Медная полоса ШМТВ — технические характеристики и применение
Медная полоса ШМТВ — это электротехническая шина, изготавливаемая методом холодной прокатки из меди марок М1 и М1р по ГОСТ 1173–2006. Аббревиатура ШМТВ расшифровывается как «шина медная твердая, вытянутая» — материал поставляется в твердом (неотожженном) состоянии, что обеспечивает повышенные механические показатели по сравнению с мягкими аналогами. Полоса ШМТВ применяется в качестве токоведущей шины в распределительных устройствах, комплектных трансформаторных подстанциях и низковольтных щитах управления.
Сортамент и геометрические параметры
ШМТВ выпускается в диапазоне толщин от 4 до 30 мм и шириной от 20 до 120 мм. Стандартный ряд сечений включает как узкие шины для слаботочных цепей, так и широкие полосы для магистральных токопроводов. Допуски на геометрию регламентируются ГОСТ 434–78: отклонение по толщине не превышает 0,4 мм, по ширине — 1,0 мм. Длина полосы в бухтах или отрезках — от 2 до 6 метров, в зависимости от сечения и требований заказчика.
| Сечение, мм | Площадь сечения, мм | Допустимый ток, А | Масса 1 м, кг | Сопротивление 1 км, Ом |
|---|---|---|---|---|
| 4 20 | 80 | 180 | 0,71 | 0,224 |
| 5 40 | 200 | 360 | 1,78 | 0,089 |
| 6 50 | 300 | 480 | 2,67 | 0,060 |
| 10 100 | 1000 | 1200 | 8,90 | 0,018 |
Электрические и механические свойства
Удельное электрическое сопротивление ШМТВ при 20 C составляет не более 0,01724 Оммм/м, что соответствует электропроводности не менее 100% IACS. Твердое состояние обеспечивает предел прочности при растяжении 250–300 МПа и относительное удлинение не менее 3%. Твердость по Бринеллю — 65–90 HB. Температурный коэффициент сопротивления — 0,004 1/C, что учитывается при расчете токовых нагрузок в продолжительном режиме.
Медь марки М1 содержит не менее 99,9% основного металла, примеси (кислород, свинец, висмут) ограничены на уровне сотых долей процента. Это гарантирует стабильность контактного сопротивления в местах болтовых соединений и устойчивость к окислению при нагреве до рабочих температур 90–105 C.
Области применения ШМТВ
- Комплектные распределительные устройства (КРУ) и КРУЭ напряжением 6–35 кВ — сборные шины и ответвления к выключателям.
- Низковольтные щиты и шкафы управления — вертикальные и горизонтальные шинопроводы в станциях управления электроприводами.
- Токопроводы в электролизных цехах цветной металлургии — подвод тока к ваннам при плотности тока до 2,5 А/мм.
- Шинные мосты между трансформаторами и главными распределительными щитами на подстанциях.
- Заземляющие контуры и молниезащитные спуски в промышленных зданиях.
Монтаж и соединение
ШМТВ соединяется преимущественно болтовыми контактными соединениями с применением стальных оцинкованных или латунных крепежных элементов. Контактные поверхности зачищаются до металлического блеска и покрываются кварцево-вазелиновой пастой для предотвращения окисления. При монтаже шин на опорных изоляторах необходимо учитывать термическое расширение меди — линейный коэффициент составляет 16,6 10 1/C, поэтому в длинных шинопроводах предусматриваются компенсаторы из гибких перемычек.
Гибка полосы выполняется в холодном состоянии на листогибочных станках с радиусом не менее двух толщин. Сварка ШМТВ допускается аргонодуговым методом с присадочной проволокой из меди М1, однако зона сварного шва имеет пониженную механическую прочность, поэтому сварные соединения не рекомендуется применять в несущих конструкциях.
Условия эксплуатации
ШМТВ рассчитана на работу в закрытых электроустановках при температуре окружающей среды от –40 до +40 C. Относительная влажность не должна превышать 80% при 25 C. В агрессивных средах (химические производства, морские платформы) требуется дополнительная защита — лакокрасочные покрытия или лужение. Степень защиты обеспечивается конструкцией шкафа или КРУ, сама шина не имеет изоляции и требует соблюдения воздушных промежутков согласно ПУЭ.
Вопросы и ответы
Чем ШМТВ отличается от медной полосы в мягком состоянии?
ШМТВ поставляется без отжига, поэтому имеет более высокие показатели прочности (250–300 МПа против 200–230 МПа у мягкой) и твердости. Мягкая полоса (ШММ) применяется там, где требуется гибкость и способность к формовке, например, для изготовления гибких перемычек.
Какой допустимый ток для полосы ШМТВ 5 50 мм?
При открытой прокладке на изоляторах и температуре окружающей среды 25 C допустимый длительный ток составляет около 420 А. При установке в закрытом шкафу с ограниченной вентиляцией значение снижается на 15–20%.
Можно ли использовать ШМТВ для наружной установки?
Без дополнительной защиты не рекомендуется — медь подвержена коррозии под воздействием атмосферных осадков и перепадов температур. Для открытых распределительных устройств применяются шины с защитным покрытием или алюминиевые сплавы.
Какие стандарты регламентируют качество ШМТВ?
Химический состав меди — ГОСТ 859–2014, сортамент и допуски — ГОСТ 434–78, механические свойства — ГОСТ 1173–2006. При поставке на экспорт применяются стандарты EN 13601 или ASTM B187.
