Алюминиевая шина 1915: технические характеристики и применение
Алюминиевая шина 1915 — это токопроводящая продукция, изготавливаемая из деформируемого алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si, легированного медью. Материал относится к группе термически упрочняемых сплавов средней прочности и применяется для сборки открытых и закрытых распределительных устройств (ОРУ и ЗРУ), комплектных трансформаторных подстанций (КТП), а также главных и вторичных цепей переменного и постоянного тока.
Сплав 1915 отличается повышенной устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением по сравнению с традиционными проводниковыми марками типа АД31 и АД0. Это достигается за счет оптимизации содержания магния, кремния и меди, формирующих упрочняющие фазы при искусственном старении. В состоянии Т1 (закалка и естественное старение) шина 1915 демонстрирует временное сопротивление разрыву на уровне 245–295 МПа, что существенно выше, чем у технического алюминия, при сохранении приемлемой электропроводности — порядка 50–55% от проводимости меди IACS.
Сортамент и геометрические параметры
Алюминиевая шина 1915 выпускается в виде прямоугольных полос с отношением ширины к толщине от 5:1 до 20:1. Стандартный диапазон толщин — 4–40 мм, ширин — 20–200 мм. Поставка осуществляется в прямых отрезках мерной и немерной длины, а также в бухтах для сечений с толщиной до 6 мм. Допуски на геометрию регламентируются ГОСТ 15176-89 и ГОСТ 26877-91, класс точности — повышенный (В) или нормальный (П).
Поверхность шины не имеет трещин, расслоений, плен и посторонних включений. Допускаются незначительные риски и царапины глубиной не более 0,1 мм, не выводящие изделие за предельные отклонения по толщине. Кромки скругляются радиусом не более половины толщины, что исключает концентраторы напряжений при монтаже шинопроводов.
Эксплуатационные свойства и режимы работы
Шина 1915 сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 до +50 C. Длительный нагрев в установившемся режиме не должен превышать +90 C для неизолированных проводников и +70 C для контактных соединений. При токах короткого замыкания допускается кратковременный нагрев до +200 C в течение 3–5 секунд без потери механической прочности.
Удельное электрическое сопротивление сплава в состоянии поставки составляет 0,032–0,036 Оммм/м. Температурный коэффициент сопротивления — 0,0036 1/C. Модуль упругости — 70 ГПа, твердость по Бринеллю — 60–80 HB. Сплав хорошо сваривается аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, допускает пайку твердыми припоями и опрессовку при монтаже наконечников.
Применение в электротехнических системах
- Сборные шины и ответвления в ячейках КРУ 6–35 кВ;
- Шинные мосты силовых трансформаторов и реакторов;
- Заземляющие проводники и магистрали зануления в промышленных цехах;
- Токопроводы электролизных производств и гальванических линий;
- Шинопроводы распределительных щитов постоянного тока тяговых подстанций.
Для контактных поверхностей шины 1915 рекомендуется применять токопроводящие смазки на основе цинка или олова, предотвращающие образование оксидной пленки. Болтовые соединения выполняются с использованием пружинных шайб и нормированным моментом затяжки — 25–35 Нм для резьбы М8 и 40–60 Нм для М10.
Сравнение с другими проводниковыми сплавами
| Параметр | Шина 1915 | Шина АД31 | Шина АД0 | Шина А5Е |
|---|---|---|---|---|
| Временное сопротивление, МПа | 245–295 | 150–200 | 70–110 | 80–120 |
| Удельное сопротивление, Оммм/м | 0,032–0,036 | 0,028–0,032 | 0,027–0,029 | 0,027–0,028 |
| Относительное удлинение, % | 8–12 | 10–15 | 20–30 | 15–25 |
| Коррозионная стойкость | Высокая | Средняя | Высокая | Высокая |
Шина 1915 занимает промежуточное положение между мягкими проводниковыми сплавами и высокопрочными конструкционными алюминиевыми сплавами. Ее применение оправдано в тех случаях, когда требуется повышенная механическая стойкость к динамическим нагрузкам при коротких замыканиях, вибрации от электротранспорта или работа в условиях агрессивной промышленной атмосферы.
Вопросы и ответы
Чем отличается шина 1915 от шины АД31?
Сплав 1915 содержит медь и имеет более высокую прочность — 245–295 МПа против 150–200 МПа у АД31. При этом электропроводность 1915 ниже примерно на 10–15%, что требует увеличения сечения на 10% при равном токе.
Допускается ли сварка шины 1915 при монтаже?
Да, сплав сваривается аргонодуговой сваркой с присадочной проволокой СвАК5 или СвАМг3. После сварки зона шва теряет упрочнение, поэтому сварные соединения рекомендуется располагать вне зон максимальных механических нагрузок.
Какие допуски на толщину шины 1915?
Для толщины 4–10 мм допуск составляет 0,3 мм, для 10–20 мм — 0,5 мм, для 20–40 мм — 0,8 мм. Ширина допускается с отклонением 1,0–2,0 мм в зависимости от номинала.
Какой максимальный ток допустим для шины 1915 сечением 100 10 мм?
При открытой прокладке и температуре окружающей среды +25 C допустимый длительный ток составляет около 1200–1300 А. Для закрытых шкафов значение снижается на 20–30% из-за ухудшенного теплоотвода.
