Алюминиевая шина 1163: технические характеристики и применение
Алюминиевая шина 1163 — это электротехнический профиль, изготовленный из алюминиевого сплава марки 1163, предназначенный для распределительных устройств, комплектных трансформаторных подстанций и главных распределительных щитов. Материал относится к группе деформируемых алюминиевых сплавов системы Al–Mg–Si, легированных кремнием и магнием, что обеспечивает оптимальное сочетание электропроводности и механической прочности для токоведущих конструкций.
Сплав 1163 характеризуется пределом прочности при растяжении 118–157 МПа и относительным удлинением не менее 20%, что позволяет применять шину в условиях вибрационных нагрузок и динамических воздействий. Удельное электрическое сопротивление материала составляет 0,028 Оммм/м, что соответствует проводимости около 61,5% от международного стандарта отожжённой меди (IACS). Температурный коэффициент линейного расширения — 23,5 10 1/C, что необходимо учитывать при проектировании компенсаторов температурных удлинений в протяжённых шинопроводах.
Конструктивные особенности и сортамент
Шина алюминиевая 1163 поставляется в виде прямоугольных полос с фасками или без них, в диапазоне толщин от 4 до 30 мм и шириной от 20 до 250 мм. Профиль производится методом горячей прокатки с последующим охлаждением, что формирует мелкозернистую структуру металла. Поставка осуществляется в прутках мерной длины 6 метров либо в бухтах для малых сечений, что удобно при монтаже протяжённых магистралей в электропомещениях.
Поверхность шины не требует дополнительной обработки перед монтажом — допускается установка непосредственно на изоляторы после обезжиривания контактных зон. Для соединения элементов применяются болтовые контактные соединения с использованием стальных оцинкованных крепёжных элементов и пружинных шайб, компенсирующих термическое расширение металла при нагреве до рабочей температуры 90 C.
Эксплуатационные параметры
Допустимые длительные токовые нагрузки для шины 1163 определяются по таблицам ПУЭ в зависимости от сечения, формы поперечного сечения и способа прокладки. При горизонтальном расположении шин на опорных изоляторах с расстоянием между фазами 100–200 мм плотность тока составляет 1,2–1,6 А/мм. Для вертикальной установки с естественной конвекцией воздуха допустимый ток снижается на 10–15% из-за ухудшения условий охлаждения.
Материал сохраняет работоспособность при температуре окружающей среды от –40 до +50 C. При температурах ниже –40 C рекомендуется применять шины с увеличенным радиусом гиба для предотвращения хрупкого разрушения. Сварка элементов шинопровода выполняется аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой СвАК5, что обеспечивает прочность сварного шва не менее 90% от основного металла.
Области применения
- Комплектные распределительные устройства внутренней и наружной установки напряжением до 10 кВ
- Главные распределительные щиты и вводно-распределительные устройства промышленных объектов
- Шинопроводы магистральные и распределительные для цехов металлургических и машиностроительных предприятий
- Токоведущие конструкции электролизных установок и гальванических линий
- Системы заземления и уравнивания потенциалов в зданиях с повышенными требованиями к электробезопасности
Сравнение с альтернативными материалами
| Параметр | Шина 1163 | Шина АД31 | Шина АД0 | Медная шина М1 |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 118–157 | 95–130 | 70–110 | 200–250 |
| Удельное сопротивление, Оммм/м | 0,028 | 0,029 | 0,028 | 0,017 |
| Плотность, г/см | 2,71 | 2,71 | 2,70 | 8,94 |
| Температурный коэффициент сопротивления, 1/C | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,004 |
По сравнению с медными шинами алюминиевая шина 1163 имеет в 1,6 раза большее электрическое сопротивление, однако при равной токовой нагрузке её масса ниже в 3,3 раза. Это делает её предпочтительным выбором для распределительных устройств, где критичны весовые характеристики и стоимость конструкции. Для обеспечения равной проводимости сечение алюминиевой шины увеличивают в 1,6 раза относительно медной, что компенсируется меньшей плотностью материала.
Монтажные рекомендации
При монтаже шины 1163 необходимо соблюдать минимальные радиусы изгиба: для толщины до 10 мм — не менее 1,5 толщины, для толщины свыше 10 мм — не менее 2 толщин. Отверстия под болтовые соединения выполняются сверлением с последующей зенковкой, расстояние от края шины до оси отверстия должно составлять не менее 1,5 диаметра отверстия. Контактные поверхности зачищаются до металлического блеска и покрываются кварцево-вазелиновой пастой для предотвращения образования оксидной плёнки.
Вопросы и ответы
Чем отличается шина 1163 от шины АД31?
Сплав 1163 имеет повышенное содержание магния и кремния, что обеспечивает предел прочности 118–157 МПа против 95–130 МПа у АД31. Это позволяет применять шину 1163 в конструкциях с повышенными механическими нагрузками, включая шинопроводы с большими пролётами между опорными изоляторами.
Какая максимальная рабочая температура для шины 1163?
Длительная допустимая температура нагрева шины 1163 составляет 90 C при номинальной токовой нагрузке. Кратковременно допускается нагрев до 120 C в аварийных режимах продолжительностью не более 4 часов.
Можно ли сваривать шину 1163?
Да, сварка выполняется аргонодуговым способом неплавящимся электродом с присадочной проволокой СвАК5. Сварные соединения располагаются вне зон максимального нагрева и механических нагрузок, прочность шва составляет не менее 90% от основного металла.
Как рассчитать допустимый ток для шины 1163?
Допустимый ток определяется по таблицам ПУЭ для алюминиевых шин прямоугольного сечения с учётом способа установки (горизонтально или вертикально), расстояния между фазами и температуры окружающей среды. Для ориентировочного расчёта можно использовать плотность тока 1,2–1,6 А/мм.
