Провод обмоточный прямоугольный медный ПБУ — конструкция и параметры
Провод обмоточный прямоугольный медный ПБУ — это неизолированный медный проводник прямоугольного сечения, предназначенный для изготовления обмоток силовых трансформаторов, реакторов и электрических машин. Марка ПБУ расшифровывается как «провод бумажная унифицированная» — технически это медная шина без эмалевой или стекловолоконной изоляции, поставляемая в голом виде для последующей намотки с межвитковой изоляцией из кабельной бумаги.
Материал токопроводящей жилы — электротехническая медь марок М001, М006 по ГОСТ 859-2014 с удельным электрическим сопротивлением не более 0,01724 Оммм/м при 20 C. Прямоугольное сечение обеспечивает коэффициент заполнения паза или окна магнитопровода до 0,92–0,95, что существенно выше, чем у круглых проводов. Номинальные размеры сторон — от 2,0 до 12,0 мм по малой стороне и от 4,0 до 25,0 мм по большой стороне, с шагом 0,5 мм. Отношение большей стороны к меньшей — от 1,4:1 до 8:1.
Провод ПБУ поставляется в бухтах или на катушках, масса бухты — до 150 кг. Допустимый радиус изгиба при монтаже — не менее 10 толщин малой стороны. Твёрдость меди по шкале HV — 65–95, что обеспечивает достаточную пластичность для формовки витков без растрескивания кромок. Скругление углов — радиусом 0,5–1,0 мм, что исключает повреждение бумажной изоляции соседних витков при намотке.
Технические характеристики провода ПБУ
| Размер, мм | Сечение, мм | Сопротивление, Ом/км | Масса, кг/км | Разрывное усилие, кН |
|---|---|---|---|---|
| 2,0 4,0 | 7,8 | 2,21 | 69,4 | 2,7 |
| 3,0 8,0 | 23,4 | 0,737 | 208,3 | 8,1 |
| 4,0 12,0 | 46,8 | 0,368 | 416,5 | 16,2 |
Предел прочности при растяжении — 200–260 МПа, относительное удлинение — не менее 30%. Провод ПБУ выдерживает нагрев до 250 C в течение 1 часа без снижения механических характеристик, что важно при сушке и пропитке обмоток. Температурный класс изоляции определяется применяемой кабельной бумагой — обычно класс A (105 C) для масляных трансформаторов.
Применение провода ПБУ
Основная область использования — обмотки силовых масляных трансформаторов классов напряжения 10–110 кВ, где провод наматывается с межвитковой изоляцией из кабельной бумаги толщиной 0,12–0,45 мм. Также применяется в:
- обмотках сухих трансформаторов с последующей пропиткой термореактивными лаками;
- реакторах и токоограничивающих дросселях;
- обмотках якорей и индукторов крупных электрических машин;
- токопроводах и шинопроводах распределительных устройств;
- индукционных нагревателях и электропечных установках.
Прямоугольная форма проводника позволяет формировать многослойные обмотки с высокой плотностью тока — до 3,5–4,5 А/мм в масляных трансформаторах. При намотке виток к витку достигается минимальный коэффициент добавочных потерь, что критично для трансформаторов мощностью от 1000 кВА. Для снижения потерь на вихревые токи в высоковольтных обмотках применяется расщепление проводника на несколько параллельных жил ПБУ.
При заказе провода ПБУ указываются размеры сторон, состояние меди (мятая или полутвёрдая), способ поставки (бухта или катушка) и масса. Для обмоток с формовкой на ребро рекомендуется полутвёрдая медь с пределом текучести 120–180 МПа, обеспечивающая стабильность геометрии витков после опрессовки.
Вопросы и ответы
Чем провод ПБУ отличается от провода ПБ?
Провод ПБУ поставляется без изоляции, в то время как провод ПБ имеет бумажную изоляцию из нескольких слоёв кабельной бумаги. ПБУ применяется для намотки с последующей изолировкой непосредственно в процессе изготовления обмотки, что позволяет варьировать толщину изоляции под конкретный класс напряжения.
Какая максимальная рабочая температура для провода ПБУ?
Для неизолированного медного проводника ограничением служит не сам металл, а применяемая изоляция. При использовании кабельной бумаги класса A допустимая температура — 105 C в длительном режиме. Кратковременно допускается нагрев до 250 C при сушке обмоток.
Как рассчитать сечение прямоугольного провода?
Сечение определяется как произведение размеров сторон за вычетом скруглений углов. Для инженерных расчётов используется формула S = a b 0,215 r, где a и b — размеры сторон, r — радиус скругления. Для стандартных радиусов 0,5–1,0 мм поправка не превышает 2%.
В каких бухтах поставляется провод ПБУ?
Стандартная поставка — бухты массой 80–150 кг с внутренним диаметром 400–600 мм. Для механизированной намотки на станках используются катушки с диаметром щеки 800–1000 мм. Допускается сращивание провода в бухте методом холодной сварки или пайки с последующей зачисткой.
