Технические характеристики медных шин заземления

Чтобы не допустить возгорания или повреждения электрической сети при возникновении аварии, очень часто применяются различные технические средства защиты. Популярным примером такого средства является медная шина заземления. Но куда она монтируется и устанавливается? Какие государственные требования ГОСТ регулируют это оборудование? Какие существуют основные разновидности медных шин? Ниже мы узнаем ответы на все эти вопросы.

Выбор медных шин

Медная электротехническая шина – это проводник, обладающий низким сопротивлением. Медные электротехнические шины изготавливают прямоугольной формы поперечного сечения. Визуально медная электротехническая шина похожа на лист, но большей толщины. УГМК-ОЦМ выпускает медные электротехнические шины широкого диапазона размеров: толщиной 1,2 — 80 мм и шириной 8 — 250 мм. Шины выпускаются в прессованном и тянутом состоянии, в бухтах и отрезках.
На поверхности медных шин не допускаются трещины, раковины, вздутия, поперечные надрывы и грязная технологическая смазка. Отклонения по форме сечения, механическим свойствам, серповидности не превышают значений, установленных нормативной документацией. Возможно изготовление нестандартных форм шины. В этом случае форма оговаривается в спецификации и обязательно прилагается чертеж будущего изделия.

Выбор медной шины зависит от условий использования. При выборе сечения медных шин по току, учитывают, какой максимальный ток будет проходить по шинопроводу. Сечение – соотношение ширины и толщины. Исходя из значения максимального тока выбирается сечение шин по ПУЭ и ГОСТ 434-78.

Технические характеристики и требования ГОСТ

В России медные шины должны производиться с учетом множества технических требований ГОСТ. Основные нормативные документы — ГОСТ 859-2014, ГОСТ 18690-2012, ТУ 48-0814-105-2000 и некоторые другие. Требования ГОСТ распространяются на множество параметров — тип исходного сырья, механические свойства, наличие дефектов, маркировка, хранение и так далее. Ниже мы кратко рассмотрим каждый параметр по отдельности.

Рекомендуемое сырье

Для производства годятся не все медные сплавы, а только такие, которые содержат минимальное количество примесей (не более 1%). Особенно критично в этом плане содержание кислорода, поскольку этот элемент негативно влияет на прочность и антикоррозийные свойства, поэтому концентрация кислорода в сплаве должна быть минимальной (не более 0,01%).

Оптимальная марка для производства защитных пластин-шин — М1, М2 и другие. В качестве сырья могут использоваться медь, прошедшая различную первичную обработку — прокат, катанка, литье слитками, прессование и так далее.

Наличие дефектов

Медные пластины не должны иметь дефектов и различных повреждений (трещины, коррозийные участки, отверстия и так далее). Одновременно с этим допускается наличие смазки и локального окисления, которое образовалось по естественным причинам.

Также налагается ряд серьезных ограничений на прямолинейность медных шин. Минимальная серповидность — не более 1,75 миллиметров на 1 метр длины изделия. Также обратите внимание, что ГОСТ допускает более высокую серповидность (до 4 миллиметров на 1 метр длины) — но только в случае наличия предварительной договоренности между заказчиком и исполнителем (то есть не допускается самовольное превышение норм без согласования с заказчиком).

Механические свойства

Шина медная должна удовлетворять некоторым требованиям, которые касаются относительного удлинения.

• При толщине пластины от 2,5 до 8 миллиметров шина медная ГОСТ должна иметь относительное удивление не более 37%.
• При толщине пластины более 8 миллиметров по ГОСТ должна иметь относительное удлинение не более 40%.

Этот параметр является очень важным с точки зрения безопасности функционирования медной шины. Почему? Дело все в том, что при возникновении короткого замыкания медная пластина будет насыщаться избыточными электронами, что может привести к растрескиванию пластины. Чем меньше будет показатель относительного удлинения, тем дольше пластина сможет успешно «держать» электрический ток. Особенно это критично при работе с током большой силы или напряжения.

Перевозка и хранение

Перечислим основные государственные требования:

• На каждую упаковку должен быть нанесен ярлык, на котором должно быть указана вся техническая информация. Она позволяет однозначно идентифицировать не только изделие, но и его производителя. Основные сведения — название завода-производителя, его знак, тип (ШМТ, ШМТВ, ШММ), толщина и ширина пластины, номер партии, дата изготовления и другие.
• Пластины разрешается упаковывать в однородные пачки. Вес одного блока пластин должен составлять не более 200 кг. Обратите внимание, что в каждую упаковку допускается класть изделия одной марки. Нельзя класть в одну упаковку M1 и M2. Для упаковки рекомендуется использовать обычную упаковочную бумагу, а также проволочную обмотку для скрепления. По предварительному согласованию с заказчиком допускается перевозить медные шины без упаковки при контейнерном способе доставки.
• По закону производитель должен предоставить гарантию. Срок действия гарантии зависит от типа изделия. В случае ШМТ и ШМТВ — не менее 6 месяцев, ШММ — не менее 1 года. Обратите внимание, что на гарантию распространяются те же правила, что и на обычные товары.

Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

На что влияют марки меди?

Марки меди различаются составом и количеством примесей. В обычных условиях эксплуатации содержание кислорода на уровне 0,08 — 0,001% не влияет на свойства шин. Негативное влияние заметно только при условии высоких температур, поэтому при высокотемпературной эксплуатации выбирают бескислородные, рафинированные марки меди.
Висмут, цинк, свинец, кадмий, другие легкоплавкие примеси и кислород усложняют сварку и пайку. В процессе нагрева образуются зоны хрупкости. С технологической точки зрения в этом случае предпочтительна бескислородная медь.

Содержание серебра на уровне 0,05% уменьшает ползучесть меди без потери электропроводности, а также в два раза повышает температуру ректисталлизации меди.

Содержание фосфора, железа, мышьяка, олова и сурьмы снижает электропроводность.

Примеси напрямую влияют на электропроводность. Учитывая, что допускается небольшой разбег в процентном содержании примесей, у одного и того же производителя шины могут отличаться по своей электропроводности.

Преимущества медных шин

Наряду с медными шинами в электротехнике используются шины алюминиевые. Алюминиевую шину ценят за доступную цену и легкость металла. Однако в долгосрочной перспективе медные шины станут экономически выгодным решением.

Медь имеет большую теплопроводимость. При одинаковом сечении медная шина выдержит в процентном отношении большую нагрузку, чем алюминиевая такого же размера. Медная шина сводит к минимуму потерю энергии при передаче. Они высокоэластичны и устойчивы к растяжению. Медная шина легко изгибается, не теряя своих технических свойств. Это позволяет собирать распределительные и силовые установки меньшего размера. Она устойчива к воздействию высоких и низких температур, выдерживает большее напряжение. Выбирая между алюминиевой шиной и медной, предпочтение отдают последней.

Размеры шин из меди

В промышленности находят применение различные сплавы на основе меди. При этом в производстве шин используется металл с чистотой не менее 99,7 процента. К достоинствам материала относятся ремонтопригодность, простота пайки и сварки, пластичность, коррозионная устойчивость. Шины пользуются спросом благодаря широкому диапазону использования, отличной проводимостью и возможностью выдерживать электрические нагрузки.

Для заказа доступны медные шины следующих габаритов:

• длина металлопроката варьируется от 2 до 6 метров;
• минимальная и максимальная ширина полосы равняется 15 и 120 мм соответственно;
• в толщину медные полосы могут быть от 2 до 30 мм.

В зависимости от габаритов шины можно легко рассчитать ее массу и стоимость. Плотность и удельная масса материала приведены в таблицах нормативных документов.

Как выбрать главную заземляющую шину — сечение, медь или сталь, подключение.

Как мы все знаем, напряжение – это разность потенциалов. Если потенциалы равны, то и напряжения между этими точками нет, а значит и током вас здесь не ударит.

С этой целью в зданиях и делают систему уравнивания потенциалов (СУП). Она может быть основной (ОСУП) и дополнительной (ДСУП).

Прежде чем предпринимать подобное, необходимо уточнить в управляющей компании, охвачен ли весь дом ОСУП или нет. Вот наглядная картина того, что может происходить с трубами в многоэтажках, при отсутствии общего заземления и уравнивания потенциалов.

Как правило, в новостройках проблем со всем этим нет, и ДСУП является обязательной. А вот в старом жилом фонде ОСУП отсутствует. Поэтому в таких случаях никакой самодеятельности!

Иначе поубиваете соседей при первой утечке тока или повреждении изоляции.

Основная система уравнивания потенциалов соединяет между собой главные инженерные коммуникации на вводе в здание и другие проводящие части оборудования.

Система должна отвечать требованиям двух нормативных документов:

Циркуляр был выпущен для разъяснения некоторых положений и рекомендаций ПУЭ, дабы согласовать эти рекомендации с требованием ГОСТ Р51321.1-2000 и ГОСТ Р51732-2001. Разъяснений некоторые рекомендации ПУЭ действительно требуют, поскольку большинство их почему-то трактуют по разному.

Основой ОСУП является главная заземляющая шина – ГЗШ. Какой она должна быть и из какого материала выполнена?

В ПУЭ 1.7.119 говорится о том, что функцию ГЗШ может выполнять РЕ шина внутри распределительного устройства. Зачастую так и делается.

А если ГЗШ вынесена наружу щитовой, отдельно от ВРУ и смонтирована на стене, каких правил при выборе и расчетах здесь придерживаться?

Сначала определимся по материалу изготовления. Пункт 8 циркуляра говорит о том, что отдельно установленную ГЗШ рекомендуется делать из стали.

При этом ПУЭ утверждает обратное, что ГЗШ в первую очередь должна быть медной.

Алюминий при этом категорический запрещен!

Кому же в этой ситуации верить и что в конечном итоге выбрать, сталь или медь?

Выбор всегда остается за вами, но опытные профессиональные электромонтеры все же предпочитают медь. Объясняется это тем, что инспекторы энергонадзора при проверках, охотнее подписывают все бумаги при наличии именно медной ГЗШ.

Лишних вопросов и жарких споров не возникает.

Главная заземляющая шина должна соединять между собой такие элементы как:

Металлический уголок или полосу, которые закапывают в землю на улице или в подвале дома.

А теперь главный вопрос – какого же сечения должна быть заземляющая шина? От чего это зависит, где ее установить и как подключить?

Опять обратимся к документам. ПУЭ говорит, что шина установленная в щитовой, то есть там, где есть доступ только для специально обученного персонала может быть:

То есть, под один болт разрешается сажать не более одного проводника или наконечника.

В то же самое время циркуляр говорит немного иначе. Согласно ему, сечение ГЗШ выбирается по следующей таблице:

Как видите, здесь выбор делается не исходя из сечения PEN питающего кабеля, а в расчете на фазную жилу!

Все мы знаем, что Pen проводник может быть как равен фазному, так и иметь меньший размер. Например, если у вас кабель от 35мм2 и более, то вы имеете полное право для PEN взять сечение в половину меньше фазного.

Хотя чаще всего питающий кабель от подстанции приходит с одинаковыми жилами (4*120мм2, 4*150мм2).

Получается, что если у вас кабель слишком толстый, то по вышеприведенной таблице вовсе не обязательно подбирать такую же большую медную шину ГЗШ. Главное, чтобы она была сечением в половину от фазной жилы.

Но на практике следует учитывать обе ситуации. То есть, делайте так, чтобы ваша ГЗШ отвечала обоим условиям:

В этом случае к вам никаких претензий относительно системы заземления и уравнивания потенциалов не будет.

Не всегда ясно, кто будет принимать готовый объект. Насколько он окажется компетентен в своей сфере. Если же делаете, что называется для себя, то выбирайте наиболее оптимальный и экономный вариант, не оглядываясь на возможных инспекторов.

При расчете сечения не забывайте про разницу материалов и марку кабеля.

Питающие вводные кабеля, как правило, выполнены из алюминия. А шину мы решили делать из меди!

Соответственно полезную площадь сечения алюминия, вам придется пересчитать на медь. Помогут в этом деле таблицы ПУЭ для допустимых длительных токов медных и алюминиевых проводов.

Специализированные калькуляторы для расчета веса металлопроката

Также на наше сайте вы можете купить электротехническую медную шину ШМТ или воспользоваться другими калькуляторами для расчета веса:

Справочные материалы по электротехническим шинам

Также в нашем разделе «Справочник» Вы можете изучить расчетные таблицы по электротехническим шинам:

Присылайте ваши заявки на покупку алюминиевого проката на нашу почту Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

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