Электрическая шина: определение, конструктивные особенности, назначение и установка

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.

  1. Преимущества использования шинопроводов
  2. Классификация шин по форме сечения
  3. Металлы, используемые в производстве шин
  4. Маркировка электрических шин
  5. Нулевая шина

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:

  • Монтаж занимает в 2 раза меньше времени, чем прокладка кабеля.
  • Срок службы – до 30 лет без необходимости сложного технического обслуживания.
  • Гибкая конфигурация позволяет выполнить качественный и безопасный монтаж сети в зависимости от пути ее пролегания.
  • Шинопровод имеет более эстетичный вид, чем групповая прокладка провода.
  • Экранирование проводника исключает воздействие электромагнитного поля на расположенную рядом офисную технику.
  • Конструкция пожаробезопасна и соответствует требованиям безопасности для уровня защиты IP55.

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:

  • трубчатые конструкции;
  • прямоугольные модели;
  • коробчатые проводники;
  • двух- или трехполосные модели.

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:

  • медь;
  • алюминий;
  • сталь;
  • сталеалюминий — стальной сердечник, покрытый повивкой из алюминиевых проводов.

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:

  • Заземляющий проводник отмечен желтым и зеленым цветами в виде чередующихся продольных полос.
  • Нейтральный и рабочий проводник обозначен с помощью синего цвета.
  • Соединение проводников подразумевает использование всех трех оттенков в разных вариантах: изоляция с продольными желтыми и зелеными полосами и синей линией на конце либо синяя изоляция с желто-зеленой полосой в местах соединений и на концах проводника.

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:

  • в однофазной сети – L;
  • в трехфазной сети – L с цифрами от 1 до 3;
  • средний – М;
  • нейтральный, или нулевой – N;
  • заземляющий – PE;
  • совмещенный рабочий и нулевой – PEN (сочетание обозначений каждого из использованных проводников).

Модели для сетей постоянного тока маркируются литерой L со знаком + или -, соответственно – положительный или отрицательный проводник.

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:

  • повысить эффективность используемых защитных автоматических устройств;
  • создать одновременно несколько точек подключения нагрузок к нулевому проводнику;
  • аккуратно и безопасно разделить нулевые и рабочие проводники;
  • выполнить заземление видимого типа с использованием пластикового устройства с крышкой для защиты клемм;
  • смонтировать единую цепь от точки заземления до каждой нагрузки.

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.

Читайте также:
Схема устройства светодиодной ленты на 12В: мощность на метр, виды и полярность

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

  • простота монтажа;
  • гибкость в эксплуатации – в отличие от кабельных, шинные системы можно легко изменять, дополнять или переносить в другое помещение, здание и устанавливать заново без особых капитальных затрат;
  • компактность конструкции, простота осмотра и высокая эксплуатационная надежность;
  • шинопроводы в меньшей степени горючи по сравнению с обычными силовыми кабелями.

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:

Шинопроводы с воздушной изоляцией – отличаются меньшей степенью компактности и ограничением по току до 6000 А. По конструктивному исполнению бывают закрытого и открытого вида. Открытые шинопроводы – шины установлены на раме с изоляторами, шины могут быть в изоляции, и , или иметь внешний кожух. Как правило такая технология проста, дешева и очень надежна. Соединение секций болтовым соединением, с шайбами большой площади и компенсационными тарелками. Имеют ограниченное применение вследствие ряда своих недостатков. По этой технологии изготавливают бюджетные шинные мосты. Монтаж осуществляется посредством сварочных работ с привлечением к их выполнению специалиста высокой квалификации.

Преимущества шинопроводов с воздушной изоляцией:

  • Небольшая стоимость относительно шинопроводов закрытого типа;
  • Простота конструкции;
  • Допускает прохождение тока до 6000 А, а иногда и выше;
  • Сравнительно высокий срок службы (30 – 40 лет);
  • Естественное воздушное охлаждение, что позволяет пропускать через них заметно большую нагрузку при одном и том же сечении токопроводника;
  • Высокая огнестойкость;
  • Повреждения, как правило, не имеют необратимого характера, поэтому работоспособность таких шинопроводов восстанавливается достаточно быстро.

Недостатки шинопроводов с воздушной изоляцией:

  • Проигрыш в габаритах;
  • Сложный монтаж, требующий сварки и квалифицированных специалистов;
  • Необходимость периодического технического обслуживания;
  • Надежность и безопасность низкого уровня.

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:

  • Невысокая масса;
  • Компактность габаритов;
  • Быстрота и легкость монтажа;
  • Большой срок службы (не менее 25-30 лет);
  • Допустимый ток до 7 500 А;
  • Высокий уровень защиты – до IР 66;
  • Стоимость – средняя по рынку;
  • Удобство корректировки трассы, оперативной замены, добавлений и многократность использования сендвич-секций;
  • Не нуждаются в техобслуживании.
Читайте также:
Как подключить двойной выключатель: устройство выключателя, чертеж и материалы

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:

  • Высокие диэлектрические характеристики;
  • Допустимая сила тока до 8 000 А;
  • Повышенная стойкость к коротким замыканиям и другим кратковременным перегрузкам;
  • Малые потери мощности;
  • Уровень защиты до IР 68/69K;
  • Высокая механическая и химическая стойкость;
  • Не требуют технического обслуживания в течение всего срока службы;
  • Высокая теплопроводность;
  • Стойкость к влажной и агрессивной среде;
  • Повышенная пожаробезопасность, не огнепроводны, не выделяют при пожаре вредных газов;
  • Компактные габариты.

Недостатки шинопроводов с литой изоляцией:

  • Проигрыш по массе;
  • Более сложная технология изготовления;
  • Более высокая стоимость.

По конструктивному исполнению шинопроводы подразделяют на:

  • трехфазные;
  • трехфазные с нулевым рабочим проводником;
  • трехфазные с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником.

Основные элементы распределительных шинопроводов:

  • прямые секции — для прямолинейных участков линии, имеющие места для присоединения одного или двух ответвительных устройств для секций длиной до 2 м включительно, двух, трех, четырех или более устройств — для секций длиной 3 м;
  • прямые подгоночные секции — для прямолинейных участков линий, где присоединение ответвительных устройств не требуется;
  • угловые секции — для поворотов линии на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
    Z-образные секции — для обхода линией различных препятствий;
  • вводные секции или вводные коробки с коммутационной, защитной и коммутационной аппаратурой или без нее — для подвода питания к шинопроводам кабелем, проводами или магистральным шинопроводом;
  • переходные секции или устройства — для соединения двух шинопроводов на различные номинальные токи или шинопроводов разных конструкций;
  • ответвительные устройства (коробки, штепсели) — для разъемного присоединения приемников электрической энергии. Коробки выпускаются с разъединителем, с разъединителем и с предохранителями или автоматическим выключателем;
  • присоединительные фланцы — для сочленения оболочек шинопроводов с оболочками щитов или шкафов;
  • торцовые крышки (заглушки) — для закрытия торцов крайних секций шинопровода;
  • устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений.

Основные элементы магистральных шинопроводов являются:

  • прямые секции — для прямолинейных участков линий;
  • угловые секции — для поворотов линий на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
  • тройниковые (Т-образные) секции — для разветвления в трех направлениях под углом 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
  • подгоночные секции — для подгонки линии шинопроводов до необходимой длины;
  • разделительные секции с разъединителем — для секционирования магистральных линий шинопроводов;
  • компенсационные секции — для компенсации температурных изменений длины линии шинопроводов;
  • переходные секции — для соединения шинопроводов на разные номинальные токи;
  • ответвительные устройства (секции, коробки) — для неразборного, разборного или разъемного присоединения распределительных пунктов, распределительных шинопроводов или приемников электрической энергии. Коробки выпускаются с разъединителем, с разъединителем и предохранителями или с автоматическим выключателем; секции могут выпускаться без указанных аппаратов;
  • присоединительные секции — для присоединения шинопроводов к комплектным трансформаторным подстанциям;
  • проходные секции — для прохода через стены и перекрытия;
  • устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;
  • крышки (заглушки) торцовые и угловые для закрытия торцов концевых секций шинопровода и углов.

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

Основные виды и типы электротехнических шин

В данной статье будут рассмотрены основные виды и типы электротехнических шин и регламентирующих их производство документов.

Читайте также:
L на выключателе: значение, другие буквенные и цветовые обозначения

Электротехническая шина — это проводник с низким сопротивлением (активным и реактивным), к которому могут подсоединяться отдельные электрические цепи (в низковольтных установках и сетях) или высоковольтные устройства (электрические подстанции, высоковольтные РУ и т.д.). Использование шин обеспечивает экономию площади установки, материало- и трудозатрат.

В качестве основного материала для изготовления электротехнических шин как правило используют алюминий и медь.

Производство шин регламентируется рядом ГОСТов и технических условий:

ГОСТ 15176-89 Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. В ГОСТе регламентируются параметры, в соответствии с которыми должны изготовляться алюминиевые шины — толщина, ширина, длина, площадь поперечного сечения, диаметр окружности и соответствующая им масса на 1 метр для готовых шин. Указываются допустимые предельные отклонения от указанных величин, марки алюминия, требования к качеству, внешнему виду, механическим и электрическим параметрам. Приводятся правила маркировки, упаковки и приема шин данного типа.

ГОСТ 434-78 Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электрических целей. Технические условия. В стандарте указаны номинальные размеры и расчетные сечения медных шин, марки меди, удельное электрическое сопротивление и предельные отклонения размеров. Приводятся допустимые длины шин и массы бухт, а также возможные отклонения от данных величин. Предъявляются требования к материалу изготовления шин, внешнему виду готовых изделий (допустимые дефекты, цвета). Изложены правила упаковки, транспортировки и хранения, приемки и испытаний.

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования. Приведена классификация контактных соединений по таким параметрам как: область применения, климатическое исполнение и категории размещения электротехнических устройств, конструктивное исполнение. Указаны требования к конструкции, электрическим и механическим параметрам, надежности и безопасности в зависимости от классификации. Даны ссылки на ряд сопутствующих ГОСТов.

ГОСТ 8617-81 Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. Приведена классификация профилей данного типа (по типу, по состоянию материала и типу прочности). Даны ссылки на ГОСТы с номинальными размерами, указаны величины предельных отклонений. Описаны технические требования к маркам алюминиевых сплавов для изготовления профилей, к механическим свойствам, допустимым дефектам, качеству поверхности и внешнему виду готовых изделий. Описаны условия транспортировки и хранения, правила приемки, методы испытаний.

ТУ 1-5-009-80 Шины электротехнические из алюминиевых сплавов.

ТУ 16.705.002-77. Шины алюминиевые прямоугольные. Описаны технические условия для изготовления алюминиевых шин прямоугольным сечением. Указаны номинальные и допустимые размеры, марки сплавов, электрические характеристики.

Согласно классификации, существует несколько типов шин.

Сборная шина — это шина, к которой могут подключаться распределительные шины и блоки ввода/вывода.

Силовая шина (шина электропитания) — шина, которая служит для передачи энергии внутри силовых блоков и между элементами мощных преобразовательных устройств и характеризуется высокими значениями токов и напряжений. Силовая шина может являть собой твердую неизолированную шину, твердую шину в изоляции или конструкцию из набора чередующихся проводящих и изолирующих слоёв. Твердая неизолированная медная шина поставляется производителями с изолирующими шинодержателями различных типов и изолирующими экранами, исключающими непосредственный доступ к клеммам силовых шин. Данные шины характеризуют большая допустимая плотность тока и высокое напряжение изоляции. В качестве материала шин зачастую используется медь и медные сплавы, а также алюминий. По способу крепления силовые шины могут быть вертикальные, горизонтальные, изолированные, задние/ступенчатые и универсальные (мультистандартные).

Шина заземления — главная деталь заземляющей системы электроустановок и электросетей. Её также называют главная заземляющая шина ГЗШ. С шиной заземления соединяется рабочий ноль, защитные нулевые проводники и провода внешних заземлений. Обычно ГЗШ являет собой медную пластину с перфорированными отверстиями. Хотя иногда встречаются и стальные ГЗШ.

Перфорированная медная шина заземления

Перед подключением к ГЗШ, провода заземления должны быть опрессованы наконечником для кабелей или соединительной гильзой, а затем уже подключены на болт с гайкой (например М5). Шина также комплектуется опорными изоляторами с крепежом.

Шина заземления на опорных изоляторах с проводами заземления

Шины для крепления на DIN-рейке — шины, применяемые для крепления на монтажных рейках в электрических щитах или шкафах управления. Данный тип шин зачастую производят из латуни или луженой меди, а диэлектрическое основание, которым осуществляется крепление к монтажным рейкам, из полиамида. Шинами на din-рейку являются нулевые шины, коммутирующие в щитах нулевые провода и провода заземления, или же распределительные шины. Встречаются также шины на din-рейку в корпусе. Такие шины называются распределительными шинами в блоке или распределительными блоками.

Шина нулевая в изоляторе на DIN-рейку

Распределительная шина в блоке

Распределительная шина — это шина, подключенная к сборной шине и питающая устройство вывода. Данная шина входит в состав одной секции НКУ (низковольтного устройства распределения и управления). Одним из видов распределительных шин являются соединительные или гребенчатые шины. Они предназначены для параллельного включения модульных автоматов, УЗО, дифференциальных автоматов, контакторов и т.д. Гребенчатые шины исполняются из медной пластины прямоугольного сечения и помещаются в пластиковый корпус.

Частным случаем распределительных шин являются ступенчатые распределительные блоки. Блоки состоят из ступенчатых изоляционных опор, с помощью которых осуществляется крепление, и как правило 4-х медных шин. На шинках находятся отверстия: резьбовые (М6) для отходящих цепей и без резьбы для питания распределительного блока. Блок может устанавливаться как горизонтально (в зоне коммутационного оборудования), так и вертикально (в кабельном канале шкафа). К лицевой части блока крепится изолирующий экран.

Ступенчатый распределительный блок


Схема горизонтальной и вертикальной установки распределительного блока

Номинальные значения параметров шин указаны в приведенных в начале статьи ГОСТах. Поэтому далее в статье будут приведены лишь ключевые характеристики различных типов шин.

Читайте также:
Cборка электрощита для частного дома 380В 15кВт: распределительный, уличный

Выпуск алюминиевых шин марки ШАТ регламентирует ТУ 16-705 002-77. Данные шины изготавливают прямоугольным сечением. Диапазон изменения ширина шины ШАТ — от 10 до 120 мм, толщины — от 3 до 12 мм, поперечного сечения — от 30 до 1440 мм 2 . Величина удельного сопротивления не больше 0,0282 мкОм*м. Шины марок АД0 и АД31 (ГОСТ 11069-79 и ГОСТ 15176-89) изготавливаются прямоугольным сечением площадью от 30 до 25800 мм 2 . Диапазон изменения толщины данных шин — от 3 мм до 110 мм, ширины — от 6 мм до 500 мм. Значение удельного сопротивления постоянному току: шины АД0 — до 0.029 мкОм*м; шины АД31 — от 0,0325 до 0,0350 мкОм*м (зависит от типа). Диапазон длительно допустимых токов (определяется сечением шины) — от 165 А до 2300 А. Для производства шин используется алюминий А5, А5Е, А6, А7, АД00, АД0 и алюминиевые сплавы АД31 и АД31Е. Для изменения свойств материала используются следующие технологии: закаливание и естественное состаривание, закаливание и искусственное состаривание, не полное закаливание и искусственное состаривание, а также горячее прессование (без термической обработки). Длина алюминиевых шин зависит от площади поперечного сечения и должна быть равной или кратной: от 3 до 6 м для шин сечением до 0.8 см 2 ; от 3 до 8 м — для шин сечением от 0.8 до 1.5 см 2 ; от 3 до 10 м — для шин сечением более 1.5 см 2 . Колебания в длине — не более 20мм. Алюминиевые шины отличаются малым весом и невысокой стоимостью.

Медные шины согласно ГОСТ 434-78 выпускаются таких марок: ШММ — шина медная мягкая, ШМТ — шина медная твердая, ШМТВ — шина медная твердая из бескислородной меди. Минимальная и максимальная ширина медных шин — 16 мм и 120 мм, толщина — 4 мм и 30 мм, поперечное сечение — 159 мм 2 и 1498 мм 2 . Значение удельного электрического сопротивления — не больше 0,01724 мкОм*м. Диапазон длительно допустимых токов — от 210 до 2950 А (шина 120×10) и выше при большей толщине, для гибкой медной шины — от 280 до 2330 А. Масса шин в бухте должна быть в пределах от 35 кг до 150 кг. Длина шин согласно ГОСТ — от 2 до 6 м. Твердые медные шины в сравнении с мягкими обладают меньшей проводимостью и применяются там, где требуется прочный и неподвижный шинопровод. Для изготовления мягких шин используется медь марок М1, М1М, М2. Гибкие шины более распространены, они обладают большей прочностью, долговечностью и лучшими характеристиками. Для изготовления шин из бескислородной меди используют особые медные сплавы, не имеющие в своем составе оксидов. Медные шины отличают такие преимущества в сравнении с алюминиевыми: высокая удельная проводимость (в 1,6 выше чем у алюминиевых шин), механическая прочность, теплопроводность и гибкость, коррозийная стойкость, стыковые контакты с другими шинами не окисляются. По причине высокой окисляемости на открытом воздухе и хрупкости, применение алюминиевых шин имеет ряд ограничений. Они не используются в машинах и механизмах с подвижными частями или вибрирующим корпусом. Поэтому в случаях, когда к токоведущим частям предъявляются повышенные требования, применяются медные шины.

Шины являют собой токоведущие части электрических установок, соединяя между собой оборудование различного типа: генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы, выключатели, разъединители, контакторы и т.д. Током нагрузки определяется сечение шин, также учитывается устойчивость к току к.з.

Шинный мост из жестких неизолированных шин применяется: на выводах генераторов, на входах главных распределительных устройств, в соединениях трансформатора с РУ и КРУ на 6 — 10 кВ, ГРУ и трансформатора связи.

Шинный мост от силового трансформатора

Соединения из жестких неизолированных шин прямоугольным или коробчатым сечением выполняются в закрытых РУ 6 — 10 кВ (в том числе сборные шины), в качестве соединений между ГРУ и трансформатором собственных нужд, между шкафами распределительных щитов. Шины коробчатого сечения рекомендуют использовать при больших токах, они обеспечивают меньшие потери и лучшее охлаждение. Крепление жестких шин осуществляется с помощью опорных изоляторов. Гибкие шины применяются в РУ на 35 кВ и выше, в соединениях блочных трансформаторов с ОРУ.

ГРЩ с медной ошиновкой

Во всех типах соединений в низковольтных установках и сетях промышленного назначения для передачи, распределения электроэнергии и подключения управляющих устройств используются медные изолированные шины (как жесткие, так и гибкие). Конструктивно данные шины являют собой одну или несколько медных тонких пластин иногда луженых с концов, покрытых изолирующей оболочкой как правило из ПВХ или другого диэлектрика с высоким сопротивлением. Данные шины являются альтернативой как кабелям, так и жесткой ошиновке и могут служить соединением между: главной силовой машиной и распределительным оборудованием (контакторами, прерывателями цепи, переключателями и т.д.), выводом трансформатора и шинопроводом, шинопроводом и электрическим шкафом.

Коммутация гибкой изолированной шиной отходящих автоматов

Применение изолированных шин позволяет экономить место, так как шины можно располагать гораздо ближе друг к другу, чем в случае неизолированной ошиновки. Преимущества изолированных шин — устойчивость к коррозии и простота монтажа. Крепежные отверстия контактных площадок делаются пробивкой непосредственно в материале контакта, что лишает потребности в кабельных наконечниках и устраняет проблемы плохого присоединения контактов. Большим спросом пользуются именно гибкие изолированные медные шины. Их главное преимущество в сравнении с жесткими — более легкий монтаж, так как нет необходимости в специнструментах и резке шины, если нужен поворот в плоскости. Гибкая шина легко меняет форму в зависимости от потребностей монтажа. Однако ряд производителей выпускают твердые изолированные шины, в том числе и по запросу. Крепление изолированных шин осуществляется с использованием болта и контактных шайб. Затягивать необходимо ключом, имеющим ограничения по моменту затяжки. Крепеж не должен быть в смазке.

Читайте также:
Почему мигает энергосберегающая лампочка при выключенном свете: поиск неполадок

Крепление медной изолированной шины

Еще одной разновидностью гибких шин являются медные плетённые шины. Такая шина сплетена из медных полос и является очень гибкой. Она используется в местах, подверженных сверхсильной вибрации, таких например, как трансформаторные шинные мосты. Данные шины также применяются для подключения различного оборудования к шинопроводам и линиям шин. Контактные площадки плетённых шин бывают как со сверлением, так и без. Выпускаются также плетённые шины, изготовленные особым методом — диффузионной сварки под давлением. Тонкослойные материалы свариваются путем пропускания через них постоянного тока под давлением. Такие шины также называют пластинчатые шинные компенсаторы или гибкие пластинчатые шины. Они имеют большую токопроводимость и меньшее тепловыделение.

Их применяют там, где необходимы компенсация теплового расширения, вибро- или сейсмоустойчивость, а также где происходит регулярный изгиб в одной оси. Например это могут быть: гибкие токопроводы для сварочных аппаратов, автоматических выключателей, шины питания для индукционных печей и печей сопротивления и т.д.

Жесткая медная шина более всего подходит для замены кабеля, используется в распределительных устройствах, а также для изготовления шинных сборок и шинопроводов. Производителями выпускаются как перфорированные так и гладкие шины различных размеров, в соответствии с ГОСТ. Производителями шин в настоящее время выпускается множество зажимов, соединителей и шинодержателей, облегчающих монтаж и обеспечивающих надёжный контакт. Зажимы предназначены для соединения жестких и гибких шин различного типа, биметаллические пластины — для алюминиевых и медных шин.

Шинодержатели выпускаются плоские, регулируемые плоские, компактные и усиленные, ступенчатые, а также универсальные.

Производителями предлагается широкий выбор изоляторов: опорные, проходные, изоляторы типа «лесенка». Все они используются для фиксации шин внутри шкафов и корпусов. Изоляторы одной стороной крепятся с помощью болтов к монтажному корпусу, с другой к ним крепится шина.

Шинный изолятор типа «лесенка»

Производителей меди и алюминия на рынке РФ можно пересчитать «по пальцам», точнее объединяющих их холдинги. Брендов электротехнических шин огромное количество, одних только марок мы насчитали более сотни (по всем типам шин) в виду этого нами принято решение развить эту тему и создать отдельный сайт полностью посвященный электротехническим шинам.

В этой связи приглашаем всех участников рынка электротехнических шин разместить информацию о своих продуктах на новом сайте.

Шинопроводы. Виды и устройство. Применение и особенности

Шинопроводы это устройства, состоящие из проводников, изоляторов и устройств, которые предназначены для распределения и передачи электроэнергии в производственных помещениях и других объектах. Проводники в шинопроводах могут быть как изолированными, так и без изоляции.

Для изменения направления линии есть возможность демонтировать модули шинопроводов и проложить их в другом направлении, так как их устройство легко подвергается модификации. Например, в торговых центрах для выполнения освещения отдельных зон применяют модульные устройства шинопроводов, на которых размещают декоративные прожекторы.

Процесс установки шинопроводов не занимает длительное время, достаточно простой. Линии шинопроводов в последнее время стали лучшей альтернативой электрическим кабелям.

Разновидности и особенности конструкции

Существует несколько различных конструкций шинопроводов, которые различаются между собой в зависимости от различных особенностей конструкции, назначения, способа монтажа и других факторов.

Открытые шинопроводы используются для прокладки сетевых магистралей в обычных условиях без агрессивной среды. К ним можно отнести шинные магистрали и троллеи для кранов открытого типа. Они изготавливаются из алюминиевых шин, устанавливаемых на изоляторах, которые закреплены к опорам. При этом необходимо выполнять нормы наименьших расстояний до различных механизмов и трубопроводов. В опасных местах с возможностью случайного касания людей к шинам, осуществляют монтаж металлических защитных сеток или коробов.

Защищенные и закрытые являются главным видом сетей, которые обычно используются для выполнения распределения электрической энергии на производстве. Защищенные модели закрываются коробом из перфорированных металлических листов и защищают от случайного проникновения предметов, от случайного прикосновения работников. Закрытые исполнения шинопроводов полностью закрыты коробом без перфорации.

Наименьшая допустимая высота монтажа защищенных шинопроводов не менее 2,5 м от пола. Закрытые устройства разрешается устанавливать на любой высоте, что упрощает установку электрических сетей на производстве. При этом шинопровод можно монтировать вдоль расположения станков на высоте от пола до 1 метра. Это снижает затраты на ответвительные кабели для подключения питания к станкам.

Магистральные шинопроводы

Этот вид устройства служит для транспортировки электроэнергии к помещениям производственных цехов от подстанции. Обычно магистральную конструкцию используют тогда, когда производственное оборудование размещено рядами по территории цеха и есть вероятность изменения схемы расположения станков.

Магистральные линии могут выдержать нагрузку током до 4 кА. Они рассчитаны для большого числа ответвлений, необходимых для соединения с оборудованием. Допускаются не более двух веток на длине 6 метров.

Магистральные линии шинопроводов бывают переменного и постоянного токов. Устройство для переменного тока может содержать три или четыре шины. В трехшинной конструкции каждая отдельная фаза состоит из 2-х изолированных прямоугольных шин из алюминия. В качестве ноля выступают два алюминиевых уголка, расположенных снаружи корпуса и применяются для установки шинопровода.

Четырехшинная конструкция содержит все шины внутри корпуса. Секции шин бывают присоединительными, угловыми, прямыми, тройниковыми или ответвительными.

Кроме этого имеются еще некоторые разновидности шин переменного тока: гибкие (для огибания препятствий) и фазировочные (для чередования фаз). Обычно применяются секции шин длиной 3 метра.

Секции шин соединяются друг с другом болтовым соединением, хотя более качественным соединением считается сварка. Линии шинопроводов, предназначенные для постоянного тока, рассчитаны на нагрузку тока до 6,3 кА.

Читайте также:
Проходной одноклавишный выключатель: принцип и схема работы, разновидности

Распределительные изделия шинопроводов предназначены для распределения энергии от магистрали к потребителю. Такие устройства используют для присоединения 1-фазных и 3-фазных электрических устройств.

В их комплект входят прямые секции по 3 метра, тройниковые и угловые секции. На 3 метра рассчитано 3-6 потребителей. Такие шинопроводы предусмотрены на нагрузку до 630 ампер. Все шины имеют прямоугольное сечение и производятся из алюминия, не имеют изоляции. Секции соединяются с помощью болтов.

Осветительные шинопроводы

Этот тип устройства шинопроводов используется как на производстве, так и в бытовых условиях. Секции шин бывают гибкими, вводными, угловыми и прямыми длиной 1,5 и 3м.

Конструкция выполнена из четырех изолированных шин площадью сечения 6 кв. мм. Осветительный вид шинопровода может выдерживать нагрузку до 25 ампер, и используется в бытовых сетях 220 и 380 В для монтажа осветительной арматуры. Секции оснащаются 1-фазными штепсельными соединениями на каждые 0,5м. Вместе с шинопроводами в комплекте прикладываются штепсельные вилки на 10 ампер, а также соединительные секции. Этим набором выполняют необходимый шинопровод любой сложности.

Смежные секции скрепляют болтами. На хомут с крючком вешают осветительную арматуру и подключают к разъемам питания. Допускается расстояние между крепежными точками не более 2-х метров.

Троллейные шинопроводы

Такой вид шинопровода используется для питания подъемно-транспортных устройств, монорельсов и других устройств. 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 устройства 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.

Устройство
Шинопроводы включают в себя:

1 — Прямая секция.
2 — Секция ответвления для распределения тока.
3 — Система крепления к потолкам, стенам, полу и т.д.
4 — Конечная секция.
5 — Угловая секция.
6 — Ответвительные коробки для присоединения к сборной шине.
7 — Питание

Шинопровод выполнен из алюминиевых или медных шин, размещенных в защитной оболочке. Стандартные линии шинопроводов работают под напряжением до 1 кВ.

Шинные конструкции распределительных устройств

Сборные шины распределительных устройств представляют собой неизолированные, сравнительно массивные токоведущие проводники прямоугольного, круглого или профильного сечения. В пределах помещения закрытого РУ все ответвления от шин и присоединения к аппаратам выполняются также голыми проводниками, образующими ошиновку.

Сборные шины являются центральной и наиболее ответственной частью РУ, так как к ним поступает электроэнергия от всех генераторов станции (или трансформаторов подстанции) и к ним же присоединяются все отходящие линии.

В закрытых РУ до 35 кв включительно сборные шины выполняют из алюминиевых полос прямоугольного сечения. Стальные шины применяют в электроустановках малой мощности при токах нагрузки не свыше 300—400 А.

Следует отметить, что прямоугольные (плоские) проводники более экономичны, чем круглые. При равной площади сечения у прямоугольной шины боковая поверхность охлаждения больше, чем у круглой.

В помещении РУ шины монтируются на специальных шинных полках или каркасах аппаратных ячеек. Шины укладываются на опорных фарфоровых изоляторах на ребро или плашмя и закрепляются при помощи шинодержателей.

Существует много различных способов установки шин. Каждому из них присущи свои преимущества и недостатки.

Условия охлаждения шин, установленных на ребро, лучше, чем расположенных плашмя. В первом случае коэффициент теплоотдачи на 10—15% выше, чем во втором, и это учитывается при определении допускаемое токовой нагрузки (ПУЭ). Шины, обращенные к соседним своей узкой стороной (ребром), обладают большей механической устойчивостью.

Для возможности перемещения шин вдоль их осп при температурном удлинении шина в середине участка крепится жестко, а в пролете — свободно. Кроме того, при большой длине шин устанавливают компенсаторы, которые принимают на себя температурные удлинения. Две шинные полосы соединяются между собой при помощи гибкого пакета тонких медных или алюминиевых лент. Концы шинных полос имеют на опорном изоляторе не жесткое, а скользящее крепление через продольные овальные отверстия.

Для исключения температурных напряжений шины в некоторых случаях присоединяются к неподвижным аппаратам (зажимам) при помощи гибких пакетов, которые наращиваются на концах жестких шин.

Наибольшие применяемые размеры однополосных медных и алюминиевых шин составляют 120х10 мм.

При больших токовых нагрузках (для медных шин более 2650 А и для алюминиевых — 2070 А) применяют многополосные шины — пакеты из двух и реже из трех полос на фазу; нормальное расстояние между полосами в пакете принимают равным толщине одной полосы (b).

Близость полос одного и того же пакета друг к другу вызывает неравное распределение тока между ними: большая нагрузка приходится на крайние полосы пакета и меньшая — на средние. Например, в трехполосном пакете в крайних полосах протекает по 40%, а в средней — только 20% полного тока фазы. Это явление, аналогичное явлению поверхностного эффекта в одном проводнике, делает нецелесообразным применение более трех полос шин при переменном токе.

При рабочих токах, превышающих допустимые для двухполосных шин, наиболее целесообразно применять шины корытного профиля (швеллеры), дающие возможность лучше использовать проводниковый материал и получить высокую механическую прочность.

В настоящее время в мощных установках применяют пакет из двух швеллеров на фазу, который приближается по форме и kп к полому квадрату. Наибольший размер швеллера со стенкой 250 мм и толщиной 12,5 мм при двух швеллерах в пакете позволяет передавать ток 12 500 А для меди и 10 800 А — для алюминия.

Читайте также:
Переключатель фаз: автоматический и ручной, область применения и особенности работы

Шины и вся ошиновка закрытого РУ окрашиваются эмалевыми красками в опознавательные цвета, что позволяет оперативному персоналу легко распознавать токоведущие части, относящиеся к определенным фазам и цепям.

Кроме того, окраска защищает шины от окисления и улучшает теплоотдачу с их поверхности. Увеличение допустимого тока от окраски шин составляет 15—17% для медных и 25—28% для алюминиевых шин.

Для шин различных фаз применяют следующие цвета окраски: трехфазный ток: фаза А — желтый, фаза В — зеленый, фаза С— красный; нулевые шины: при незаземленной нейтрали — белый, при заземленной нейтрали, а также заземляющие проводники — черный; постоянный ток: положительная шина — красный, отрицательная шина — синий.

Ошиновка открытых РУ может выполняться гибкими проводами или жесткими шинами. При напряжениях 35, 110 кв и выше для повышения коронного напряжения и снижения потерь на корону применяют провода только круглого сечения.

В большинстве открытых РУ ошиновка выполняется из многопроволочных сталеалюминиевых проводов такой же конструкции, как и на линиях электропередач.

Медные провода для ошиновки применяются лишь в тех случаях, когда открытое РУ расположено вблизи (около 1,5 км) берегов соленых морей или химических заводов, активные испарения которых и унос могут вызвать быструю коррозию алюминиевых проводов. В отдельных случаях в открытых РУ применяют жесткую ошиновку, которая выполняется из стальных или алюминиевых труб, укрепляемых на опорных изоляторах.

Сечения шин и других токоведущих проводников могут быть рассчитаны исходя из величины рабочих токов и допускаемых температур на основании условий нагрева.

Что касается шин, применяемых в РУ, то сечения их стандартизованы и для них составлены таблицы допустимых длительных токовых нагрузок. Поэтому в практических условиях нет необходимости вести расчет по формулам, а достаточно произвести выбор по таблицам.

Таблицы допустимых длительных токовых нагрузок на голые шины и провода рассчитаны и проверены экспериментально; при их составлении принята допустимая температура нагрева 70° С при температуре окружающего воздуха +25° С.

Такие таблицы для стандартных сечений шин и проводов из основных проводниковых материалов и определенных профилей (прямоугольный, трубчатый, швеллер, полый квадрат и др.) приведены в ПУЭ и справочниках.

Для шин прямоугольного сечения табличные токовые нагрузки составлены при установке их на ребро; поэтому при расположении шин плашмя нагрузки должны быть уменьшены на 5% для шин шириною полос до 60 мм и на 8% для шин шириною полос более 60 мм. В тех случаях, когда средняя температура окружающего воздуха отличается от стандартной (+25°С), допускаемые нагрузки шин, полученные из таблиц, должны быть пересчитаны по следующей приближенной формуле:

где IН—допускаемая нагрузка, взятая из таблиц.

Сечение проводников должно быть проверено по экономической плотности тока.

Экономическим сечением проводников или шин qЭК называют такое сечение, при котором суммарная величина ежегодных расходов, определенная по капитальным затратам и эксплуатационным расходам, оказывается наименьшей.

Экономическое сечение проводов и шин получается при делений, тока наибольшей нагрузки в нормальном режиме на электрическую плотность тока:

Полученное по экономическому условию сечение округляют до ближайшего стандартного и проверяют по длительно допускаемому току нагрузки. Следует отметить, что сборные шины РУ всех напряжений по экономической плотности тока не выбирают, так как экономические сечения при больших токах получаются равными либо меньше сечений, выбранных по нагреву.

Кроме этого, шины РУ проверяют на термическую и электродинамическую устойчивость при коротких замыканиях, а при 110 кв и выше — также на коронирование.

Таким образом, проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и аварийных режимов.

Если сечение проводника, определенное по экономическим условиям и условиям длительной нагрузки, не равно сечению, которое требуется по другим аварийным условиям (термическая и динамическая устойчивость при коротких замыканиях), то должно приниматься большее сечение, удовлетворяющее всем условиям.

Следует также отметить, что при установке шин больших сечений необходимо обеспечивать наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия для охлаждения. Это может быть достигнуто путем уменьшения числа полос в пакете и их надлежащего пространственного и взаимного расположения, рациональной конструкции пакета, применения профильных шин — корытных, полых и др.

При применении стальных шин определение величины допустимого тока производится несколько иным путем.

В стальных шинах вследствие поверхностного эффекта происходит значительное вытеснение тока к поверхности проводника глубина проникновения не превышает 1,5—1,8 мм.

Исследованиями установлено, что допустимая нагрузка стальных шин переменным током практически зависит от периметра поперечного сечения шин, а не от площади этого сечения.

На основании этих исследований принят следующий способ расчета стальных шин переменного тока:

1. Сначала определяют ток нагрузки шины (для однополосной шины не свыше 300—400 А) и находят линейную плотность тока:

где Iн — ток нагрузки, А; р — периметр поперечного сечения шины, мм.

Линейная плотность тока зависит от допустимой температуры перегрева стальной шины над температурой окружающего воздуха. Эта зависимость определяется следующим выражением:

Установлено, что при болтовых соединениях стальных шин величина Θ не должна превышать 40° С, а для сварных соединений она может быть повышена до 55° С.

Если принять температуру окружающего воздуха v0 — 35°, то линейная плотность тока при болтовых соединениях будет равна

и для сварных соединений

2. По этим данным определяем величину необходимого периметра поперечного сечения шины:

По периметру шины, имея сортамент шин, можно легко подобрать нужный размер стандартных стальных полос, соблюдая условие

где h—высота шины, мм; b—толщина шины, мм.

Читайте также:
Перекрестный выключатель: что это такое, конструкция и порядок подключения

Приведенный выше расчет стальных шин относится к однополосным шинам.

При больших токах нагрузки можно применить пакеты из нескольких стальных шин. В этом случае периметр поперечного сечения одной полосы шины, входящей в пакет, подбирается с соблюдением следующих условий:

• для двухполосных шин

• для трехполосных шин

Для упрощения расчетов можно пользоваться диаграммой зависимости периметра р поперечного сечения шины от тока нагрузки IН.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Классификация и маркировка электрических шинопроводов

Kumho Wattrun VS31

Kumho Wattrun VS31 — настоящий старик среди шин для электриков, выпущенный в апреле 2013 года. Именно благодаря этой шине корейский производитель подпадает под имя создателя первой модели для автомобилей EV.

Шина была разработана, чтобы максимизировать освещение в электрических городских автомобилях. Цель была достигнута за счет снижения общего веса (25% по сравнению со стандартными моделями) и снижения сопротивления качению. По параметрам, таким как тяговое усилие и тормозной путь, Wattrun идет в ногу с другими моделями этого производителя.

Шины Kumho Wattrun VS31 были выбраны в качестве оригинального оборудования для электромобиля Renault Samsung SM 3.

Определение

Шины позволяют объединить все элементы электроустановки в одно целое. По сути, это проводники, сопротивление которых находится на низком уровне.

При совокупности нескольких шин в одной точке говорят о шинопроводах. Как правило, они устанавливаются на изоляторах, которые одновременно служат в качестве опор. Прячется он в специальный короб (канал). Благодаря этому он защищается от факторов окружающей среды. Шинопровод всегда должен быть устойчивым к возникающим динамическим и тепловым нагрузкам, ударным тока электросети.

Шины электрические выполняются в нескольких исполнениях. Для их деления на виды предусмотрено несколько классификаций.

По способу исполнения выделяют гибкие и жесткие шины. Их по-другому называют плоскими и трубчатыми. Гибкие шины не перекручиваются. Они не должны обладать высокой степенью тяжения. Причем степень тяжения всех проводов должна быть одинакова. Под влиянием температуры длина шины может изменяться. Поэтому жесткие модели оснащаются гибкими перемычками, которые должны компенсировать эти изменения. Кроме того, они оснащаются виброгасителями.

Кроме того, шины электрические могут быть изолированными и неизолированными. Уже из названия понятно, что в первом случае шина имеет слой изоляции, а во втором — нет.

Для чего нужна нулевая шина в щитке, разновидности и особенности применения в доме

С целью безопасности и удобства монтажа линий электропитания, применяются вводы с отличительными значениями, которые объединяются в общие контактные группы. Нулевая шина — контактная колодка, для безопасного подключения одновременно несколько проводников для дальнейшего питания электроустановок.

Требования безопасности ПУЭ

Система электропитания в идеале составляется по схемам, которые рекомендованы правилами устройства электроустановок (ПУЭ). В жилое помещение или на отдельный объект подключается силовой кабель, а уже последующая его разводка внутри здания обеспечивается с помощью распределительного щитка.

Для удобства такой разводки и применяется нулевая шина. Проще говоря, такое устройство представляет собой усиленный проводник в контактной зоне по открытому типу. К нему подключаются нулевые проводники при помощи винтовых соединителей.

Распространенная конструкция шины — брусок прямоугольной формы, произведенный из прочного металла с характерной проводимостью: латунь, сплавы с медью.

Шина нулевая в корпусе щитка: конструктивные особенности

Конструкция нулевой шины:

  1. Токопроводящая жила из прочного металла.
  2. Пластиковое основание, которое в дальнейшем при монтаже устройства применяется для крепления на ДИН плоскость.

В свою очередь, устройство имеет отверстия, а также зажимные болты, которые применяются с целью закрепления используемых проводников. Такие отверстия и болтики применяются для безопасной разводки проводов нейтрали. Внешне шины отличительны по длине, способу монтажа и количеству отверстий для установки.

Для упрощения сервисного обслуживания и выполнения качественных работ по соединению токопроводящих жил, применяются медные или латунные металлы.

Такие сплавы продлевают срок эксплуатации устройства, обеспечивают бесперебойную работу всей системы. Есть шины в корпусе и без корпуса, однако токопроводящие элементы любых типов устройств схожи.

Для правильной работы устройства и обеспечения дифференциальной защиты потребуется правильное подключение устройств с разделением проводников NPE в щите. Если щит металлический, дополнительно используется нулевой провод от корпуса с изоляцией.

Целевое назначение: для чего нужна

Основная цель использования такого устройства – удобство дальнейшей разводки по помещению, а также гарантия безопасности в ходе эксплуатации силовых токопроводящих жил.

Область применения — сети с напряжением максимум 400 вольт (постоянного и переменного тока).

  1. Организация нескольких областей для присоединения нагрузок от общего ввода к проводнику нуля.
  2. Обустройство заземления видимого типа (устройство с прозрачной крышкой), который поможет прикрыть клеммник.
  3. Улучшение и оперативное подключение нескольких сетей (один узел допускает ввод до 40-ка проводников с 3-мм сечением).
  4. Неразрывная электроцепь на месте с заземлением (также до нагрузки).
  5. Разделение проводников на защитное и рабочее заземление.

Грамотное и профессиональное разделение электропроводки в доме или офисе с множеством электроточек невозможно обеспечить без применения такого простого устройства.

Правила монтажа

В зависимости от выбранного типа устройства, монтаж осуществляется несколькими методами:

  1. Крепление на DIN-рейку. (через изоляторы либо непосредственно в элетрощиток).
  2. Монтаж через угловые изоляторы.
  3. Крепление в электрощитке.

Осуществление монтажа допустимо открытым либо закрытым способом:

  1. Открытый применяется в том случае, если есть шкаф, куда доступ посторонним будет ограничен. Монтаж осуществляется с видимой клеммной колодкой.
  2. Закрытый вариант монтажа применяется в том случае, если оборудование подключается к особо важным системам, к примеру, к силовой розетке электроустановок.
Читайте также:
Временное электроснабжение строительной площадки: схема, проект, ПУЭ, СНиП

После любого варианта монтажа (открытого или закрытого) не должно быть доступа к токоведущим жилам, поскольку в генерирующей установке ноль глухо заземлен, а прикосновение к точке подключения смертельно опасно

При выборе шин стоит обратить внимание на производителя и цену устройства. Так, дешевые китайские шины при эксплуатации или даже в начале монтажа могут просто лопнуть

Шина нулевая является важнейшим конструкционным элементом сборных шин

Применяется она для подключения проводников заземления и нуля. Этот элемент применяется при обеспечении электросетей как переменного, так и постоянного тока

Шина нулевая является важнейшим конструкционным элементом сборных шин. Применяется она для подключения проводников заземления и нуля. Этот элемент применяется при обеспечении электросетей как переменного, так и постоянного тока.

Кратко о достоинствах и недостатках

Из недостатков изделий хотелось бы выделить:

  1. Более длительный срок поставки, если сравнивать с кабелем. Дело в том, что шинопровод изготавливают специально под ваш проект. Редко когда на складе есть уже готовые секции, которые подойдут под ваши условия. В связи с этим придется подождать, пока его изготовят и доставят.
  2. Необходимость проектирования системы специалистом. Существует множество нюансов при составлении проекта, если у вас нет опыта в этом деле, малейшая ошибка может дорого обойтись.
  3. Жесткость конструкции не позволяет изменить трассу прокладки системы. Если вы не учли в проекте пересекающийся в одной плоскости с монтируемой линией вентиляционный канал, обойти его можно будет, только заказав новые части, специальные. Заказ повлечет за собой длительное ожидание поставки и материальные затраты.

Что касается преимуществ шинопровода перед кабелем, они следующие:

Более эстетичный внешний вид смонтированной линии.
Установка производится быстрее, при этом с меньшими усилиями.
Конструкция является пожаробезопасной, к тому же имеет степень защиты IP не менее, чем 55, что позволяет надежно защищать линию питания от влаги и пыли.
Благодаря прямоугольной форме шинопроводы позволяют экономить электроэнергию, т.к

уменьшается сопротивление силы тока и снижается активная энергия, ограничивая при этом реактивную.
Алюминиевый корпус быстро отводит тепло.
Срок службы изделий достигает 30 лет.
Экранирующий кожух обеспечивает защиту от электромагнитных излучений на производстве, что не менее важно.. Некоторые из предоставленных преимуществ относятся только к таким типам, как магистральный, распределительный и троллейный

Иначе говоря, к осветительному типу изделий достоинства относятся не все. Ниже мы как раз и поговорим о том, какие бывают шинопроводы

Некоторые из предоставленных преимуществ относятся только к таким типам, как магистральный, распределительный и троллейный. Иначе говоря, к осветительному типу изделий достоинства относятся не все. Ниже мы как раз и поговорим о том, какие бывают шинопроводы.

Виды шинопровода по техническому назначению

Где только не требуется подача энергетического импульса? – В стране увеличилось количество строительных площадок, возводятся новые промышленные объекты, торгово-развлекательные центры, административные здания, складские помещения. И на каждом объекте сегодня уже применяется шинопровод, как надежный и практичный аналог энергетического кабеля, срок которого увеличен во много раз, и еще он не требует проведения сложных поточных технических осмотров и профилактических действий, чтобы убедиться, что созданная магистраль работает нормально, без отклонений от требований техники безопасности. Возросло количество портовых погрузочных площадок, транзитных грузовых точек, без которых не может быть налажена работа экспорта и импорта товара по большой стране и зарубежью. На таких объектах также монтируются токопроводы и подходящие для реализации заказа виды оборудования. А какие бывают шинопроводы по техническому назначению?

  1. Магистральный шинопровод. Его обычно используют на крупных подстанциях связи, городских распределительных пунктах, отвечающих за нормальный и бесперебойный энергетический импульс по имеющимся магистралям. Его основное преимущество – он разработан так, чтобы позволять формировать большое количество ответвлений и щитков распределения энергии. Существующие токоприемники рассчитаны на подачу сигнала в среднем 1 кВт. В ассортименте имеются магистральные шинопроводы, заточенные на переменный ток. Условное обозначение товара технической аббревиатурой – ШМА. Реализует производитель и изделия для постоянного тока, поэтому в технической литературе имеется еще одно обозначение – ШМАД. А на тех промышленных объектах, где устанавливаются прокатные станки, используют электромонтажники ШМАДК. Такую маркировку не трудно будет найти на изделии. И она будет обозначать, что этот образец отличается закрытыми шинами. Не забывайте, что ШМАД может выпускаться и с открытыми шинами!
  2. Распределительный шинопровод. Говорит сам за себя. Его задача – распределить электричество и доставить его по созданной линии к потребителям. Современный кабель соединяется с электрическими приемниками посредством ответвительной коробки с автоматом или специальным предохранителем. Отметим, что на одной созданной секции может быть до двенадцати важных для потребителей подключений. Максимальные показатели тока – 630 А.
  3. Троллейный шинопровод. Он достаточно «гибкий и услужливый» при монтаже, позволяет формировать трассы нужного направления и конфигурации. Его основные задачи – транспортная и грузоподъемная, поэтому и сопровождает работу кранов, тележек, тельферов, талей.
  4. Трековый или осветительный шинопроводы. Без него не обойтись при формировании полезных площадей будущих торговых, развлекательных, выставочных центров. Имеющиеся на его поверхности осветительные приборы обеспечивают правильную подсветку, расставляют нужные акценты на объекте.

Таким образом, установленная классификация позволяет правильно понимать назначение шинопровода, приобретать его согласно целевому назначению и правилам его использования и эксплуатации на тех или иных объекта. Границы между видами четко очерчены, поэтому ошибиться в выборе практически не возможно, конечно же, если опираться на опыт, знания и советы специалистов. Только монтировав шинопровод на объекте, поймете все его явные преимущества!

Электрическая шина: определение, конструктивные особенности, назначение и установка

В процессе монтажа электрических схем в силовых шкафах и блоках используется электрическая шина или шина. Так называется конструкция: металлический проводник с низким удельным сопротивлением.

  1. Преимущества использования шинопроводов
  2. Классификация шин по форме сечения
  3. Металлы, используемые в производстве шин
  4. Маркировка электрических шин
  5. Нулевая шина
Читайте также:
Перекрестный выключатель: что это такое, конструкция и порядок подключения

Преимущества использования шинопроводов

Электробусом пользоваться удобнее, чем пучком проводов

Использование шины в электрической системе вместо кабельной продукции дает значительную экономию материальных, энергетических и трудовых ресурсов:

  • Монтаж занимает в 2 раза меньше времени, чем прокладка кабеля.
  • Срок службы: до 30 лет без необходимости комплексного обслуживания.
  • Гибкая конфигурация позволяет выполнять безопасный и качественный монтаж сети в зависимости от маршрута ее прокладки.
  • Сборная шина имеет более эстетичный вид, чем групповая разводка.
  • Экранирование проводника исключает влияние электромагнитного поля на расположенное поблизости офисное оборудование.
  • Конструкция пожаробезопасна и соответствует требованиям безопасности по степени защиты IP55.

Сфера применения электробусов – соединение электрических цепей в сетях низкого напряжения или разрядных устройств высокого напряжения, подстанций и т.д.

Классификация шин по форме сечения

Поперечное сечение шин

В зависимости от формы сечения планки мы имеем:

  • трубчатые конструкции;
  • прямоугольные модели;
  • коробчатые проводники;
  • двух или трехходовые модели.

Преимуществами прямоугольных проводов являются эффективное рассеивание тепла и низкое сопротивление току, что снижает активную энергию и ограничивает реактивную энергию. Таким образом, можно обеспечить значительную экономию дорогостоящих энергоресурсов, что важно для крупных коммерческих и промышленных предприятий.

Область применения прямоугольной шины – устройство сетей и распределительных щитов с силой тока в пределах 2000-4000А. Можно подключить несколько плоских шин для получения двух- или трехходовой конфигурации.

Сборные шины плоского и коробчатого исполнения применяются в сетях напряжением до 35 кВ.

Оптимальной модификацией считается трубчатый электробус. Его основные преимущества – эффективное рассеивание тепла, высокое сопротивление и равномерное распределение возникающего электрического поля.

Металлы, используемые в производстве шин

В зависимости от назначения и параметров эксплуатации, необходимых для изготовления проводников, могут применяться:

  • медь;
  • алюминий;
  • сталь;
  • сталь-алюминий – стальной сердечник, покрытый скрученными алюминиевыми проволоками.

К достоинствам алюминиевых шин можно отнести коррозионную стойкость, отличные электропроводящие свойства, малый вес и приемлемую стоимость. Для их изготовления используются низколегированные алюминиевые сплавы с незначительным содержанием кремния и магния для повышения пластичности и прочности металла.

Медные прутки с содержанием меди до 99% ничем не уступают алюминиевым, но менее популярны из-за относительно высокой стоимости.

Маркировка электрических шин

Маркировка нулевого автобуса

Нанесение цветной маркировки на электрические шины регулируется действующими нормативами. Соблюдение их требований обязательно для каждого производителя. Маркировка может производиться как на этапе производства, так и после его завершения. В первом случае используется цветная изоляция, во втором – цветная изоляционная лента, на которой обозначены разные фазы проводника.

Цветовая кодировка шин позволяет точно определить их тип и назначение:

  • Заземляющий провод маркируется чередующимися продольными полосами желтого и зеленого цветов.
  • Нейтральный и исправный проводники отмечены синим цветом.
  • Подключение жил предполагает использование всех трех оттенков в разных вариантах: изоляция с продольными желтыми и зелеными полосами и синей линией на конце, или синяя изоляция с желто-зеленой полосой на стыках и концах жилы.

В трехфазных сетях фаза A отмечена желтым цветом, фаза B – зеленым, фаза C – красным.

Исходя из требований действующих стандартов, для сетей переменного тока используется следующее буквальное обозначение проводов вместе с цветовой кодировкой проводов:

  • в однофазной сети – L;
  • в трехфазной сети – L с номерами от 1 до 3;
  • средний – М;
  • нейтральный или нулевой – N;
  • заземление – ПЭ;
  • комбинированный и нулевой режим – PEN (комбинация обозначений каждого из используемых проводов).

Модели для сетей постоянного тока маркируются буквой L со знаком + или – соответственно положительный или отрицательный провод.

Нулевая шина

Нулевая шина на DIN-рейке

Соединение заземляющего и нулевого проводов осуществляется с помощью нейтральной шины. Его конструкция состоит из токопроводящего сердечника и пластикового основания, установленного на DIN-рейку. Сердечник изготавливается из специальной электротехнической меди или латуни. Токопроводящий элемент имеет стопорные отверстия и болты. Их наличие позволяет организовать упорядоченную и безопасную проводку в электрических панелях. Модели Zero bus производятся разной длины, что позволяет проделать необходимое количество отверстий для крепления в сердечнике. Основная область их применения – сети переменного или постоянного тока, рассчитанные на рабочее напряжение до 400 В.

Благодаря использованию нулевой шины станет возможным:

  • повысить эффективность используемых устройств автоматической защиты;
  • одновременно создать несколько точек подключения нагрузок к нулевому проводу;
  • осторожно и безопасно отделяйте нулевые и рабочие проводники;
  • сделайте землю видимой с помощью пластикового приспособления с крышкой для защиты клемм;
  • установите по одной цепи от точки заземления до каждой нагрузки.

Важным условием при выборе нулевой шины является учет ограничений по максимально допустимой площади сечения кабелей. Это обеспечит безопасную работу сети и бесперебойное питание объекта. Кроме того, подбор оптимальной модификации проводника осуществляется с учетом максимального количества подключаемых нагрузок.

Монтаж нулевой шины осуществляется непосредственно внутри электрощита или на металлической направляющей через болтовое соединение. Различают открытый и закрытый способы крепления. Первый вариант предусмотрен для электрических панелей с закрытой конструкцией, исключающей несанкционированный доступ к внутреннему содержимому. Закрытый монтаж оптимален для сетей, к которым подключено дорогостоящее энергоемкое оборудование: машины и механизмы, электроинструменты и т.д.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: