Алюминиевые шины для распределительных устройств и токопроводов
Алюминиевые шины применяются в качестве токоведущих элементов в распределительных устройствах напряжением до 10 кВ, комплектных трансформаторных подстанциях (КТП), главных распределительных щитах (ГРЩ) и низковольтных комплектных устройствах (НКУ). Изделия изготавливаются методом горячего прессования с последующим волочением или прокаткой, что обеспечивает плотную кристаллическую структуру металла и стабильные электропроводящие свойства по всей длине профиля.
Материалом служит алюминий марок АД0, АД31, А5Е и 6101 (по EN 755-2) с содержанием основного металла не менее 99,5%. Удельное электрическое сопротивление готового профиля не превышает 0,028 Оммм/м, что соответствует требованиям ГОСТ 15176-89 и ГОСТ 10434-82 к контактным соединениям. Для повышения коррозионной стойкости в условиях повышенной влажности шины могут подвергаться анодированию или лужению.
Конструктивные исполнения и геометрические параметры
Номенклатура включает прямоугольные, коробчатые и профильные сечения. Прямоугольные шины выпускаются с отношением ширины к толщине от 5:1 до 20:1, что обеспечивает оптимальное распределение плотности тока по сечению и эффективный теплоотвод при протекании номинальных нагрузок. Коробчатые профили применяются для сборных шин с токами от 1000 до 4000 А, где требуется повышенная механическая жёсткость при динамических воздействиях токов короткого замыкания.
Допуски на геометрические размеры соответствуют ГОСТ 8617-81: отклонение по толщине не превышает 0,3 мм, по ширине 0,5 мм. Длина поставляемых отрезков составляет от 2 до 6 метров, возможна резка в размер по техническому заданию заказчика. Кромки шин скруглены радиусом от 0,5 до 2,0 мм, что исключает повреждение изоляции кабельных наконечников при монтаже.
Электрические и механические характеристики
Длительно допустимый ток для прямоугольной шины сечением 10010 мм при расположении плашмя составляет от 1620 до 1700 А, при установке на ребро от 1800 до 1950 А. Значения приведены для температуры окружающей среды +25C и температуры нагрева шины +70C. Поправочные коэффициенты на температуру среды и способ прокладки принимаются по ПУЭ глава 1.3.
Механические свойства алюминиевых шин после термической обработки: временное сопротивление разрыву от 90 до 130 МПа, относительное удлинение от 8 до 15%. Твёрдость по Бринеллю составляет от 25 до 45 HB. Предел текучести при изгибе не менее 60 МПа, что позволяет выполнять гибку шин под углом 90 без образования трещин и расслоений.
Области применения
- Сборные шины в ячейках КРУ и КСО напряжением 610 кВ
- Токопроводы в цехах машиностроительных и металлургических предприятий
- Шинные мосты между трансформаторами и РУ-0,4 кВ
- Заземляющие магистрали в электроустановках до и выше 1000 В
- Комплектация шкафов управления и распределительных панелей
Сравнение типовых сечений
| Сечение, мм | Допустимый ток, А | Масса 1 м, кг | Сопротивление 1 км, Ом | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 404 | от 420 до 480 | 0,43 | 0,183 | Распределительные щиты |
| 505 | от 630 до 700 | 0,68 | 0,117 | ГРЩ, ВРУ |
| 808 | от 1320 до 1480 | 1,74 | 0,046 | КТП, главные шинопроводы |
| 10010 | от 1800 до 1950 | 2,71 | 0,029 | Сборные шины КРУ |
Монтаж и соединительная арматура
Соединение шин между собой выполняется болтовыми контактными зажимами с применением стальных оцинкованных или латунных крепёжных изделий. Контактные поверхности зачищаются до металлического блеска и обрабатываются кварцево-вазелиновой пастой для предотвращения образования оксидной плёнки. Момент затяжки болтов М10 составляет от 20 до 30 Нм, М12 от 35 до 45 Нм.
При прохождении шин через стены и перекрытия устанавливаются проходные изоляторы типа ИП-10/1000 или аналогичные, обеспечивающие фиксацию шины и нормируемое расстояние до заземлённых конструкций. Крепление шин к опорным изоляторам выполняется шинодержателями с резиновыми прокладками, компенсирующими температурные расширения металла.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какой сплав алюминия используется для производства шин?
Применяются алюминий марок АД0, АД31 и А5Е. Для ответственных токопроводов с повышенными требованиями к прочности используется сплав 6101, прошедший закалку и искусственное старение.
Чем отличается монтаж шины на ребро от установки плашмя?
При установке на ребро улучшается естественное охлаждение за счёт увеличения площади контакта с воздухом, что повышает допустимый ток на 1015%. Плашмя шина занимает меньше места по высоте, но требует большего сечения для той же нагрузки.
Какие меры защиты от коррозии предусмотрены для алюминиевых шин?
В помещениях с нормальной средой достаточно естественной оксидной плёнки. В агрессивных средах применяется анодирование, лужение или покрытие лаком УР-231. Для контактных соединений обязательна кварцево-вазелиновая смазка.
Допускается ли сварка алюминиевых шин при монтаже?
Допускается аргонодуговая сварка неплавящимся электродом для соединения шин в магистралях заземления и токопроводах. Сварной шов должен обеспечивать электрическое сопротивление не выше сопротивления цельного участка шины той же длины.
