Шина алюминиевая ГОСТ 13616-97: технические характеристики и области применения
Шина алюминиевая по ГОСТ 13616-97 — это профильное изделие из алюминия и алюминиевых сплавов, выпускаемое методом непрерывного прессования и предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в распределительных устройствах, щитах и комплектных трансформаторных подстанциях. Стандарт регламентирует номенклатуру профилей, предельные отклонения по сечению, радиусы скругления и длину мерных отрезков. Продукция поставляется в мягком (М), полутвёрдом (П) и твёрдом (Т) состоянии, что определяет её способность к гибке и формообразованию при монтаже.
Сортамент и конструктивные параметры
Стандарт охватывает шины прямоугольного сечения с соотношением сторон от 1:2 до 1:12, а также специальные профили — корытного, швеллерного и трубчатого типа. Номинальные размеры сечения варьируются от 10 2 мм до 200 40 мм. Предельные отклонения по ширине составляют 0,5 мм для узких профилей и до 1,5 мм для широких, по толщине — от 0,15 до 0,5 мм в зависимости от типоразмера. Кривизна на длине 1 м не превышает 3 мм для мягкого состояния и 5 мм для твёрдого.
| Типоразмер, мм | Площадь сечения, мм | Масса 1 м, кг | Состояние | Допустимый ток, А |
|---|---|---|---|---|
| 15 3 | 45 | 0,122 | М | 165 |
| 30 5 | 150 | 0,405 | П | 365 |
| 50 6 | 300 | 0,810 | Т | 590 |
| 80 8 | 640 | 1,728 | Т | 1050 |
| 100 10 | 1000 | 2,700 | Т | 1420 |
| 120 10 | 1200 | 3,240 | Т | 1620 |
Материалы и механические свойства
Шины изготавливают из алюминия марок А5, А6, А7 и алюминиевых сплавов АД0, АД31, АД31Е. Временное сопротивление разрыву для мягкого состояния составляет 70–100 МПа, для твёрдого — 150–190 МПа. Относительное удлинение при разрыве — не менее 6 % для твёрдых шин и не менее 20 % для мягких. Удельное электрическое сопротивление при 20 C — не более 0,0283 Оммм/м для алюминия марки А7 и не более 0,0295 Оммм/м для сплава АД31. Теплопроводность материала — 200–220 Вт/(мК), что обеспечивает эффективный отвод тепла при токах короткого замыкания.
Области применения
- Комплектные распределительные устройства (КРУ) и щиты низкого напряжения 0,4 кВ на промышленных предприятиях.
- Главные шинные мосты трансформаторных подстанций 6–10 кВ в схемах собственных нужд.
- Токопроводы электролизных цехов и цехов гальванических покрытий.
- Шинные сборки шкафов автоматики и релейной защиты на объектах энергетики.
- Заземляющие контуры и уравнители потенциалов в зданиях с электроустановками.
- Соединительные шины в сварочных трансформаторах и выпрямительных агрегатах.
Условия эксплуатации и монтажа
Шины эксплуатируются при температуре окружающей среды от –50 C до +80 C. Длительно допустимая рабочая температура нагрева — не выше 70 C при открытой прокладке и не выше 65 C в закрытых шкафах. Соединение шин выполняют болтовыми зажимами, сваркой или пайкой; для болтовых контактов применяют пружинные шайбы и защитные покрытия (меднение, лужение, оксидирование). При изгибе минимальный радиус гиба в мягком состоянии — 1,5 толщины шины, в твёрдом — 2,5 толщины. Крепление к изоляторам осуществляют через шинодержатели с шагом не более 1,5 м для предотвращения резонансных колебаний при коротких замыканиях.
Вопросы и ответы
Какие марки алюминия применяются для шин по ГОСТ 13616-97?
Используют первичный алюминий марок А5, А6, А7 и сплавы АД0, АД31, АД31Е. Марка А7 обеспечивает минимальное удельное сопротивление, сплав АД31 — повышенную механическую прочность после старения.
Чем отличается мягкая шина от твёрдой?
Мягкая шина (М) имеет относительное удлинение не менее 20 % и допускает гибку с радиусом 1,5 толщины, твёрдая (Т) — не менее 6 % и радиус 2,5 толщины. Твёрдые шины применяют в жёстких токопроводах, мягкие — при монтаже сложных пространственных конфигураций.
Какой длительно допустимый ток выдерживает шина 100 10 мм?
Для шины сечением 100 10 мм из алюминия марки А7 при открытой прокладке и температуре воздуха 25 C длительно допустимый ток составляет около 1420 А. При установке в закрытом шкафу значение снижается на 15–20 %.
Как соединяют алюминиевые шины при монтаже?
Применяют болтовые соединения с пружинными шайбами, аргонодуговую сварку или пайку. Для болтовых контактов обязательна зачистка и нанесение защитной смазки либо гальванического покрытия для предотвращения образования оксидной плёнки.
