Что такое электрическая шина
Классификация и маркировка электрических шинопроводов
В процессе монтажа электрических цепей в распределительных устройствах и силовых блоках используют шинопровод, или электротехническую шину. Так называют конструкцию – проводник, изготовленную из металла с низким удельным сопротивлением.
Преимущества использования шинопроводов
Шина электрическая более удобна в применении, чем группа проводов
Применение шины в электрике вместо кабельной продукции обеспечивает существенную экономию материальных, энергетических и трудовых ресурсов:
Область применения электрических шин – подключение электрических цепей в низковольтных сетях или высоковольтных разрядных устройств, подстанций и т.д.
Классификация шин по форме сечения
Поперечное сечение шин
В зависимости от формы поперечного сечения шинопровода различают:
Преимущества проводников с прямоугольным сечением – эффективное отведение тепла и низкое сопротивление силы тока, что снижает активную и ограничивает реактивную энергию. Таким образом удается обеспечить существенную экономию дорогостоящих энергоресурсов, что имеет важное значение для крупных коммерческих и производственных объектов.
Область применения шинопровода прямоугольного сечения – монтаж сетей и распределительных устройств силой тока в диапазоне 2000-4000А. Возможно соединение нескольких плоских шин для получения двух- или трехполосных конфигураций.
Плоские и коробчатые модификации шинопровода находят применение в сетях, работающих под напряжением до 35кВ.
Оптимальной модификацией считается трубчатая электрическая шина. В числе ее основных преимуществ – эффективное теплоотведение, высокая прочность и равномерность распределения образующегося электрического поля.
Металлы, используемые в производстве шин
В зависимости от назначения и необходимых рабочих параметров для изготовления проводников могут использоваться:
В числе преимуществ алюминиевых шин – антикоррозийная стойкость, отличные электропроводящие свойства, небольшой вес и приемлемая стоимость. Для их изготовления применяют низколегированные алюминиевые сплавы с незначительным содержанием кремния и магния для улучшения пластичности и прочности металла.
Медные шины с содержанием меди до 99% ни в чем не уступают алюминиевым, но имеют меньшее распространение из-за сравнительно высокой стоимости.
Маркировка электрических шин
Маркировка нулевых шин
Нанесение цветовой маркировки на электротехнические шины регламентировано действующими стандартами. Соблюдение их требований является обязательным для каждого производителя. Нанесение маркировки может осуществляться как на этапе производства, так и после его завершения. В первом случае используется цветная изоляция, во втором – цветная изоляционная лента, указывающая на разные фазы проводника.
Цветовое обозначение шин позволяет точно определить их тип и назначение:
В сетях трехфазного тока фаза А отмечена желтым цветом, фаза В – зеленым, фаза С – красным.
Согласно требованиям действующих стандартов, одновременно с цветовой маркировкой проводников для сетей переменного тока используется следующее буквенное обозначение проводников:
Нулевая шина
Шина нулевая на Дин-рейке
Подключение заземляющих и нейтральных рабочих проводников выполняется с помощью нулевой шины. Ее конструкция состоит из токопроводящей жилы и пластикового основания, которое монтируется на DIN рейку. Жила изготавливается из специальной электротехнической меди или латуни. В конструкции токопроводящего элемента имеются отверстия и зажимные болты. Их наличие позволяет выполнить аккуратную и безопасную разводку кабелей в узлах распределительных устройств. Модели нулевых шин изготавливают разной длины, что позволяет проделать в жиле требуемое количество монтажных отверстий. Основная область их применения – сети переменного или постоянного тока, рассчитанные на рабочее напряжение до 400В.
Благодаря применению нулевой шины удастся:
Важное условие при выборе нулевой шины – учет ограничений по максимально допустимой площади сечения проводов. Это обеспечит безопасность эксплуатации сети и бесперебойное электроснабжение на объекте. Кроме того, подбор оптимальной модификации проводника осуществляется с учетом предельного количества подключаемых нагрузок.
Монтаж нулевой шины выполняется непосредственно внутри электрического щитка или на металлическую рейку с помощью болтового соединения. Различают открытый и закрытый способы монтажа. Первый вариант предусмотрен для электрических шкафов с закрытой конструкцией, что исключает доступ посторонних лиц к внутреннему содержимому. Монтаж закрытым способом оптимален для сетей, к которым подключается дорогостоящее энергоемкое оборудование – станки и механизмы, электроинструмент и т.д.
Токопроводящие шины: что это и как они устроены
Электротехнические шины используют в высоковольтных и низковольтных энергоустановках различных видов и областей назначения. Без этих устройств невозможно представить сборку и установку электрической цепи на предприятии. Шины выполняют роль проводников тока, соединяя элементы установки без потерь энергии. Благодаря им удается оптимизировать работу цепи, уменьшить затраты материалов и сделать монтаж оборудования гораздо проще. Также электроустановка при использовании шин становится меньше по габаритам.
Как правило, токопроводящие шины представляют собой вытянутые металлические пластины разной формы. В зависимости от области использования различают несколько видов этих приспособлений. В статье расскажем о них подробно.
Чтобы обслуживать оборудование было проще, нужны качественные шины
Виды электротехнических шин
При помощи токопроводящих шин соединяют выключатели, контакторы, генераторы, разъединители, трансформаторы, компенсаторы и другие части промышленного электрического оборудования. От сечения таких соединительных частей зависит нагрузка, которую они выдерживают.
Существуют жесткие шины без изоляции. Это обычные прямоугольные пластины из меди или алюминия, которые устанавливают на крупных узлах. В числе мест установки жестких неизолированных шин входы распределительных устройств, соединения трансформатора с ГРУ или с КРУ и РУ. Также подобные соединения встречаются в закрытых РУ на количество энергии в 6–10 киловатт. Местом применения жестких шин без изоляции являются и трансформаторы, расположенные в шкафах. Помимо прямоугольного сечения таких соединений, существует и коробчатое. Оно рекомендуется для сетей с высокими нагрузками: благодаря коробчатому сечению обеспечивается лучшее охлаждение системы и меньшие потери энергии. Жесткие шины закрепляют в системе при помощи опорных изоляторов.
Ко второму стандарту соединений элементов электрического оборудования относят гибкие изолированные шины. Они представляют собой несколько тонких прямоугольных длинных пластин, помещенных друг на друга. Вместе их соединяет плотная изоляция из ПВХ или подобного материала. Гибкие шины легко установить, они не ржавеют со временем, наконец, их, в отличие от жестких аналогов, можно расположить ближе друг к другу – за счет этого экономится место. Устанавливают соединения при помощи контактных шайб и болтов, для чего предварительно пробивают отверстия. Закручивать нужно ключом с ограничителем. Кабельные наконечники не требуются.
Гибкие шины используют во всех видах электрического оборудования, вне зависимости от нагрузки сети. Например, это может быть связка ОРУ с блочным трансформатором или РУ на 35 киловатт.
Среди гибких токопроводящих шин особое место занимают плетеные. Они обладают наиболее высокой проводимостью и выделяют очень мало тепла. Такие соединения сплетают из полосок меди. В ряде случаев их производят под давлением при помощи диффузионной сварки. Через тонкие медные фрагменты пропускают электрический ток, в результате чего они привариваются друг к другу. Чтобы монтировать такие соединения, возможно придется сверлить установочные площадки, но так бывает не всегда. Плетеные шины соединяют шинные линии с любым оборудованием. Еще одним их достоинством является устойчивость к вибрациям. Поэтому плетеные шины применяют в сейсмоопасных зонах, а также в автовыключателях, токопроводах сварочных аппаратов или печах сопротивления.
Современные производители изготавливают большой выбор аксессуаров для шин. Это зажимы, биметаллические пластины, шинодержатели и изоляторы разных видов. Все это делает монтаж соединений разных видов достаточно простым делом.
Типы шин по сферам применения
Если шины подобраны правильно, у электриков будет меньше работы
Стандарты производства токопроводящих шин
Медные шины и их использование
Шины из меди широко применяют при сборке и монтаже электрического оборудования разных типов. Они бывают гибкими и жесткими. Те и другие очень популярны. Шины из меди стоят дороже алюминиевых. Все потому, что медь имеет сравнительно более высокую прочность и меньшее сопротивление. Это позволяет соединениям выдерживать высокие нагрузки длительное время, не теряя своих свойств. Медные шины производят следующими способами:
Для изолированных соединений в качестве изоляционного материала используют ПВХ. Его наносят методом экструзии. Благодаря этому слой материала равномерно распределяется по поверхности, остается очень гибким и в то же время устойчивым к механическим нагрузкам. Медные шины могут выполнять свои функции в температурном диапазоне от −45 до 105 °С и при напряжении в сети в 1500 Вольт.
Качественные токопроводящие шины – залог долговечности промышленного оборудования
Алюминиевые токопроводящие шины и их особенности
Алюминиевые шины производят из сплавов или чистого металла. В обоих случаях нередко применяют алюминий с маркировкой А5, но чаще АД0. Если говорить о прессованных соединениях, то к АД0 добавляется марка АД31, которая имеет небольшую прочность. Однако для поставленных целей такой металл тоже подходит. Производят изделия методом холодного и горячего проката. Если при осмотре поверхность окажется шероховатой, ничего страшного. Это допустимо нормативами.
Алюминиевые токопроводящие шины устойчивы к образованию коррозии, имеют хорошую проводимость, малый вес и, что немаловажно, доступные цены. Кроме того, такие изделия малотоксичны. Это позволяет обеспечить безопасность людей на производстве.
Заключение
При покупке электротехнических шин необходимо учитывать характеристики оборудования, напряжение и сопротивление в сети. Также нужно тщательно выбирать поставщиков и следить за тем, чтобы продукция соответствовала всем принятым стандартам. Так шины прослужат максимально долго и облегчат обслуживание электрооборудования, а также помогут стабилизировать его работу.
Что такое шинопровод. Типы, изоляция, конструкции
В ГОСТ 28668.1-91 (МЭК 439-2-87) указано, что шинопровод — это комплектное устройство, прошедшее типовые испытания, в виде системы проводников, размещенных внутри лотка, трубы или иной подобной оболочки, которое состоит из разделенных промежутками шин, которые в свою очередь опираются на изоляционный материал. Шинопроводы производят из алюминиевых или медных шин, размещенных в защитной оболочке.
Очевидно, сам термин «шинопровод» не дает представления о сечении, геометрической форме или размерах самого проводника. Другими словами, шинопровод представляет собой систему жестких медных или алюминиевых шин, помещенных в защитную металлическую оболочку; изолированную систему шин, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии. Типичный шинопровод рассчитан на напряжение до 1000 В, и поставляется в виде комплектных секций.
Шинопровод, как конструкция, легко поддается модификации для оптимальной подачи электроэнергии к потребителям. Если требуется изменить конфигурацию, то всегда допустим демонтаж. Шинопровод может быть, например, направлен из одного помещения к другому.
Области применения шинопроводов
Шинопроводы предназначены для передачи и распределения электроэнергии. Они применяются как в электрощитовых для подключения трансформаторов к распределительным щитам (ячейкам) или подключения распределительных щитов между собой, так и для распределения электроэнергии между электроприемниками на промышленных, коммерческих и административных объектах.
Достоинства шинопроводов
К недостаткам шинопроводов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с кабелями. Однако, если сравнивать в целом проект системы электроснабжения с использованием шинопроводов и кабельных линий, учитывая затраты на выполнение монтажных работ и эксплуатационные расходы, то применение шинопроводов выглядит экономически оправданным.
Шинопроводы по назначению делятся на:
Магистральные шинопроводы — предназначенные для монтажа в производственных помещениях. Шинопровод магистрали прокладывается прямо от подстанции. В производственных цехах предприятий, где станки и другие электрические механизмы располагаются по всей площади в виде рядов, или регулярно перемещаются в связи с изменениями в технологиях производственного процесса, в качестве распределительной сети и питающих магистральных линий применяют непосредственно распределительные и магистральные закрытые шинопроводы. Из отдельных секций и элементов собирается трасса шинопровода. Пример трассы магистрального шинопровода приведен ниже.
Распределительные шинопроводы – предназначены для распределения электроэнергии от главной магистрали к нескольким потребителям. Распределительные шинопроводы рассчитаны на токи до 7500 А и на большее количество мест подключения потребителей (от 3 до 6) на 3 метровой секции. В цехах различных предприятий закрытые распределительные шинопроводы используют довольно широко. Их поставляют в виде комплекта секций, длина каждой из которых 3 м, снабженных соединительными элементами для соединения секций в последовательные ряды, ответвительных коробок, и вводных коробок, для подключения шинопроводов к питающей сети.
Троллейные шинопроводы – применяются для питания монорельсов, подъемных кранов, подвесных дорог и прочих передвижных электрических систем. Троллейные шинопроводы допускается применять на напряжение до 660 В в электрических сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль.
1 — Концевой подвод питания.
2 — Скользящий подвес.
3 — Жесткий подвес.
4 — Концевая заглушка.
5 — Токосъемник.
6 — Стыковая крышка.
7 — Альтернативное питание.
Этот вид шинопровода укомплектован прямолинейными секциями до 3 м, и угловыми секциями на 45 градусов и прямой угол. Это дает возможность выполнить сборку линии любой сложности. Секции шин соединяют специально предназначенными муфтами.
Шинопроводы по типу изоляции делятся на:
Преимущества шинопроводов с воздушной изоляцией:
Недостатки шинопроводов с воздушной изоляцией:
Шинопроводы типа «сэндвич» (с полимерной изоляцией) — ш ины фаз обмотаны диэлектрической тканью, вплотную прижаты друг к другу. Сверху на этот сэндвич устанавливается плотный короб, который выполняет роль защиты от механического воздействия, установка элементов крепления и фиксаторов, отвода тепла. Секций шинопровода соединяются переходными пластинами, которые устанавливаются между выводами шинопровода с двух сторон и прижимаются друг к другу. Шинопроводы типа «сэндвич»- наиболее распространенное решение для организации электроснабжения как на промышленных, так и на гражданских объектах. Они надежны, обладают компактными габаритами, ограничением по току до 7500А и не требуют дополнительного обслуживания. Монтаж осуществляется без применения сварочного оборудования.
Шинопроводы типа «сэндвич»
Преимущества шинопроводов типа сэндвич:
Герметичность сэндвич-конструкций, исключающая дымоходный эффект, повышает пожаробезопасность электропередачи и позволяет использовать данный ее вид в помещениях, где присутствует большое количество людей – торговые центры, вокзалы, больницы, аэропорты, высотные здания, гостиницы и т.д.
К недостаткам шинопроводов сэндвич-типа с полимерной изоляцией можно отнести использование в бюджетных конструкциях полимерной пленки с низкими пожаростойкими свойствами, что, как раз, исключает применение этих конструкций в вышеуказанных помещениях.
Шинопроводы с литой изоляцией — ш ины друг от друга и от корпуса изолируются с помощью эпоксидной смолы. Шинопроводы с такой изоляцией имеют высокую степень защиты (уровень IР 68/69K), что позволяет использовать его даже под водой. Шинопровод изготавливается в виде секций различной конфигурации. В секциях располагают шины, изоляция которых обеспечивается с помощью специального компаундного материала (чаще всего это эпоксидные смолы) с мелкозернистым наполнителем. Толщина изоляционного слоя зависит от величины рабочего напряжения.
На месте прокладки шинопровода все места соединения секций также заливают тем же компаундным составом. Таким образом конструктивно создается монолитная, равномерно изолированная шинопроводная трасса, не требующая технического обслуживания весь срок своей службы, как правило, это несколько десятков лет. Иногда изолированные шины помещают в металлический кожух. Кожух обеспечивает и дополнительное предохранение токопроводящих элементов, и их изоляции от механического воздействия, а также служит в качестве теплоотвода, забирая на себя тепло от шин и передавая его в окружающую среду.
Основные достоинства шинопроводов с литой изоляцией:
Недостатки шинопроводов с литой изоляцией:
По конструктивному исполнению шинопроводы подразделяют на:
Основные элементы распределительных шинопроводов:
Основные элементы магистральных шинопроводов являются:
Примеры стандартных секций, о отводных блоков шинопровода:
Из отдельных секций и элементов собирается трасса шинопровода. Пример трассы магистрального шинопровода приведен ниже.
Принципиальных отличий осветительных шинопроводов в типах секций от распределительных и магистральных нет. Осветительные шинопроводы имеют в своей номенклатуре секции прямые, подгоночные, вводные и устройства ответвительные, с защитой или без нее для подключения к ним осветительных приборов или потребителей небольшой мощности. Также в номенклатуру могут входить угловые и тройниковые секции, однако в некоторых типах осветительных шинопроводов для этих целей применяют гибкие секции.
Конструктивное отличие троллейного шинопровода в том, что короб снизу имеет сплошную продольную щель. Внутри короба шинопровода укреплены медные шины – троллеи. Подвижная каретка катится по нижним внутренним краям короба вдоль щели и с помощью установленных на ней медно-графитовых щеток снимает питание с троллеев.
Троллейный шинопровод: вид в разрезе; 1 – медная шина; 2 – подвижная каретка; 3 – медно-графитовая щетка
Шины электротехнические, термины, определения
Электротехнические шины, определения
Что такое шина электротехническая? Одна из главных связующих ролей в энергосистеме (электроустановке) отводиться соединительным шинам. Эти электротехнические изделия связывают элементы всей электроустановки в одну эквивалентную точку и определяются по ГОСТу Р51321.1–2007 как соединительные проводники с низким значением сопротивления.
Совокупность соединительных токопроводящих шин в электроустановке называется шинопроводом. Он крепиться на опорных изоляторах и помещается в защитный короб или канал, главное требование к нему — высокая устойчивость к ударным токовым, тепловым и динамическим нагрузкам.
Классификация.
Электротехнические шины классифицируются исходя из:
Материала изготовления: медные, алюминиевые, сталеалюминевые (состоящие из сердечника, набранного из оцинкованных стальных проводов с повивами из алюминиевых проводов вокруг сердечника и стальные;
Исполнения: гибкие, жесткие (плоские или трубчатые);
Наличии (отсутствии) изоляции: изолированные или неизолированные;
Геометрической формы поперечного сечения: прямоугольная, двух- или трехполосная, коробчатые, трубчатые.
Основные свойства, преимущества и недостатки электротехнических шин.
Гибкие шины не должны перекручиваться, иметь высокую степень тяжения, (отдельно взятые полосы из шины должны обладать одинаковой степенью тяжения).
Для исключения дополнительных механических нагрузок, кроме собственного веса, веса гололеда, силы ветра и пр., количество ответвительных и соединительных зажимов, должно быть сведено к минимуму.
Жесткие шины оборудуются виброгасителями и гибкими перемычками-компенсаторами температурных натяжений, изменяющих их длину.
Плоские прямоугольного сечения, хорошо отводят тепло. При использовании их на больших токах от 2000 А и выше собирается 2- или 3-полосный шинный пакет.
Недостаток такого рода сборных шин – сложности, связанные с проведением монтажных работ, наличие индуктированного, неравномерно распределенного тока, ухудшенное охлаждение, плохая механическая устойчивость, к токам к. з. При проведении планового технического ремонта необходима протяжка соединений.
Коробчатые и плоские изделия используются в сетях напряжением 10–35 кВ, при выборе их необходимо учитывать возникновение коронного разряда при пробое воздуха, появляющегося при неравномерном распределении токов между полосами. Пример использования коробчатых шин – открытый токопровод для соединения блока турбогенераторов.
Трубчатая форма считается наиболее эффективной: хорошо отводит тепло и отличается высокими характеристиками по прочности. Вокруг трубчатой шины равномерно распределяется электрическое поле, препятствующее появлению коронирования.
Окраска шин. На жесткие электротехнические шины наносятся цвета фазной расцветки, кроме идентификации фаз, окрашивание увеличивает теплоотдачу, это способствует увеличению максимального тока нагрузки. Многопроволочные гибкие не окрашиваются. Окраска шин для трехфазной сети:
Фаза А – желтый;
Фаза В – зеленый;
Фаза С – красный;
Нулевая рабочая – синий;
Защитная заземляющая – чередующиеся желто-зеленая окраска или черный цвет.
Выбор шин.
Для выбора электротехнических шин используют значения максимального рабочего тока и устойчивость к токам короткого замыкания. Выбирают шины по способу крепления и размерам.
Алюминиевые шины. Изделия из алюминия и сплавов имеют следующий ряд преимуществ:
— высокую степень электропроводности;
— коррозийную стойкость;
— сравнительно малый вес;
— относительно невысокую стоимость.
Для их производства используют марки алюминия А7Е и А5Е, для гибких шин и кабельной продукции используют технический алюминий АД0 и АД00. Проводники этой марки пластичны, они коррозионностойкие, с хорошей электропроводностью, с минимумом примесей.
Для этих же целей используют алюминиевые низколегированные сплавы AI-Mg-Si, для алюминиевых шин марок: АД31, АД31Е, легирующие элементы, входящие в состав, усиливают прочность и повышают упругость, пластичность, отличаются малой степенью электропроводности.
В России преобладают шины из алюминия АД-31t. При производстве алюминиевых шин их подвергают горячему прессованию, затем частично или полностью закаливают, искусственно или естественно старят или производят без термообработки.
Медные шины изготовляется в основном в соответствии с ГОСТ 434-78, а новые разновидности по ТУ производителей. По своему химическому ставу марки М2, М1 и М0б соответствуют ГОСТ 859-2001
Производятся следующие виды медных шин:
Популярные товары