Медная шина 40 мм: технические характеристики и применение
Медная шина 40 мм представляет собой токоведущую деталь прямоугольного сечения, изготовленную из электротехнической меди марок M1 или М1Т по ГОСТ 434-78. Номинальная ширина 40 мм является стандартным типоразмером, применяемым в распределительных устройствах (РУ) напряжением до 10 кВ, главных распределительных щитах (ГРЩ) и вводно-распределительных устройствах (ВРУ). Шины данного сечения обеспечивают пропускную способность по длительному току в диапазоне от 600 до 900 А в зависимости от толщины (4, 5, 6, 8 или 10 мм) и условий охлаждения.
Конструктивные параметры и материалы
Изделие поставляется в виде прямолинейных отрезков длиной от 4 до 6 метров или в бухтах (для толщины до 3 мм). Основные геометрические характеристики:
- ширина 40 мм (допуск по ГОСТ 434-78: 0,5 мм);
- толщина от 4 до 10 мм (стандартный ряд: 4, 5, 6, 8, 10 мм);
- радиус скругления кромок не более 2 мм;
- удельное электрическое сопротивление при 20 C не более 0,01724 Оммм/м.
Поверхность шины не имеет трещин, расслоений и раковин. Допускается незначительная окалина после отжига, не влияющая на электрические характеристики. По требованию заказчика выполняется лужение контактных поверхностей (горячее лужение или гальваническое покрытие оловом).
Электрические характеристики
Длительно допустимый ток для медной шины 40 мм зависит от толщины и числа параллельных полос. Для одиночной шины при температуре окружающей среды +25 C и температуре нагрева +70 C:
| Толщина, мм | Сечение, мм | Длительный ток (переменный), А | Длительный ток (постоянный), А | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 160 | 625 | 650 | 1,42 |
| 5 | 200 | 700 | 740 | 1,78 |
| 8 | 320 | 900 | 960 | 2,84 |
При монтаже пакетов из двух или трёх шин на изоляторах токовая нагрузка снижается на 1520 % из-за взаимного нагрева. Для шин переменного тока учитывается поверхностный эффект (скин-эффект), который при толщине 10 мм и частоте 50 Гц увеличивает активное сопротивление на 58 %.
Области применения
Медная шина 40 мм используется в следующих электротехнических системах:
- силовые сборные шины в распределительных щитах (ЩО-70, ЩРН, ЩРВ);
- токоведущие части комплектных трансформаторных подстанций (КТП) мощностью от 250 до 1000 кВА;
- вводные и секционные шинопроводы магистрального типа (ШМА);
- заземляющие и уравнивающие проводники в системах TN-S и TN-C-S;
- контактные рельсы для крановых троллейных линий и лифтовых установок.
В цехах металлургических и машиностроительных предприятий шина 40 мм применяется для питания электропечей сопротивления, сварочных постов и двигателей переменного тока мощностью до 200 кВт.
Монтажные особенности
Соединение медных шин 40 мм выполняется болтовыми контактными соединениями с использованием оцинкованных или медных болтов М10М12. Для увеличения площади контакта применяются шайбы гровера и пружинные шайбы. При токе свыше 600 А рекомендуется устанавливать по два болта на каждую контактную поверхность. Изгиб шины производится в холодном состоянии на радиус не менее 2,5 толщины. Для защиты от коррозии в условиях повышенной влажности (относительная влажность более 80 %) контактные поверхности покрываются кварцевазелиновой смазкой.
Вопросы и ответы
Какой ток выдерживает медная шина 40 мм толщиной 5 мм?
Для одиночной шины при температуре окружающей среды +25 C и нагреве до +70 C длительный ток составляет 700 А для переменного тока и 740 А для постоянного тока.
Чем отличается медная шина 40 мм от алюминиевой?
Медная шина имеет удельное сопротивление 0,01724 Оммм/м, что в 1,6 раза ниже, чем у алюминия (0,028 Оммм/м). При одинаковом сечении медная шина пропускает на 60 % больший ток и выдерживает более высокие механические нагрузки при коротких замыканиях.
Какие допуски на размеры шины 40 мм?
По ГОСТ 434-78 допуск по ширине составляет 0,5 мм, по толщине 0,3 мм для толщины до 6 мм и 0,4 мм для толщины 810 мм. Отклонение от прямолинейности не превышает 5 мм на 1 м длины.
Можно ли использовать шину 40 мм в цепях постоянного тока?
Да, медная шина 40 мм применяется в цепях постоянного тока напряжением до 1000 В. Для постоянного тока длительная токовая нагрузка на 510 % выше, чем для переменного, за счёт отсутствия скин-эффекта.