Медная изолированная шина ШМГИ: конструкция и технические характеристики
Медная изолированная шина ШМГИ — гибкий токопроводящий элемент прямоугольного сечения, предназначенный для распределения электрической энергии в низковольтных комплектных устройствах (НКУ), щитах управления и распределительных шкафах. В отличие от неизолированных медных полос, шина ШМГИ имеет сплошную полимерную изоляцию, что исключает необходимость соблюдения дополнительных воздушных промежутков между фазами и значительно сокращает габариты сборных шинопроводов.
Токопроводящая жила изготавливается из электротехнической меди марки М1 с удельным сопротивлением не более 0,01724 Оммм/м. Прямоугольное сечение шины формируется методом волочения с последующим скруглением кромок, что обеспечивает равномерное распределение электрического поля по периметру и предотвращает локальные перенапряжения в изоляционном слое. Номинальное сечение варьируется от 3 15 до 10 120 мм, допустимая плотность тока для медных шин ШМГИ составляет 2,5–3,5 А/мм в зависимости от условий охлаждения.
Изоляционное покрытие и эксплуатационные параметры
В качестве изоляционного материала применяется поливинилхлоридный пластикат или сшитый полиэтилен, наносимые методом экструзии непосредственно на медную жилу. Толщина изоляции нормируется в диапазоне 0,6–2,0 мм в зависимости от класса напряжения. Рабочее напряжение шины ШМГИ составляет до 1 кВ переменного тока частотой 50–60 Гц, испытательное напряжение — 3,5 кВ в течение 1 минуты.
Изоляция сохраняет эластичность при температурах от –40 до +70 C, что допускает монтаж шины в неотапливаемых помещениях и климатических зонах с умеренным холодным климатом. Сопротивление изоляции — не менее 100 МОм при длине 1 км. Шина ШМГИ не распространяет горение при одиночной прокладке, что подтверждается соответствующими протоколами огневых испытаний.
Преимущества применения шины ШМГИ в НКУ
Использование медной изолированной шины ШМГИ в конструкции распределительных устройств позволяет отказаться от дополнительных изоляционных опор и дистанционирующих элементов, которые требуются при монтаже голых медных шин. Это сокращает трудоемкость сборки шкафов на 20–30% и уменьшает вероятность ошибок персонала при соблюдении изоляционных расстояний.
Гибкость шины ШМГИ обеспечивает возможность прокладки по сложным траекториям с изгибом в двух плоскостях, что особенно востребовано при компоновке вводных и секционных аппаратов в ячейках с ограниченным внутренним объемом. Допустимый радиус изгиба — не менее 5 толщин шины при изгибе в плоскости ребра и не менее 10 ширин при изгибе в плоскости полосы.
Основные области применения
- Главные распределительные щиты (ГРЩ) и вводно-распределительные устройства (ВРУ) промышленных объектов
- Шкафы управления электроприводами насосных станций и компрессорных установок
- Секции шин в низковольтных комплектных устройствах серии ЩО-70, ЩРН и аналогичных
- Системы бесперебойного электроснабжения и статические преобразователи частоты
- Распределение питания в крановом электрооборудовании и лифтовых шкафах
Сравнение типоразмеров медной шины ШМГИ
| Сечение, мм | Допустимый ток, А | Толщина изоляции, мм | Радиус изгиба, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 3 15 | 63 | 0,6 | 15 | 0,45 |
| 5 30 | 185 | 0,8 | 25 | 1,42 |
| 5 50 | 310 | 1,0 | 25 | 2,35 |
| 10 80 | 740 | 1,4 | 50 | 7,30 |
При выборе сечения шины ШМГИ необходимо учитывать не только номинальный ток нагрузки, но и условия совместной прокладки нескольких шин в одном пакете. При параллельном расположении трех и более шин с межфазным расстоянием менее 50 мм допустимый ток снижается на 15–20% вследствие ухудшения теплоотвода. Для ответственных присоединений с токами выше 600 А рекомендуется применять шины с сечением 10 100 или 10 120 мм либо переходить на параллельное включение двух шин меньшего сечения.
Крепление шины ШМГИ к выводам автоматических выключателей и рубильников выполняется с помощью болтовых соединений с предварительным снятием изоляции на участке длиной 20–30 мм. Для контактного соединения применяются стальные оцинкованные или латунные болты М6–М12 с пружинными шайбами, обеспечивающими стабильное контактное нажатие в условиях циклических тепловых расширений. Момент затяжки нормируется в диапазоне 8–25 Нм в зависимости от диаметра крепежа.
Вопросы и ответы
Чем шина ШМГИ отличается от обычной медной полосы?
Шина ШМГИ имеет сплошную экструдированную полимерную изоляцию по всей длине, что исключает необходимость соблюдения воздушных промежутков между фазами и позволяет монтировать шины вплотную друг к другу. Это сокращает габариты шкафов и упрощает монтаж в стесненных условиях.
Допускается ли изгиб шины ШМГИ в процессе монтажа?
Да, шина допускает изгиб в холодном состоянии. Минимальный радиус изгиба составляет 5 толщин при изгибе в плоскости ребра и 10 ширин при изгибе в плоскости полосы. Перед изгибом на участке деформации изоляцию необходимо надрезать и удалить, после формовки участок восстанавливается термоусаживаемой трубкой.
Какие способы соединения шин ШМГИ между собой применяются?
Основной способ — болтовое соединение с зачисткой контактных поверхностей от изоляции. Допускается также пайка твердыми припоями или опрессовка медными наконечниками для присоединения к аппаратам. Сварка шин ШМГИ не рекомендуется из-за повреждения изоляционного слоя в зоне нагрева.
Какой класс пожарной безопасности имеет изоляция шины ШМГИ?
ПВХ-изоляция шины ШМГИ относится к категории трудносгораемых материалов — она не поддерживает горение при одиночной прокладке и самозатухает после удаления источника пламени. Для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности доступны исполнения с изоляцией из сшитого полиэтилена, не выделяющей галогенов при термическом разложении.
