Классификация и маркировка электрических шинопроводов

Что такое шинопровод, где и как используются, виды шинопроводов

В ГОСТ 28668.1-91 (МЭК 439-2-87) написано, 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.

Шинопровод может состоять из следующих частей:

секции с местами для присоединения ответвительных устройств, либо без них;

секции транспозиции фаз, гибкие, компенсационные, переходные или присоединительные секции;

непосредственно ответвительные устройства.

Очевидно, сам термин «шинопровод» не дает нам 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. К примеру в больших торговых залах, с целью освещения или зонирования помещений, применяют шинопроводы модульного исполнения, на которых и размещаются прожекторы.

Всегда можно встретить шинопроводы, в виде одиночной или несколько линий, в торговых центрах, где их монтируют обычно в различные формы. Процесс монтажа шинопровода достаточно прост, он не требует продолжительных работ и больших физических затрат. Таким образом, шинопровод выступает замечательной альтернативой кабелю.

Конструктивно шинопроводы бывают открытыми, защищенными или закрытыми. Открытые шинопроводы применимы для магистральных сетей в местах с обычной, не агрессивной внешней средой.

К открытым шинопроводам относятся открытые троллеи кранов и шинные магистрали. Они выполняются в виде алюминиевых шин, прокладываемых на изоляторах, прикрепленных к колоннам или фермам. При этом обязательно соблюдаются нормы минимальных расстоянии до оборудования и трубопроводов, а также нормы минимальных высот. В местах, где есть возможность случайного прикосновения к шинам, открытые шинопроводы закрывают защитными металлическими коробами или сетками.

Закрытые и защищенные шинопроводы – основной вид сетей, традиционно применяемых для распределения электроэнергии во многих цехах. Шины защищенных шинопроводов закрыты перфорированным коробом или сеткой с целью предотвращения случайного прикосновения персонала к шинам и случайного попадания на них любых предметов. У закрытых же шинопроводов шины закрыты полностью сплошным коробом.

Минимальная высота установки защищенных шинопроводов – не меньше 2,5 м от поверхности пола, а закрытые шинопроводы можно устанавливать без особых мер по высоте. Это упрощает монтаж электросетей в цехах, так как шинопровод можно проложить просто вдоль линии станков даже на высоте до 1 м от пола. Это сводит к минимуму длину ответвительных присоединений к станку от шинопровода.

Шинопроводы бывают следующих видов:

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.

Магистральные шинопроводы выдерживают значительные токи, они рассчитаны на токи от 1600 до 4000 А, и на большое количество присоединительных ответвлений для подключения потребителей (на 6 м по 2 места).

Распределительные шинопроводы – предназначены для распределения электроэнергии от главной магистрали к нескольким потребителям.

Распределительные шинопроводы рассчитаны на токи до 630 А и на еще 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.

Подробнее про эти виды шинопроводов смотрите здесь: Магистральные и распределительные шинопроводы

Осветительные шинопроводы – применяют для формирования осветительных линий с использованием маломощных прожекторов.

Осветительные шинопроводы, рассчитанные на ток 25 А, типа ШОС – четырехпроводные, с изолированными круглыми проводниками сечением 6 мм2. Длина каждой секций шинопровода ШОС составляет 3 м.

Секция снабжена шестью однофазными штепсельными присоединениями (фаза – ноль) на каждые 50 см. В комплекте с шинопроводами поставляются и штепсельные вилки на ток в 10 А, а также прямые, угловые, гибкие и вводные секции. С помощью данного набора элементов набирают комплектный шинопровод даже для самых сложных трасс.

Смежные секции соединяют с дополнительным с помощью двух винтов. Затем к шинопроводу на хомут с крючком подвешивают светильники, и подключают к любому из штепсельных разъемов. Расстояние между точками крепления не превышает 2 м. Если светильники устанавливаются не на коробах шинопроводов, шаг может быть и больше – до 3 м.

Троллейные шинопроводы – применяются для питания монорельсов, подъемных кранов, подвесных дорог и прочих передвижных электрических систем.

Шинопровод дает ряд преимуществ:

Вид шинопровода более эстетичен по сравнению с кабелем.

Процесс монтажа занимает меньше времени, чем монтаж кабеля.

Промышленные шинопроводы прямоугольного сечения имеют меньшее сопротивление, что снижает активные потери и ограничивает реактивную энергию, то есть способствует экономии.

Шинопроводы безопасны экологически.

Особенности конструкции корпуса из алюминия позволяют быстро отводить тепло.

Шинопроводы обладают степенью защиты, не менее IP55.

Срок службы шинопроводов составляет от 25 до 30 лет, при этом не требуется никакого технического обслуживания.

Экранирующее свойство кожуха сводит к минимуму уровень электромагнитного излучения.

Окрасив шинопровод в любой подходящий цвет, можно вписать его в интерьер магазина, офиса и других объектов, для которых имеет значение эстетика.

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. Рассмотрим подробнее основные виды шинопроводов.

Открытые 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.

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.

Читайте также:  Нагреваются ли светодиодные лампы во время работы
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.

1 . КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 . По назначению шинопроводы подразделяются на виды, указанные в табл. 1 .

1.2 . По роду тока шинопроводы подразделяются на:

шинопроводы переменного тока;

шинопроводы постоянного тока.

1.3 . По конструктивному исполнению шинопроводы переменного тока подразделяются на:

однофазные с нулевым защитным проводником,

трехфазные с нулевым рабочим проводником,

трехфазные с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником .

2 . СИСТЕМА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ТИПОВ ШИНОПРОВОДОВ

2.1 . Обозначения классификационных признаков шинопроводов приведены в табл. 2 .

Обозначение классификационного признака шинопровода

ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ИСПОЛНЕНИЮ

Шинопровод однофазный с нулевым защитным проводником

Шинопровод трехфазный с нулевым рабочим проводником

Шинопровод трехфазный с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником

2.2 . Структура условного обозначения типа шинопровода

1 . Для шинопроводов постоянного тока вместо обозначения классификационного признака по конструктивному исполнению указывается буква «Д».

2 . При указании степени защиты записывается только цифровая часть обозначения степени защиты.

3 . В качестве обозначения специального исполнения указывается одна буква, например, «В» – для условного обозначения типа шинопровода для вертикальной установки, « X » – для условного обозначения типа шинопровода для химически агрессивных сред и т.п.

Обозначение специального исполнения устанавливается разработчиком изделия по согласованию с базовой организацией по стандартизации.

4 . Порядковый номер конструкции присваивается базовой организацией по стандартизации.

3 . СТРУКТУРА НАИМЕНОВАНИЙ ШИНОПРОВОДОВ

Структура наименования шинопровода должна содержать:

– название изделия, соответствующее виду шинопровода по назначению (табл. 2 );

– условное обозначение типа шинопровода в соответствии с п. 2.2 .

Примеры записи наименований шинопровод ов

Шинопровод магистральный постоянного тока на 1600 А со степенью защиты 1Р20 по ГОСТ 14254-80, порядковый номер конструкции – 2, вид климатического исполнения – Т3: «Шинопровод магистральный ШМАД-1600-20-2Т3».

Шинопровод магистральный переменного тока на 2500 А трехфазный с нулевым рабочим проводником, со степенью защиты 1Р20 по ГОСТ 14254-80, порядковый регистрационный номер конструкции – 3, вид климатического исполнения – У3: «Шинопровод магистральный ШМА4-2500-20-3У3».

Шинопровод распределительный переменного тока на 400 А, трехфазный с нулевым рабочим проводником, со степенью защиты 1Р32 по ГОСТ 14254-80, для вертикальной установки, порядковый регистрационный номер конструкции – 1, вид климатического исполнения – У3: « Шинопровод распределительный ШРА4-400-32В-1У3».

Шинопровод троллейный переменного тока трехфазный на 250 А со степенью защиты 1Р12 по ГОСТ 14254-30, порядковый номер конструкции 2, вид климатического исполнения – УХЛ3: « Шинопровод троллейный ШТР3-250-12-2УХЛ3».

Шинопровод осветительный переменного тока однофазный на 18 А со степенью защиты 1Р12 по ГОСТ 14254-80 порядковый номер конструкции 1, вид климатического исполнения – У3: « Шинопровод осветительный ШОС1-16-12-1У3».

ПРИЛОЖЕНИЕ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Жесткий токопровод напряжением до 1000 В заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями

Шинопровод, предназначенный для передачи электрической энергии от источника к месту ее распределения (распределительным пунктам или мощным приемникам электрической энергии)

Шинопровод, предназначенный для распределения электрической энергии

Шинопровод предназначенный для питания передвижных токоприемников

Шинопровод, предназначенный для питания светильников, а также мелких токоприемников

Шинопровод, имеющий фазный и нулевой рабочий проводник, который может быть одновременно использован в качестве нулевого защитного проводника

Шинопровод однофазный с нулевым защитным проводником

Шинопровод , имеющий фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводник

Шинопровод , имеющий три фазных проводника

Шинопровод трехфазный с нулевым рабочим проводником

Шинопровод , имеющий три фазных и нулевой рабочий проводник, который может быть одновременно использован в качестве нулевого защитного проводника

Шинопровод трехфазный с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником

Шинопровод , имеющий три фазных, нулевой рабочий и нулевой защитный проводник

Основные виды и типы электротехнических шин

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

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:  Что такое конечный выключатель — устройство и принцип работы

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.

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.

Классификация и маркировка электрических шинопроводов

В этом вводном разделе:

• даны ссылки на базовые нормативные документы;

• определено понятие «степень защиты от проникновения» для шинопроводов и токопроводов;

• рассмотрены общие физические свойства, присущие шинопроводам любого типа;

• описаны причины, по которым шинопроводы повсеместно вытесняют кабельные системы распределения электроэнергии на современных объектах со значительным количеством потребителей электроэнергии.

Количество нормативных документов по электротехнике в России (как и во всём мире) огромно. Но, начав с документов, приведенных здесь, можно найти требуемые.

В России одним из основных регламентирующих документов в области электротехники являются «Правила устройства электроустановок», ПУЭ. Сейчас действует седьмая редакция этого документа.

Ввиду объёмности ПУЭ редакции 7 утверждается Министерством энергетики России по частям. Так, например, Раздел 1 «Общие правила» утверждены Приказом Минэнерго от 08.07.2002 № 204, глава 1.8. «Нормы приемо-сдаточных испытаний» — Приказом Минэнерго От 09.04.2003 № 150 и т.д.

Глава 2.2 ПУЭ «Токопроводы напряжением до 35 кВ. Область применения, определения» вводит основные определения для токопроводов и шинопроводов.

Раздел 2.2.2 этой главы определяет, что:

«Токопроводом называется устройство, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных или изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций».

Раздел 2.2.3. ПУЭ определяет, что:

«В зависимости от вида проводников токопроводы подразделяются на гибкие (при использовании проводов) и жесткие (при использовании жестких шин).

Основные типы токопроводов рассматриваются в разделе „Токопроводы“.

Жесткий токопровод до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями, называется шинопроводом.

Упрощенно шинопровод — это жесткие проводники — шины, как правило, прямоугольной формы, используемые для передачи электроэнергии.

Так что шинопровод — это тоже токопровод.

Во избежание путаницы, следуя ПУЭ, токопроводами будем называть устройства распределения электроэнергии для работы с напряжениями свыше 1 кВ.

Наиболее распространены токопроводы для работы с напряжениями до 35 кВ. Основные требования к ним приведены в ПУЭ.

ПУЭ, в зависимости от назначения, подразделяют шинопроводы на (рисунок Ш-1):

Читайте также:  Как подобрать трансформатор тока для электросчетчика по нагрузке

магистральные, предназначенные в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников. См. раздел «Магистральные шинопроводы»;

распределительные, предназначенные в основном для присоединения к ним электроприемников. См. раздел «Распределительные шинопроводы»;

осветительные, предназначенные для питания светильников и электроприемников небольшой мощности«. См. раздел «Осветительные шинопроводы»;

троллейные, предназначенные для питания передвижных электроприемников. См. раздел «Троллейные шинопроводы»

Требования к магистральным и распределительным шинопроводам заданы ГОСТ (2003). «Шинопроводы магистральные и распределительные переменного тока на напряжение до 1000 В. Общие технические условия, Mains and distribution busways up to 1000 V a. c. General specifications».

Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС №№ 11-12-94). В разделах цитируется по изданию 2003 г.

Стандарт распространяется на шинопроводы климатических исполнений У, ХЛ и Т, категорий размещения 2 и 3 и климатических исполнений УХЛ, О, категории размещения 4 по ГОСТ 15150, предназначенные для электрических сетей переменного трехфазного тока частоты 50 и 60 Гц на напряжение до 1000 В для систем с глухозаземленной нейтралью.

Требования к троллейным шинопроводам заданы ГОСТ «Шинопроводы троллейные напряжением до 1000 В. Общие технические условия, Trolley bus bars of voltage to 1000 V. General specifications». Стандарт распространяется на троллейные шинопроводы, предназначенные для выполнения троллейных линий напряжением до 1000 В, питающих электрооборудование мостовых кранов, талей, передаточных тележек, подвижного состава однорельсовых дорог (в том числе с адресованием грузов), а также электрические ручные машины.

Дата последнего изменения — 18.10.2016.

Требования к осветительным шинопроводам заданы ГОСТ «Шинопроводы осветительные напряжением до 660 В переменного тока». В 1984 году Государственным комитетом СССР срок действия стандарта установлен 01.07.1985 до 01.07.1990.

В 1994 году ограничение срока действия снято по протоколу N Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4, 1994 год), т.е. стандарт является действующим.

Конечно, за это время произошли серьёзные изменения в технологиях комплектных электротехнических устройств. В частности, разработан европейский стандарт IEC 61439 на комплектные электротехнические устройства. Стандарт объемный и сложный, состоит из шести частей. В РФ его решено принять в полном объёме. Сейчас на русском доступна первая часть стандарта IEC 61439.

Шестая часть, IEC 61439 −6 «Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 6. Системы сборных шин (шинопроводов)», на языке оригинала — «Low-voltage switchgear and controlgear assemblies — Part 6: Busbar trunking systems (busways)», официально на русском ещё недоступна.

Тем не менее, компаниям, занятым производством, поставками, монтажом шинопроводов целесообразно ориентироваться на действующие главы ПУЭ редакции 7, ГОСТ (2003), ГОСТ ГОСТ 24752‑81 и IEC 61439 в составе всех шести частей, а в случае расхождения между этими нормативными документами следовать наиболее строгим требованиям, заданным в одном из них.

Следует иметь в виду, что производители шинопроводов используют иногда термин «шинопровод» для описания всей конструкции, включая элементы крепежа. Внутри термина «шинопровод» они иногда используют термин «токопровод» для обозначения части шинопровода, предназначенной именно для передачи электричества. Например, осветительный шинопровод на ток до 16 А с однофазным токопроводом.

На рисунке Ш-1 в качестве примеров магистральных, распределительных и осветительных шинопроводов (поз. 1 ‑ 6) показаны шинопроводы компании Siemens, в качестве троллейного шинопровода (поз. 7) ‑ шинопровод компании Vahle.


Рисунок Ш-1. Примеры шинопроводов. 1 — Осветительный шинопровод для токов до 40 А, 2 ‑ распределительный шинопровод для токов 160 А, 3 — распределительный шинопровод для токов до 1250 А, 4 — магистральный шинопровод для токов до 5000 А, 5 — магистральный шинопровод для токов до 6300 А, 6 — распределительный шинопровод с возможностью передачи данных, совместим с протоколами EIB, AS-Interface. PROFIBUS, 7 — троллейный шинопровод.

Степень защиты от проникновения

Для описания защищенности шин токопроводов и шинопроводов от прикосновения к ним твёрдыми предметами и проникновения к ним пыли и воды используется классификация Ingress Protection Rating (степень защиты от проникновения), определяющая степени защиты оболочки, обеспечиваемые ею для электрооборудования и других устройств. Эта классификация задана в международном стандарте IEC 60529 и в тождественном ему российском ГОСТ 14254 — «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками, код IP».

Защита от доступа к опасным токоведущим (или механическим) частям, обеспечиваемая оболочкой, проверяется стандартными методами испытаний, и обозначается IPХХ, где на позициях Х находятся цифры.

Первая цифра — защита от проникновения посторонних предметов.

Если стоит Х, то параметр не определён.

Если стоит цифра, то уровень защищённости определяется по таблице 1.

Таблица 1. Уровень защиты от проникновения посторонних предметов, обеспечиваемый оболочкой.

Уровень

Защита от посторонних предметов, имеющих диаметр

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

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

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

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

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.

Ссылка на основную публикацию