Как выбрать медные шины

РАСЧЕТ ДЛЯ ШИН ПО ТОКУ

ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ТОК ДЛЯ ШИН

1. РАСЧЕТ ДЛЯ МЕДНЫХ ШИН ПО ТОКУ

ТОК МЕДНОЙ ШИНЫ ПО ПЭУ П.1.3.24

Расчет сечения медной шины по длительно допустимым токам нужно проводить в соответствии с главой 1.3 «Правил устройства электроустановок» выпущенных Министерством Энергетики СССР в 1987 году.

То есть те самые ПУЭ 1.3.24, знакомые всем электрикам » При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т. п.).». На основании их выбираются допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин. Кроме того, часто в среде электротехники можно услышать, что это пропускная способность по току медной полосы. Предельно допустимые длительные токи для медных шин прямоугольного сечения ПУЭ 1.3.31 для постоянного и переменного тока при подключении 1 полосы на фазу собраны в нижеследующей таблице токов медных шин:

Допустимый ток шина медная 15×3

210

210

Допустимый ток шина медная 20×3

275

275

Допустимый ток шина медная 25×3

340

340

Допустимый ток шина медная 30×4

475

475

Допустимый ток шина медная 40×4

625

625

Допустимый ток шина медная 40×5

705

700

Допустимый ток шина медная 50×5

870

860

Допустимый ток шина медная 50×6

960

955

Допустимый ток шина медная 60×6

1145

1125

Допустимый ток шина медная 60×8

1345

1320

Допустимый ток шина медная 60×10

1525

1475

Допустимый ток шина медная 80×6

1510

1480

Допустимый ток шина медная 80×8

1755

1690

Допустимый ток шина медная 80×10

1990

1900

Допустимый ток шина медная 100×6

1875

1810

Допустимый ток шина медная 100×8

2180

2080

Допустимый ток шина медная 100×10

2470

2310

Допустимый ток шина медная 120×8

2600

2400

Допустимый ток шина медная 120×10

2950

2650

2. КАКОЙ ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ПРЕДЕЛЬНЫЙ ТОК ДЛЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ШИНЫ?

СЕЧЕНИЕ ШИНЫ, ММ

ПОСТОЯННЫЙ ТОК, А

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, А

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 15×3

165

165

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 20×3

215

215

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 25×3

265

265

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 30×4

370

365

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 40×4

480

480

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 40×5

545

540

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 50×5

670

665

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 50×6

745

740

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 60×6

880

870

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 60×8

1040

1025

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 60×10

1180

1155

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 80×6

1170

1150

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 80×8

1355

1320

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 80×10

1540

1480

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 100×6

1455

1425

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 100×8

1690

1625

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 100×10

1910

1820

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 120×8

2040

1900

Длительно допустимый ток для шины алюминиевой 120×10

2300

2070

Super User

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam.

Email Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Источник: www.spb-metall.ru

Расчет для медных шин по току

Расчет сечения медной шины по длительно допустимым токам нужно проводить в соответствии с главой 1.3 «Правил устройства электроустановок» выпущенных Министерством Энергетики СССР в 1987 году. То есть те самые ПУЭ 1.3.24, знакомые всем электрикам » При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т. п.).». На основании их выбираются допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин. Кроме того, часто в среде электротехники можно услышать, что это пропускная способность по току медной полосы. Предельно допустимые длительные токи для медных шин прямоугольного сечения ПУЭ 1.3.31 для постоянного и переменного тока при подключении 1 полосы на фазу собраны в нижеследующей таблице токов медных шин:

Пропускная способность медной шины

Сечение шины, мм Постоянный ток, А Переменный ток, А
Допустимый ток шина медная 15×3 210 210
Допустимый ток шина медная 20×3 275 275
Допустимый ток шина медная 25×3 340 340
Допустимый ток шина медная 30×4 475 475
Допустимый ток шина медная 40×4 625 625
Допустимый ток шина медная 40×5 705 700
Допустимый ток шина медная 50×5 870 860
Допустимый ток шина медная 50×6 960 955
Допустимый ток шина медная 60×6 1145 1125
Допустимый ток шина медная 60×8 1345 1320
Допустимый ток шина медная 60×10 1525 1475
Допустимый ток шина медная 80×6 1510 1480
Допустимый ток шина медная 80×8 1755 1690
Допустимый ток шина медная 80×10 1990 1900
Допустимый ток шина медная 100×6 1875 1810
Допустимый ток шина медная 100×8 2180 2080
Допустимый ток шина медная 100×10 2470 2310
Допустимый ток шина медная 120×8 2600 2400
Допустимый ток шина медная 120×10 2950 2650

Купить электротехнические медные и алюминиевые шины можно в нашей компании со склада и под заказ:

Расчет теоретического веса электротехнических шин:

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить алюминий со склада в Петербурге или заказать доставку по России.

Cклад Невской Алюминиевой Компании расположен по адресу Лиговский пр. д. 266, недалеко от станции метро «Московские Ворота», рядом грузовая магистраль — Витебский проспект, выезды на ЗСД и КАД.
Документы на погрузку выдаются на месте.

Источник: spbalum.ru

Что такое шина медная и ее монтаж

Для реализации передачи электроэнергии на малые расстояния активно применяется шинопровод. Шина медная часто используется для реализации токопроводов. В зависимости от того, при каких условиях будет эксплуатироваться токопровод, применяют разные типы шин, изготавливаемых из меди или алюминия.

1 Почему медь и какие виды шин существуют

Выбор типа, марки, параметров должен быть осуществлен специалистом (инженером-конструктором). Для некоторых нестандартных задач шины могут быть изготовлены под заказ, под строго указанные спецификацией параметры. Электротехнические шины являются незаменимыми элементами при создании распределительных устройств, систем автоматизации и управления. При этом наиболее часто в качестве основного материала используется медь. О том, почему рекомендуется применять шины электротехнические, какому материалу отдать предпочтение, как выбрать и произвести монтаж, как не допустить ошибок при монтаже и выборе, рассказано ниже.

Для начала стоит описать, что такое шина. Шиной называют проводник, обладающий низким сопротивлением, независимо от формы, размера, сечения и материала изготовления. Их применяют в различных электрических установках. Например, в низковольтных установках их используют для соединения с отдельными электрическими цепями. В высоковольтных могут применяться на участках, которые требуют наличие низких активных и реактивных сопротивлений проводника.

Шина медная представляет собой либо полосу металла различных размеров, либо несколько сплетенных проводников круглого сечения (плетеные) — именно эти 2 формы встречаются наиболее часто.

Наиболее часто все провода, кабели и шины изготавливают из 2 материалов: алюминия и меди. Все профессиональные электрики советуют выбирать медные проводники, потому что медь, в отличие от алюминия, имеет более высокую механическую прочность, обладает высокой гибкостью, благодаря чему очень просто производить монтаж медных проводников, она прекрасно стыкуется с другими проводниками (медными) и не окисляется. Алюминий, хоть и имеет примерно сходные с медью параметры, на воздухе очень быстро окисляется, что существенно ухудшает его проводимость. Кроме того, при соединении алюминиевых проводников с проводниками из других материалов, образуется гальваническая пара, которая стимулирует развитие коррозии, и проводник будет быстро разрушаться. Именно поэтому настоятельно рекомендуется использовать медь, несмотря на дешевизну алюминия.

Шина медная, как и любой другой материал, имеет свои характеристики и типы, все они регламентируются ГОСТ 434-78. Начать стоит с разделения шин на твердые и мягкие:

  1. Твердые (ШМТ). Применяются реже, чем мягкие. Изготавливается из обычной меди, имеет более низкую проводимость, чем шины мягкие. Шина медная ШМТ используются в местах, где требуется обеспечить прочность и неподвижность шинопровода.
  2. Мягкие (ШММ). Получили широкое распространение во всех отраслях промышленности: от авиастроения до металлургии, в быту, в космической отрасли и т.д. Для их изготовления используется мягкая медь марок М1, М1М, М2 и т.д.
  3. Медная шина из бескислородной меди (ШМТВ). Это особый сплав меди, не имеющий в своем составе оксидов. На данным момент все брендовые производители изготавливают продукцию именно из такой меди. Она имеет несколько преимуществ перед обычной: нет жестких условий для термообработки, не происходят испарения меди при нагреве проводника, менее ломка и хрупка. Однако цена на такие изделия очень высока и не оправдывает их покупку.

Шину электротехническую подбирают не только по материалам, но и по условиям ее применения. Так, луженая применяется в электротехнических установках, которые находятся во влажных условиях (улица, навес, влажное помещение). Часто такие проводники используют на подстанциях, для перехода с трансформаторов и выключателей элегазовых. Шина медная гибкая может быть как плетеной, так и плоской (в форме полосы). Применяют шины медные гибкие для монтажа шинопроводов различных установок, потому что они обладают высокой проводимостью и механической прочностью. Другая разновидность шина — плетеная медная гибкая изолированная.

Используют шину медную гибкую изолированную для создания защищенных токопроводов в помещениях, где может произойти контакт с другими проводниками или объектами.

Каждый тип шин имеет свое сечение (все возможные сечения указаны в ГОСТ 434-78), однако при необходимости ряд фирм может изготовить шину электротехническую нестандартных размеров. Для этого необходимо составить спецификацию и начертить чертеж такой нестандартной детали. Без спецификации изготовление по индивидуальным размерам затруднительно, кроме того, такую деталь нельзя применять в промышленных установках.

2 Как подбирать шины

Для реализации токопровода используют несколько шин. Количество их зависит от количества подводимых фаз, от наличия/отсутствия шины заземления, нулевой шины. Подсчет фаз дело несложное, и производится на начальном этапе проектирования, как и определение наличия земли или нуля.

Чтобы осуществить выбор шин по сечениям, необходимо рассчитать максимальный ток, который будет протекать по шинопроводу и, исходя из его значения, определить по ПУЭ и ГОСТ 434-78 сечения шин. Сечение определяется шириной и толщиной полосы, выбор не зависит от длины шинопровода. Согласно ПУЭ, значение допустимого тока может изменится в меньшую сторону, если в шинопроводе проложен более чем 1 проводник. Так шина электротехническая 40х4, проложенная в однофазном токопроводе, позволяет питать установку током в 625 А. Для двухфазного шинопровода допустимый ток составляет уже 1090 А, а не 1250. Для сечения 40х5 ток в однофазном токопроводе составляет 700 А или 705 А (для постоянного и переменного тока соответственно). Шина медная 50х10 обеспечивает работу при токе около 1000 А. Резкое увеличение значения допустимого тока наблюдается при увеличении сечения, так сечение 100х10 допускает токи 2310 А и 2470 А. А медная самолудящаяся 3×1 мм может использоваться для обеспечения питания током в 470А.

В качестве примера: следует запитать установку НКУ постоянным током. Величина тока составляет 550 А. Поскольку расчетный ток находится между значениями допустимых токов шин сечением 40х3 (475А) и 40х4 (625А), выбирают шину, которая обеспечит расчетное значение тока. В данном случае это будет шина медная 40х4.

Шину заземления выбирают, исходя из расчетного тока, однако шина заземления будет обладать меньшим сечением.

При проектировании шинопроводов и при отсутствии каких-либо жестких требований к ним, следует отдать предпочтение гибким проводникам. Гибкая шина более прочна и долговечна, обладает лучшими характеристиками, чем твердые. Также особое внимание следует уделить фирмам-изготовителям материала. Предпочтение следует отдать отечественным производителям, поскольку все иностранные изготовители намеренно завышают характеристики своих изделий. В то время как отечественные компании их занижают. При этом важно приобретать продукцию у крупных и проверенных компаний. Например, «Норильск Никель», «Русская медная компания», «УГМК» и др. Многие мелкие компании торгуют импортным контрафактом, и высока вероятность приобретения некачественного материала.

3 Как производится монтаж

Обычно монтаж шин электротехнических не составляет особого труда. Для этого продаются специальный крепеж. В комплект обычно входит держатели из диэлектрического материала и метизы для крепления держателей к несущей конструкции. Крепление в таком случае осуществляется следующим образом: проводник вставляется в держатели и прикладывается к конструкции. Далее производится разметка под крепежные метизы. По разметкам сверлят отверстия для крепления держателей, в которые вставляется проводник.

После монтажа шины производят подключение. Для этого на полосе обычно имеются специальные отверстия, которые осуществляют соединение кабеля и шинопровода. Если отверстий нет или они находятся в неудобном для подключения месте, то их можно просверлить самостоятельно. Для подключения возможно использование и специальных приспособлений. При подключении очень важно:

  1. Обеспечить переход специальными деталями между алюминиевым проводом (жилой кабеля) и шиной электротехнической медной.
  2. Покрасить шины согласно ГОСТ в зависимости от назначения и фазы. Фаза А должна иметь желтый цвет, фаза В — зеленый, фаза С — красный, рабочая нейтраль — голубой, шина заземления — продольные полосы (желтого и зеленого цветов).

Монтаж должен обеспечивать надежное соединение проводников и надежное крепление к конструкции. Не допускается контакт шинопровода с другими устройствами, проводниками, элементами. Шинопровод должен быть защищен от посторонних контактов защитным экраном.

Часто, для экономии времени и материала, электромонтеры и монтажные организации не устанавливают защитные экраны. Цена этому — человеческая жизнь. Так, в 2011 году в Кемеровской области монтер, выполнив монтаж и подключение шинопровода, но не установив защитный экран, начал монтаж оборудования шкафа НКУ. При этом не была смонтирована система защиты и автоматического отключения питания шкафа, система оповещения (индикатор напряжения на шине). В тестовом режиме на объект было подано питание, и монтер, случайно задев головой шины, получил сильное поражение током.

Источник: tutmet.ru

Медные шины: характеристики, применение и цены

Медные шины обладают высокой электрической проводимостью и отличными эксплуатационными свойствами.

Медные шины можно приобрести оптом или в розницу.

Акции и спецпредложения на цветной и нержавеющий металлопрокат позволят существенно сэкономить.

Медные шины широко используются в радиотехнике и электротехнической промышленности.

Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку медных шин.

Закупка медных шин у крупных поставщиков имеет ряд преимуществ:

  • широкая география поставки;
  • опт и розница;
  • востребованные типоразмеры;
  • персональный подход к клиентам.

Посмотреть поставщика медных шин.

Если спросить случайного человека, что такое медная шина, он вряд ли сможет сходу ответить на этот вопрос. Между тем медные шины есть в любой энергообеспечивающей системе, их широко используют в радиотехнике и электротехнической промышленности. Шины заземления, изготовленные из меди, можно увидеть в электрощитах не только промышленных, но и жилых зданий.

Эти изделия снискали такую популярность из-за высокой электрической проводимости и отличных эксплуатационных свойств меди. Медная шина выдерживает рабочие температуры от -55 °С до +280 °С, а ее максимальное рабочее напряжение может достигать 1000 В.

Характеристики и особенности изготовления медных шин

Технологический процесс производства медных шин — это холодная прокатка меди горячего прессования. Медная шина представляет собой ленту или тонкий прямоугольный профиль высококачественной меди с минимумом примесей. Такая медь отличается низким сопротивлением, высокой теплопроводностью, коррозионной устойчивостью и прочностью.

Теплопроводность меди составляет 401 Вт/м × К. Для сравнения: у алюминия этот показатель равен 202–236 Вт/м × К, а у стали 47 Вт/м × К. При нормальных температурах медные шины практически не подвержены коррозии в сухом воздухе и сухих газах-галогенах, пресной и морской воде (в отсутствие сильных течений), в неокисляющих кислотах (серной, соляной, фосфорной) и растворах солей (в отсутствие кислорода), щелочных растворах (кроме аммиака и солей аммония), органических кислотах, спиртах, фенольных смолах. Одновременно в таких средах, как аммиак, хлористый аммоний, растворы кислых солей и окислительные минеральные кислоты, а также с увеличением количества примесей медные шины теряют свою коррозийную устойчивость. Следует учитывать и возможность контактной коррозии (например, при соприкосновении меди с алюминием, цинком).

Из национальных и межгосударственных стандартов, а также технических условий, регулирующих производство, испытания и применение самой меди, полуфабрикатов и изделий из нее, можно выделить:

  • ГОСТ 859-2014. Межгосударственный стандарт. Медь. Марки;
  • ГОСТ 434-78. Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электротехнических целей. Технические условия;
  • ГОСТ 18690-2012. Кабели, провода, шнуры и кабельная арматура. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение;
  • ГОСТ 24231-80. Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа;
  • ГОСТ 26877-2008. Межгосударственный стандарт. Металлопродукция. Методы измерений отклонений формы;
  • ТУ 48-0814-105-2000 и др.

Важными нормативно-техническими требованиями к медным шинам, используемым в электротехнических целях, являются:

• Сырье для изготовления. Им может являться сортовой прокат, медная катанка, слитки и прессованная заготовка, которые по качеству не должны быть ниже марки меди М1 в соответствии с ГОСТ 859-2014. По техническим условиям, например, ТУ 48-0814-105-2000, допускаются к производству марки меди М2 и т.д.

• Типовые размеры медных шин. Нормативные (установленные) значения номинальных размеров шин по стороне A (толщине) и B (ширине), а также их расчетных сечений с учетом закругления углов приведены в таблице 4 ГОСТ 434-78. Предельные отклонения от номинальных размеров по сторонам A и B указаны в таблице 5 этого же стандарта. Поскольку шины должны иметь закругления, в ГОСТ 434-78 прописаны номинальные значения радиусов закругленных углов и предельные отклонения от нормы закругления, которые можно найти в таблице 7а. Длина полосы шины должна быть от 3 до 6 м, но по согласованию с потребителем допускается изготовление шин длиной от 2 до 6 м. Наличие в одной партии шин, длина полосы которых составляет от 2,5 м, разрешено в пределах 7% от совокупного веса партии.

• Дефекты и отклонения. Поверхность медных шин не должна иметь повреждений, которые бы превышали удвоенное значение предельных отклонений размеров после контрольной зачистки; при этом отклонение в форме сечения не должно превышать одинарных предельных отклонений размеров сечения. Допустимо, если изделия имеют на поверхности следы смазки или небольшие изменения по цвету вследствие окисления. Прямолинейность для твердых шин (ШМТ, ШМТВ) может иметь отклонения по размеру B, то есть серповидность, в пределах 3,5 мм на 2 м длины. По согласованию с заказчиком допускаются более мягкие требования к серповидности, но в любом случае в пределах 4 мм на 1 м длины. Серповидность полос шин определяется в соответствии с ГОСТ 26877-2008. Твердые шины ШМТВ при изгибе не должны иметь трещин и расслоений.

• Механические свойства. Для мягких шин (ШММ) относительное удлинение в процентах в зависимости от размера A должно быть: от 2,5 до 7,0 мм — минимум 37%; от 7,0 до 10,0 мм и свыше — минимум 40%; при этом в любом случае, даже по согласованию с заказчиком, относительное удлинение не может быть меньше 34%. Для твердых шин (ШМТ, ШМТВ) минимальная величина их временного сопротивления к разрыву — 637 МПа (65 кгс/мм 2 ) по Бринеллю (ГОСТ 434-78).

• Удельное сопротивление. По ГОСТ 434-78 при температуре 20 °C — не более 0,01724 х 10 6 Ом x м.

• Маркировка и упаковка. Эти процедуры должны соответствовать ГОСТ 18690-2012. На каждую бухту, катушку, пачку крепится ярлык со следующей информацией:

  1. товарный знак завода-изготовителя;
  2. условное обозначение медных шин: например, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по нему можно определить площадь расчетного сечения в мм 2 );
  3. номер партии;
  4. год и месяц изготовления;
  5. клеймо ТК;
  6. ГОСТ 18690-2012.

Полосы шин одной марки укладываются в однотипные по размеру и исполнению пачки максимальным весом 200 кг, обернутые упаковочным материалом и перевязанные проволокой под или поверх пачки 3 раза или более. Разрешается намотка любых ШММ, а также ШМТ и ШМТВ с сечением не более 240 мм 2 — в бухты, при этом они должны быть перемотаны проволокой как минимум в 3-х местах. По согласованию с заказчиком возможна контейнерная транспортировка медных шин без упаковки.

• Перевозка, хранение и гарантийные обязательства. Изготовитель медных шин выставляет гарантийный срок хранения продукции с момента производства: для ШМТ и ШМТВ — полгода, для ШММ — год. Гарантия действует в случае, если не нарушаются условия транспортирования и хранения (ГОСТ 18690-82), с учетом климатических факторов (ГОСТ 15150-69).

При выборе твердой или мягкой шины с точки зрения ее электротехнических качеств ключевую роль играет марка меди.

Марки меди для изготовления шин

Марки меди отличаются между собой технологией производства и, следовательно, — составом и количеством примесей. Для литой и деформированной меди ГОСТ 859-2014 определяет 12 химических элементов, для катодной меди — 19, для сверхчистой меди в семействе новых стандартов ГОСТ 27981 предусмотрен анализ 22-х элементов. Очевидно, что разработка методов атомно-спектрального, химико-атомно-эмиссионного, фотометрического и других сложных видов анализа не происходит ради праздного интереса. А ведь поиск и измерение массовой доли химических элементов происходит в металле, состоящим более чем на 99,99% из меди! Но как примеси влияют на механические, технологические и эксплуатационные качества меди? Давайте рассмотрим.

Так, в стандартных условиях эксплуатации примесь кислорода, содержащегося в форме закиси меди (Cu2O) в количестве от 0,08 до 0,001%, не играет практически никакой роли. Его пагубное воздействие проявляет себя только при высоких температурах, поэтому такие бескислородные (рафинированные) марки меди, как М1р, М2р и М3р, требуются лишь для изделий, применяемых в особых высокотемпературных эксплуатационных режимах, производятся под конкретный заказ и стоят дорого. С другой стороны, кислород (O), а также висмут (Bi), свинец (Pb), цинк (Zn), кадмий (Cd) и другие легкоплавкие примеси создают трудности при паячных/сварочных работах, формируя зоны хрупкости в процессе нагрева. Исключительно с технологической точки зрения бескислородная медь в данном случае предпочтительнее. Здесь следует помнить, что содержание серебра на уровне 0,05% вдвое повышает температуру рекристаллизации меди, а с позиции механических свойств — уменьшает ее «ползучесть» и размягчение при нагреве, без падения электропроводности.

На электропроводность меди серьезно и не лучшим образом влияет наличие в ней фосфора (Р), железа (Fe), мышьяка (As), сурьмы (Sb) и олова (Sn). Массовая доля каждого элемента, в зависимости от марки меди, колеблется в пределах 0,05–0,001%, а примесь фосфора может присутствовать в еще более широком диапазоне — 0,06–0,0003%. Эти элементы больше всего содержатся в полутвердых, твердых, прессованных и отожженных прутках и лентах, а меньше всего — в слитках, полученных непрерывным вертикальным литьем, и катанках класса А. Среднюю позицию занимают катанки классов B и C, а также слитки горизонтального литья. Все это означает, что технология и то, из чего сделаны изделия — полуфабрикаты, обуславливают удельное электрическое сопротивление меди конкретной марки. При температуре 20 °С сопротивление у различных марок меди будет такое:

  • М2 (отходы и лом) — 0,020 мкОм × м;
  • М1 (прутки полутвердые, твердые, прессованные) — 0,01790 мкОм × м;
  • М1 (прутки отожженные и ленты) — 0,01748 мкОм × м;
  • М1 (слитки горизонтального литья и катанка класса C) — 0,01724 мкОм × м;
  • М0 (катанка класса B) — 0,01718 мкОм × м;
  • М00 (катанка класса А и слитка вертикального литья) — 0,01707 мкОм × м.

Различия в примесях всего лишь на 1% могут приводить к различиям в электропроводности на 3%. Напрашивается вывод, что даже у одной и той же марки меди, но разных изготовителей, удельное электрическое сопротивление может существенно отличаться, а это, в свою очередь, зависит от тех ГОСТов или ТУ, по которым производилась медь.

Таблица. Обозначения и соответствие марок меди в межгосударственном, европейском и американском международном стандартах

Источник: www.kp.ru

Территория электротехнической информации WEBSOR

Выбор сечения шинопроводов

Электроснабжение > Шины и шинопроводы в системах электроснабжения

ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ШИНОПРОВОДОВ

При прохождении тока по проводнику последний нагревается. Количество энергии, выделенное неизменным током, определяется из выражения:

где — количество выделенного тепла, Вт Ч с; I — ток в проводнике, A; R — сопротивление проводника, Ом; t — время прохождения тока, с.
Часть выделяемого тепла идет на повышение температуры проводника, а часть отдается в окружающую среду.
Находящиеся в воздухе шины охлаждаются главным образом путем конвекции, обусловленной движением воздуха вблизи поверхности проводника. Отвод тепла путем лучеиспускания невелик вследствие сравнительно малых температур нагрева проводника. Отвод тепла за счет теплопроводности ничтожен из-за малой теплопроводности воздуха.
Температура токопровода при прохождении тока повышается до наступления теплового равновесия, когда тепло, выделяемое в проводнике, оказывается равным теплу, отводимому с его поверхности в окружающую среду. Превышение температуры проводника над температурой окружающей среды пропорционально количеству выделяемого тепла, а следовательно, квадрату длительно проходящего но проводнику тока и зависит от условий прокладки шин.
Задача расчета шин на нагревание обычно сводится к определению тока, при котором температура проводника не превышает допустимого значения. При этом должны быть известны допустимая температура нагрева проводника, условия его охлаждения и температура окружающей среды. Предельно допустимая температура нагрева шин при длительной работе равна 70°С. Такая температура в основном принята для обеспечения удовлетворительной работа болтовых контактов, как правило, имеющихся в ошиновках. При кратковременном нагреве, например, токами к. з. допустимы предельные температуры для медных шин 300°С, для алюминиевых 200°С. Длительная работа шин при температуре, превышающей 110°С, приводит к значительному снижению их механической прочности вследствие отжига. Расчетная температура окружающей среды для голых проводников по действующим ПУЭ принята 25°С.
Нагрузочная способность проводника характеризуется длительно допустимым током нагрузки, определенным из условий нагрева его при заданных разностях температур проводника и окружающей среды .
Рассмотрим определение нагрузочной способности однородных неизолированных проводников. При тепловом равновесии количество тепла, выделяемое за единицу времени током I в проводе сопротивлением R, равно количеству тепла, отводимому в окружающую среду за то же время:

где — коэффициент теплоотдачи путем конвекции и лучеиспускания (теплопроводность воздуха мала), равный количеству тепла, отводимому в окружающую среду с поверхности проводника при разности температур между проводником и окружающей средой ; F — поверхность охлаждения проводника, ; — температуры проводника и окружающей среды, °С.
Если температуру нагрева проводника приравнять длительно допустимой и принять расчетную температуру окружающей среды , то из условия (10-22) можно определить длительно допустимый ток:

Таким образом, при заданных температурных условиях нагрузочная способность проводника возрастает с увеличением его поверхности охлаждения F, коэффициента теплоотдачи и уменьшением его электрического сопротивления .
Вычисление длительно допустимых токов по указанным формулам достаточно сложно, поэтому в практических расчетах электросетей используют готовые таблицы длительно допустимых токов нагрузки на шины из разных материалов и при разных условиях прокладки, определенных при длительно допустимой температуре окружающей среды. В связи с этим проверка шинопроводов на нагревание сводится к проверке выполнения условия

где — максимальный рабочий ток цепи, в которую включен проводник; — длительно допустимый из условий нагрева тока нагрузки шинопровода.
Наличие явления поверхностного эффекта приводит к тому, что при переменном токе активное сопротивление всегда несколько больше, чем при постоянном. Поэтому согласно формуле (10-23) при прочих равных условиях допустимый ток нагрузки проводника при переменном токе несколько меньше, чем при постоянном. Наиболее существенно это явление сказывается при сплошном сечении шинопровода, например шинопровода прямоугольного сечения.
Иногда применяют шинопроводы трубчатого сечения. В неразрезанных трубах используется металл, расположенный только по поверхности сечения, в результате чего повышение сопротивления от поверхностного эффекта невелико и допустимые нагрузки при постоянном и переменном токах примерно одинаковы.
В установках всех напряжений жесткие шины окрашивают цветными эмалевыми красками. Помимо того, что это облегчает ориентировку и предотвращает коррозию шин, окраска также влияет на нагрузочную способность шин. Постоянное лучеиспускание окрашенных шин значительно больше, чем неокрашенных, поэтому охлаждение шин путем лучеиспускания улучшается, а это в свою очередь приводит к увеличению нагрузочной способности шин. При неизменных температурных условиях допустимый ток нагрузки окрашенных шин на 12—15% больше, чем неокрашенных.
Наибольшая алюминиевая шина прямоугольного сечения 120х10 мм кв. имеет длительно допустимый ток при переменном токе, равный 2070 А. При большем токе нагрузки применяют на фазу несколько полос, собранных в общий пакет и укрепленных совместно на опорных изоляторах. Расстояние между полосами в пакете нормально составляет толщину одной полосы, что необходимо для охлаждения шины в пакете. С увеличением числа полос на фазу допустимая нагрузка возрастает непропорционально числу полос в пакете. При переменном токе, кроме того, еще сказывается эффект близости (подробнее см. раздел). Все это приводит к тому, что нагрузочная способность пакета из нескольких шин меньше, чем суммарная нагрузочная способность того же количества одинаковых шин таких же размере.
Для того чтобы в условиях эксплуатации не имело места превышение допустимых потерь напряжения, шинопроводы рассчитываются по потерям напряжения, как изложено в разделе.

ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ НЕИЗОЛИРОВАННЫХ ШИН
Допустимые длительные токи для окрашенных шин приведены в таблицах ниже. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева + 70 °С при температуре воздуха +25 °С.
При расположении шин прямоугольного сечения плашмя токи, приведенные в таблице для шин прямоугольного сечении, должны быть уменьшены на 5 % для шин с шириной полос до 60 мм и на 8 % для шин с шириной полос более 60 мм.
При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные но условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т.п.).

Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений

Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Допустимый длительный ток для четырехполосных шин с расположением полос по сторонам квадрата («полый пакет»)

Источник: www.websor.ru