорогостоящих энергоресурсов, что имеет важное значение для крупных коммерческих и производственных объектов.

Область применения шинопровода прямоугольного сечения – монтаж сетей и распределительных устройств силой тока в диапазоне 2000-4000А. Возможно соединение нескольких плоских шин для получения двух- или трехполосных конфигураций.

Плоские и коробчатые модификации шинопровода находят применение в сетях, работающих под напряжением до 35кВ.

Оптимальной модификацией считается трубчатая электрическая шина. В числе ее основных преимуществ – эффективное теплоотведение, высокая прочность и равномерность распределения образующегося электрического поля.

Металлы, используемые в производстве шин

В зависимости от назначения и необходимых рабочих параметров для изготовления проводников могут использоваться:

• медь;
• алюминий;
• сталь;
• сталеалюминий – стальной сердечник, покрытый повивкой из алюминиевых проводов.

В числе преимуществ алюминиевых шин – антикоррозийная стойкость, отличные электропроводящие свойства, небольшой вес и приемлемая стоимость. Для их изготовления применяют низколегированные алюминиевые сплавы с незначительным содержанием кремния и магния для улучшения пластичности и прочности металла.

Медные шины с содержанием меди до 99% ни в чем не уступают алюминиевым, но имеют меньшее распространение из-за сравнительно высокой стоимости.

Маркировка электрических шин

Маркировка нулевых шин

Нанесение цветовой маркировки на электротехнические шины регламентировано действующими стандартами. Соблюдение их требований является обязательным для каждого производителя. Нанесение маркировки может осуществляться как на этапе производства, так и после его завершения. В первом случае используется цветная изоляция, во втором – цветная изоляционная лента, указывающая на разные фазы проводника.

Цветовое обозначение шин позволяет точно определить их тип и назначение:

• Заземляющий проводник отмечен желтым и зеленым цветами в виде чередующихся продольных полос.
• Нейтральный и рабочий проводник обозначен с помощью синего цвета.
• Соединение проводников подразумевает использование всех трех оттенков в разных вариантах: изоляция с продольными желтыми и зелеными полосами и синей линией на конце либо синяя изоляция с желто-зеленой полосой в местах соединений и на концах проводника.

В сетях трехфазного тока фаза А отмечена желтым цветом, фаза В – зеленым, фаза С – красным.

Согласно требованиям действующих стандартов, одновременно с цветовой маркировкой проводников для сетей переменного тока используется следующее буквенное обозначение проводников:

• в однофазной сети – L;
• в трехфазной сети – L с цифрами от 1 до 3;
• средний – М;
• нейтральный, или нулевой – N;
• заземляющий – PE;
• совмещенный рабочий и нулевой – PEN (сочетание обозначений каждого из использованных проводников).

Модели для сетей постоянного тока маркируются литерой L со знаком + или -, соответственно – положительный или отрицательный проводник.

Нулевая шина

Шина нулевая на Дин-рейке

Подключение заземляющих и нейтральных рабочих проводников выполняется с помощью нулевой шины. Ее конструкция состоит из токопроводящей жилы и пластикового основания, которое монтируется на DIN рейку. Жила изготавливается из специальной электротехнической меди или латуни. В конструкции токопроводящего элемента имеются отверстия и зажимные болты. Их наличие позволяет выполнить аккуратную и безопасную разводку кабелей в узлах распределительных устройств. Модели нулевых шин изготавливают разной длины, что позволяет проделать в жиле требуемое количество монтажных отверстий. Основная область их применения – сети переменного или постоянного тока, рассчитанные на рабочее напряжение до 400В.

Благодаря применению нулевой шины удастся:

• повысить эффективность используемых защитных автоматических устройств;
• создать одновременно несколько точек подключения нагрузок к нулевому проводнику;
• аккуратно и безопасно разделить нулевые и рабочие проводники;
• выполнить заземление видимого типа с использованием пластикового устройства с крышкой для защиты клемм;
• смонтировать единую цепь от точки заземления до каждой нагрузки.

Важное условие при выборе нулевой шины – учет ограничений по максимально допустимой площади сечения проводов. Это обеспечит безопасность эксплуатации сети и бесперебойное электроснабжение на объекте. Кроме того, подбор оптимальной модификации проводника осуществляется с учетом предельного количества подключаемых нагрузок.

Монтаж нулевой шины выполняется непосредственно внутри электрического щитка или на металлическую рейку с помощью болтового соединения. Различают открытый и закрытый способы монтажа. Первый вариант предусмотрен для электрических шкафов с закрытой конструкцией, что исключает доступ посторонних лиц к внутреннему содержимому. Монтаж закрытым способом оптимален для сетей, к которым подключается дорогостоящее энергоемкое оборудование – станки и механизмы, электроинструмент и т.д.

Виды шин и проводов — Шины и токопроводы

Шины являются жесткими неизолированными проводниками, из которых выполняются сборные шины распределительных устройств, электрическое соединение между аппаратами и присоединение их к сборным шинам. Материал шин должен удовлетворять ряду требований: обеспечивать необходимую электрическую проводимость, механическую прочность, быть устойчивым к химическим воздействиям окружающей среды, иметь небольшую массу и стоимость. В качестве материала шин могут быть использованы медь, алюминий и сталь. Медные шины используются только в особых случаях и при соответствующем технико-экономическом обосновании. Стальные шины могут использоваться в маломощных электроустановках при рабочих токах до 200-300 А. По соображениям экономического порядка применяют, как правило, шины из алюминия и его сплавов с различными электрическими и механическими характеристиками. Распространенной формой поперечного сечения шин является прямоугольник, имеющий соотношение сторон в /Л = 1/5 1/12 (рис. 1, а). Такие шины называются плоскими. Они обеспечивают хороший отвод тепла в окружающую среду, так как имеют большую поверхность охлаждения. При рабочих токах более 2000А токопроводы собирают из нескольких шин (пакет шин). Пакет состоит из двух или трех полос (рис. 1, б и в). Допустимый ток при этом увеличивается соответственно до 3200 и 4100 А, т.е. не пропорционально числу полос из-за неравномерного распределения тока между полосами и ухудшения условий охлаждения. Недостатком пакета шин является также сложность монтажа и снижение механической устойчивости шин при КЗ из-за притяжения полос друг к другу, так как по ним протекают токи одного направления. Чтобы исключить смыкание полос при КЗ, между ними ставятся дистанционные прокладки с соответствующим креплением. При больших рабочих токах применяют составные шины из двух коробчатых шин большого сечения (рис. 1, г), имеющих толщину /. Благодаря малому влиянию эффекта близости и достаточно хорошему охлаждению использование металла коробчатых шин получается значительно лучше по сравнению с пакетом прямоугольных шин того же общего сечения. Расчеты показывают, что уже трехполосовые пакеты шин выгодно заменять коробчатыми шинами. Шины прямоугольного и коробчатого сечения применяют на напряжение до 10 кВ. В установках напряжением 35 кВ и выше необходимо учитывать явление коронного разряда, который возникает при частичном электрическом пробое воздуха у поверхности проводника. Шины прямоугольного и коробчатого сечения способствуют формированию неравномерного электрического поля и появлению короны (фиолетового свечения, хорошо видимого в темноте). Коронирование шин весьма нежелательно, так как при этом происходит ионизация воздуха, снижающая его электрическую прочность и облегчающая перекрытие изоляторов и пробой между фазами. При коронных разрядах происходит образование озона и окислов азота. Озон интенсивно окисляет металлические конструкции распределительного устройства, а окислы азота образуют с водой азотную кислоту, которая разрушает изоляцию и металлы. Рис. 1. Формы поперечного сечения шин: а — прямоугольник; б — пакет из двух полос; в — пакет из трех полос; г — коробчатые шины; д — трубчатые шины Наиболее совершенной формой поперечного сечения шин является круглая кольцевая, которую имеют трубчатые шины (рис. 1, д). При правильном выборе соотношения толщины стенки t и диаметра трубы D обеспечивается хороший отвод тепла и достаточная механическая прочность. Вокруг трубчатой шины создается равномерное электрическое поле, что препятствует возникновению короны. Трубчатые шины укрепляют на опорных стержневых или штыревых изоляторах, а также крепят к опорным конструкциям гирляндами подвесных изоляторов. Наряду с трубчатыми шинами в открытых распределительных устройствах широко применяют многопроволочные гибкие провода. Обычно применяют сталеалюминиевые провода марки АС, у которых сердечник скручен из стальных оцинкованных проволок, а алюминиевая часть из проволок одинакового диаметра укладывается рядами (повивами) вокруг стального сердечника. Окраска шин эмалевой краской несколько повышает теплоотдачу в окружающую среду, что дает возможность увеличить допустимый ток нагрузки на шины. Для облегчения ориентировки персонала в электроустановке применяют цветную окраску шин. В распределительных устройствах постоянного тока шины положительной полярности окрашивают в красный цвет, отрицательной — в синий. Окраска шин при переменном трехфазном токе следующая: фаза А — желтый цвет; фаза В — зеленый; фаза С — красный; нулевая рабочая N — голубой; нулевая защитная N — продольные полосы желтого и зеленого цветов. Шины однофазного тока, являющиеся ответвлением от системы трехфазного тока, окрашиваются как соответствующие шины, от которых они ответвляются. Резервные шины окрашиваются в цвет резервируемой основной. Если же резервная шина может заменить любую из основных, то она окрашивается поперечными полосами в цвета основных, которые чередуются между собой. Многопроволочные гибкие провода не окрашивают, так как изменение провисания их при изменении температуры нагрева приводит к разрушению слоя краски. Выбор шин и проводов распределительных устройств осуществляется по максимальным рабочим токам, при которых температура нагрева токоведущих частей не превышала бы 70°С. Для этого должно быть выполнено условие   где Iдоп — длительно допустимый ток нагрузки токоведущей части; Iраб.макс — максимальный рабочий ток выбираемого проводника.

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.

Преимущества

• Экранированный корпус защищает шинопроводы от электромагнитных излучений.
• Срок эксплуатации составляет 30 лет.
• Хороший отвод тепла вследствие применения алюминия.
• Прямоугольная форма поперечного сечения значительной величины шин дает возможность некоторой экономии энергии из-за снижения сопротивления активной и реактивной составляющей.
• Устройство всей конструкции является пожаробезопасной, позволяет обеспечить достаточную надежность защиты питающей линии от пыли и влаги.
• Монтаж шинопроводов осуществляется оперативно, с незначительными усилиями.
• Эстетичный и привлекательный внешний вид готовой линии шин.

Недостатки

• Жесткая конструкция не дает возможности легко менять трассу линии.
• При проектировании системы прокладки линий необходима помощь квалифицированных специалистов, так как существует много разных тонкостей и особенностей в этой работе. Даже небольшая ошибка может создать большие трудности и финансовые затраты.
• Комплект шин заказывают отдельно для определенного проекта. Поэтому поставка займет немалое время. Стандартный набор секций не всегда может подойти для конкретных условий.

Похожие темы:

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:

• Прямоугольные.

• Двухполосные.

• Трехполосные.

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:

• Сталеалюминевые.

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.

• 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.

Электротехнические шины

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.

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

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 мм². 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 мм². 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 см²; от 3 до 8 м – для шин сечением от 0.8 до 1.5 см²; от 3 до 10 м – для шин сечением более 1.5 см². 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 мм² и 1498 мм². Значение удельного электрического сопротивления – не больше 0,01724 мкОм*м. Диапазон длительно допустимых токов – от 210 до 2950 А (шина 120х10) 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.

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.

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 «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.

Шинопровод.РУ

30.11.2016