Соединения алюминиевых шин с медными шинами

Видео:Как присоединить проводники из меди и алюминия к оцинкованной шинеСкачать

Борьба с гальванической коррозией или технологии присоединения алюминия к меди

Медь и алюминий — два металла, наиболее часто используемые при изготовлении токопроводящих жил в кабельно-проводниковой продукции. Алюминий, в силу небольшой стоимости (порядка трех-четырех раз ниже стоимости меди) получил широкое распространение в производстве силовых кабелей. Однако этот металл обладает рядом особенностей и недостатков, оказывающих существенное влияние на качество и надежность электрического соединения. По своей электропроводимости алюминий значительно уступает меди, серебру и золоту, поэтому алюминиевая кабельная жила в сравнении с медной обладает более слабой способностью выдерживать длительные токовые нагрузки, что приходится компенсировать увеличением ее сечения. К недостаткам алюминия можно отнести его быструю окисляемость на открытом воздухе, в результате чего на поверхности проводника образуется тугоплавкая (с температурой плавления около 2000°С) окисная плёнка, обладающая высоким сопротивлением и плохо проводящая электрический ток.

Помимо этого в энергетике существует проблема подключения кабелей с алюминиевыми жилами к медным шинам электрических шкафов и медных устройств. Это связано с разными электрохимическими потенциалами меди и алюминия, которые, в свою очередь, под воздействием влажной агрессивной внешней среды образуют гальваническую пару. В результате электрокоррозии ухудшается качество контакта, как следствие, происходит нагрев места соединения и потеря электроэнергии. По этой причине контактные соединения Al и Cu необходимо защищать от проникновения влаги специальными пастами или наносить на них дополнительное покрытие (как правило — олово) для избегания прямого контакта двух разнородных металлов.

Cu 2+ +2e = Cu | E = 0,34B
Al 3+ +3e = Al | E = -1,66B

На практике существуют следующие варианты присоединения алюминиевого наконечника к медной шине:

• Наиболее грамотным и профессиональным является монтаж с использованием биметаллических алюмомедных наконечников, контактная часть лопатки которых изготавливается из электротехнической меди, а хвостовик — из алюминия. Среди всех возможных модификаций алюмомедных наконечников наиболее надежными являются наконечники, изготовленные по технологии сварки трением
• Применение дополнительной прокладки в виде оцинкованной стальной шайбы уменьшает вероятность образования гальванической пары Al-Cu. Однако, использование стали с ее низкой электропроводимостью негативно сказывается на качестве контакта
• Абсолютно недопустимым, но, к сожалению, иногда используемым способом является прямое подключение алюминиевого наконечника к медной шине Однако помимо вышеупомянутых допустимых и недопустимых способов присоединения алюминиевых наконечников к электрическим аппаратам с медными шинами существует еще один экономный, практичный и профессионально грамотный метод монтаж с применением алюмомедной шайбы ШАМ (КВТ)
• Для обеспечения безопасного и долговечного подключения алюминиевых наконечников к медным шинам, во избежание прямого гальванического контакта, а также снижения себестоимости конструкции рекомендовано использование специальных алюмомедных шайб ШАМ производства электротехнического завода КВТ в качестве биметаллической прокладки между медной шиной и контактной лопаткой алюминиевого наконечника.

Использование данного продукта позволяет:

• Предотвратить гальваническую коррозию
• Полностью ликвидировать потери электроэнергии, возникающие при протекании процесса электротехнической коррозии между алюминием и медью
• Избежать перегревания места соединения
• Обеспечить быстрый и удобный монтаж за счет несложной конструкции
• Охватить несколько типоразмеров как алюминиевых, так и медных наконечников и шин
• Найти достойную и экономически выгодную альтернативу алюмомедным наконечникам

Внимание! Наш сайт использует cookie согласно политики конфиденциальности

Видео:Провода, токопровод, шиныСкачать

Борьба с гальванической коррозией или технологии присоединения алюминия к меди

Медь и алюминий — два металла, наиболее часто используемые при изготовлении токопроводящих жил в кабельно-проводниковой продукции. Алюминий, в силу небольшой стоимости (порядка трех-четырех раз ниже стоимости меди) получил широкое распространение в производстве силовых кабелей. Однако этот металл обладает рядом особенностей и недостатков, оказывающих существенное влияние на качество и надежность электрического соединения. По своей электропроводимости алюминий значительно уступает меди, серебру и золоту, поэтому алюминиевая кабельная жила в сравнении с медной обладает более слабой способностью выдерживать длительные токовые нагрузки, что приходится компенсировать увеличением ее сечения. К недостаткам алюминия можно отнести его быструю окисляемость на открытом воздухе, в результате чего на поверхности проводника образуется тугоплавкая (с температурой плавления около 2000°С) окисная плёнка, обладающая высоким сопротивлением и плохо проводящая электрический ток.

Помимо этого в энергетике существует проблема подключения кабелей с алюминиевыми жилами к медным шинам электрических шкафов и медных устройств. Это связано с разными электрохимическими потенциалами меди и алюминия, которые, в свою очередь, под воздействием влажной агрессивной внешней среды образуют гальваническую пару. В результате электрокоррозии ухудшается качество контакта, как следствие, происходит нагрев места соединения и потеря электроэнергии. По этой причине контактные соединения Al и Cu необходимо защищать от проникновения влаги специальными пастами или наносить на них дополнительное покрытие (как правило — олово) для избегания прямого контакта двух разнородных металлов.

• Наиболее грамотным и профессиональным является монтаж с использованием биметаллических алюмомедных наконечников, контактная часть лопатки которых изготавливается из электротехнической меди, а хвостовик — из алюминия. Среди всех возможных модификаций алюмомедных наконечников наиболее надежными являются наконечники, изготовленные по технологии сварки трением
• Применение дополнительной прокладки в виде оцинкованной стальной шайбы уменьшает вероятность образования гальванической пары Al-Cu. Однако, использование стали с ее низкой электропроводимостью негативно сказывается на качестве контакта
• Абсолютно недопустимым, но, к сожалению, иногда используемым способом является прямое подключение алюминиевого наконечника к медной шине Однако помимо вышеупомянутых допустимых и недопустимых способов присоединения алюминиевых наконечников к электрическим аппаратам с медными шинами существует еще один экономный, практичный и профессионально грамотный метод
• Для обеспечения безопасного и долговечного подключения алюминиевых наконечников к медным шинам, во избежание прямого гальванического контакта, а также снижения себестоимости конструкции рекомендовано использование специальных алюмомедных шайб ШАМ производства электротехнического завода КВТ в качестве биметаллической прокладки между медной шиной и контактной лопаткой алюминиевого наконечника.

Использование данного продукта позволяет:

1. Предотвратить гальваническую коррозию
2. Полностью ликвидировать потери электроэнергии, возникающие при протекании процесса электротехнической коррозии между алюминием и медью
3. Избежать перегревания места соединения
4. Обеспечить быстрый и удобный монтаж за счет несложной конструкции
5. Охватить несколько типоразмеров как алюминиевых, так и медных наконечников и шин
6. Найти достойную и экономически выгодную альтернативу алюмомедным наконечникам

Видео:Болтовые соединения силовых шин в электрических шкафах.Скачать

Пластины переходные для соединения алюминиевых и медных проводников. Типы и технологии

Видео:Медные и алюминиевые шины в НКУСкачать

ОБЛАСТЬ И ПОРЯДОК ПРИМЕНЕНИЯ ИНСТРУКЦИИ

1.1. Требования Инструкция распространяется на разборные и неразборные контактные соединения шин толщиной до 15 мм, гибких шин и профилей (швеллерного, корветного, двутаврового и др.) из алюминия, твердого алюминиевого сплава АД31Т и меди, а также на соединение шин с выводами электротехнических устройств.

Для контактных соединений стальных проводников требования Инструкции являются рекомендуемыми.

Инструкция устанавливает требования к персоналу, выполняющему проектирование и монтажные работы, определяют организационные и технические мероприятия, обеспечивающие качество электромонтажных работ и их безопасность.

1.2. Настоящая инструкция вводится приказом организации и является обязательной к применению в организациях Ассоциации «Росэлектромонтаж».

Видео:Медные шины и алюминиевая шина АД31Скачать

Ручная дуговая сварка меди металлическими электродами

Целесообразность применения дуговой сварки плавящимся электродом взамен газовой сварки меди продиктована технико-экономическими преимуществами, также как и при сварке сталей. Прежде всего, этот способ отличается высокой производительностью. Скорость дуговой сварки металлическим плавящимся электродом намного превосходит скорость при другом способе сварки. Дуговая сварка меди может производиться вручную, автоматически под флюсом или в защитных газах. О сварке меди на полуавтоматах и автоматах изложено ниже по тексту. Сейчас рассмотрим ручную дуговую сварку меди.

Подготовка места сварки

Если толщина свариваемой меди составляет 6-12мм, то рекомендуется выполнять V-образную разделку с суммарным углом раскрытия кромок 60-70°. Если предусматривается подварочный шов с оборотной стороны, то угол можно уменьшить до 50°.

Перед сваркой необходимо раздвигать медные листы или полосы под углом друг к другу, с зазором 2-2,5% от длины шва, см. рисунок справа. Если сварка выполняется без предварительного раздвигания листов, то рекомендуется предварительно прихватить их короткими швами длиной около 30мм на расстоянии, примерно, 300мм друг от друга. Прихватки выполняют электродом меньшего диаметра и обеспечивают зазор между кромками 2-4мм. При отсутствии зазора возрастает вероятность перегрева металла и . При выполнении прихваток следует учитывать, что повторный нагрев меди приводит к появлению пор в металле, поэтому, по мере приближения к прихваткам их необходимо вырубать и зачищать. Это не потребует много времени, т.к. прихватки выполняются на малую глубину.

При толщине металла более 12мм рекомендуется Х-образная разделка кромок, что потребует двухсторонней сварки. Если нет возможности выполнить Х-образную разделку, то выполняют V-образную. При этом возрастает почти в полтора раза расход электродов и время сварки. При Х-образной подготовке кромок прихватку выполняют с оборотной стороны первого шва и удаляют её перед началом выполнения второго шва.

Сварка стыкового соединения без разделки кромок или с V-образной разделкой выполняется на подкладках, которые прижимаются вплотную к стыку, либо на флюсовой подкладке-подушке. Применяются стальные, медные, либо графитовые подкладки шириной 40-50мм с выполнением формирующей канавки.

Перед сваркой рекомендуется предварительный подогрев кромок. Подогрев может быть местным, общим или сопутствующим, в зависимости от габаритов изделия и толщины свариваемой меди. Обычно температура подогрева составляет 300-400°C.

Электроды для дуговой сварки меди и покрытия для них

Для дуговой сварки меди применяют покрытые электроды. Применение электродом без защитного покрытия приводит к окислению шва, нестабильному горению дуги и появлению дефектов в сварном шве (пористости). Электродные стержни используют в виде медной проволоки (которая может быть легирована кремнием и марганцем), бронзы марки Бр.КМц 3-1 или бронзы марок Бр.ОФ 4-03 и БР.ФО 9-03.

Электродные стержни такого состава легируют металл шва кремнием, марганцем, фосфором (иногда оловом) и оказывают раскисляющее действие. Защитные покрытия подбираются с таким составом, который обеспечивает стабильность дуги, раскисление металла и образование шлаков. Всё это способствует хорошему формированию шва и повышению качества сварки.

Режимы ручной дуговой сварки меди

Сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Применение переменного тока часто не позволяет обеспечить нужной стабильности дуги. Переменным током возможно производить сварку лишь в том случае, если в составе защитного покрытия присутствует железо. При этом необходимо повысить силу тока, примерно, на 40-50%. Но следует иметь в виду, что применение переменного тока может привести к разбрызгиванию электродного металла. Ориентировочные режимы сварки указаны в таблице ниже.

Режимы ручной дуговой сварки в стык листовой меди медными электродами на постоянном токе:

Скорость сварки составляет 15-18 м/час. Если применяются электроды из бронзы, то скорость сварки увеличивается, т.к. бронзовый электрод плавится быстрее медного.

При сварке меди толщиной более 10-12мм при диаметре электрода 6-8мм, силу сварочного тока увеличивают до 500А.

При сварке тавровых соединений режимы сварки примерно такие же, как и для сварки стыковых соединений. При этом необходимо установить сварное соединение «в лодочку».

Техника ручной дуговой сварки меди

Сварку меди большой толщины сваривают в несколько слоёв. Каждый предыдущий слой тщательно зачищают перед наплавкой последующего. Но малые и средние толщины меди лучше сваривать за один проход.

Сварка выполняется обратноступенчатыми швами, с длиной участка 200-300мм. Всю длину свариваемого участка делят на два участка: в 2/3 длины шва и с другой стороны 1/3 от длины. Вначале заваривается длинный участок по направлению к малому, а затем короткий. Схема этой сварки показана на рисунке слева. Подобная техника сварки значительно снижает риск возникновения трещин в металле.

Читайте также: Датчики давления в шинах lexus rx270

Сварка производится в нижнем положении, или слегка наклонённом и выполняется она «углом вперёд», т.е. электрод должен быть наклонен в противоположную от сварки сторону на угол 15-20°. При сварке может происходить «вспучивание» сварных кромок, при уменьшении зазора между ними. В этом случае шов необходимо периодически править молотком или кувалдой. При этом следует иметь в виду, если сварка выполняется на графитовой подкладке, то она может расколоться. Поэтому, предпочтительнее стальные подкладки, или медные.

Качество ручной сварки меди

В качестве флюса хорошо подходит чистая бура или с добавками других компонентов. Подробнее о флюсах для газовой сварки меди рассказывается .

Видео:Гибка медной и алюминиевой шины ШГ-150 NEO (КВТ)Скачать

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины, упомянутые в Инструкции

Документ, устанавливающий термин

Способ лужения с одновременным удалением с поверхности металла окисной пленки при трении твердыми металлическими или неметаллическими частицами

Проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем

Контактный узел, образующий неразмыкаемый контакт

Линейное контактное соединение

Контактное соединение двух и более проводников токопроводов, кабелей, воздушных линий электропередачи, внешних цепей управления, сигнализации, защиты и др.

Лужение погружением в расплавленный припой

Начальное электрическое сопротивление контактного соединения

Сопротивление контактного соединения, измеренное непосредственно после сборки (до испытаний)

Неразборное контактное соединение

Контактное соединение, которое не может быть разомкнуто без его разрушения. Например, сварное, паяное, клепаное и др.

Нулевой защитный проводник

Проводник, соединяющий зануляемые части с нейтралью электроустановки

Материалы, номинальные электрохимические потенциалы которых близки по значению

Токоведущая деталь, предназначенная для соединения токоведущих шин из разнородных материалов и присоединения токоведущих шин из одного материала к выводам электротехнических устройств из другого материала

Пластина из алюминиевого сплава

Переходная пластина из твердого алюминиевого сплава

Переходная пластина, состоящая из медной и алюминиевой частей

Разборное контактное соединение

Контактное соединение, которое может быть разомкнуто без его разрушения. Например, винтовое, болтовое и др.

Видео:🦾😎Соединяем медный и алюминиевый провод, как правильно и надежно, видео,энергомагСкачать

Размещение шины

Для размещения шины на схеме выберите инструмент «Добавить шину» из панели инструментов.

Шина представляет собой ломаную линию, состоящую из одного или нескольких ортогональных друг другу отрезков. При размещении шины необходимо указать вершины ломаной. Шина может быть размещена в любом месте листа схемы, но не поверх других объектов схемы (компонентов, цепей и т.д.).

• Кликните в редактор левой кнопкой мыши, под курсором при его перемещении будет пунктиром показываться предварительный вид шины.
• Задайте еще одну точку шины, кликнув в редактор левой кнопкой мыши. Выбранный участок зафиксируется и инструмент останется активным для продолжения размещения шины. От последней зафиксированной точки до текущего положения курсора будет построен новый участок шины, предварительный вид которого будет показан пунктиром.
• Для удаления нарисованных фрагментов шины, нажмите правую кнопку мыши и выберите пункт «ОЗавершить». При этом все зафиксированные участки шины сохранятся, инструмент будет доступен для размещения новой шины.
• Для выхода из инструмента нажмите правую кнопку мыши и выберите пункт «Выйти из инструмента».

Видео:Изготавливаем ошиновку ВРУСкачать

3.1. Виды контактных соединений

3.1. 1. Соединение между собой шин из однородных металлов, ответвления от этих шин и соединения алюминиевых шин и шин из алюминиевого сплава с выводами из алюминия и из алюминиевых сплавов выполняются разборными или неразборными. Соединения шин из разнородных материалов и в тех случаях, когда по условиям эксплуатации необходима периодическая разборка соединений, должны выполняться, как правило, разборными.

Класс контактных соединений в зависимости от области их применения приведен в табл. 3.1.

Класс контактных соединений в зависимости от области применения

Рекомендуемый класс контактного соединения

1. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по допустимым длительным токовым нагрузкам (силовые электрические цепи, линии электропередачи и т.п.)

2. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности, защите от перегрузки. Контактные соединения в цепях заземляющих защитных проводников из стали.

3. Контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества тепла (нагревательные элементы, резисторы)

Линейные контактные соединения силовых цепей следует относить к первому классу.

3.1.3. В зависимости от климатического исполнения и категории размещения электротехнических устройств по ГОСТ 15150 контактные соединения в соответствии с ГОСТ 10434 подразделяются на группы А и Б:

Климатическое исполнение и категория размещения электротехнического устройства

Группа контактного соединения

Климатические исполнения У, УХЛ, ТС для категории размещения УХЛ, ТС для категории размещения 4 при атмосфере типов II и I

Примечание: в таблице приведены категории размещений изделий

3.1.4. Контактные соединения должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 10434, ГОСТ 17441, стандартов, технических условий на конкретные виды электротехнических устройств, СНиП 3.05.06-85, настоящей инструкции по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Видео:Как правильно соединять алюминий и медьСкачать

Соединение шин болтами и сваркой

Соединение шин болтами. Проводники прямоугольного сечения соединяют между собой с помощью болтов, шпилек или сжимов. Число болтов определяется размерами шин. Силу сжатия контактных поверхностей целесообразнее обеспечивать применением нескольких болтов небольшого сечения, а не одного болта большего сечения, так как в первом случае количество контактных пятен получается больше. В результате переходное сопротивление соединения уменьшается и происходит более равномерное распределение тока по контактной площади. Несколько параллельных шин фазы соединяют между собой путем укладки их в переплет, а не попарно, так как в последнем случае контактная поверхность получается значительно меньшей, а переходное сопротивление большим. При прохождении электрического тока контактные соединения нагреваются и как следствие, расширяются. Особенно значительный нагрев и расширение происходят при коротком замыкании. Расширение не одинаково по всему соединению, так как его детали имеют разные коэффициенты линейного расширения. Болты соединений медных и алюминиевых шин работают в неблагоприятных условиях, поскольку коэффициент линейного расширения стального болта меньше, чем медной или алюминиевой шины, кроме того, болты при коротком замыкании всегда нагреваются значительно меньше, чем шины. В режиме короткого замыкания на болты действуют дополнительные силы, которые, складываясь с силой затяжки болта, могут привести к остаточным деформациям и ослаблению контактного соединения при понижении температуры. Чем больше толщина пакета шин, тем больше механические напряжения возникают в стягивающих болтах. Эти напряжения могут быть снижены, если под головки болтов (гаек) установить тарельчатые пружины.

Тарельчатые пружины электротехнического назначения изготовляют (по ГОСТ 17279-71) двух типов: Ш – для поддержания контактного давления в соединениях шин; К – для поддержания контактного давления в соединениях кабельных наконечников с выводами электрооборудования, имеющими уменьшенную контактную поверхность по сравнению с шинами.

Допускается вместо тарельчатых пружин устанавливать со стороны алюминия утолщенную шайбу под головку болта или под гайку также для снижения напряжения. Длина перекрытия (нахлеста) соединяемых элементов в контактном соединении при одном или четырех болтах редко превышает ширину шины, а при двух болтах составляет от 1,5 до 2 размеров ширины шины.

Уменьшение переходного сопротивления соединения достигается повышением контактного давления и понижением его жесткости. Для уменьшения жесткости контактного соединения на шинах делают продольные разрезы шириной 3 … 4 мм и длиной 50 мм.

Болты в соединении выбирают в зависимости от удельных давлений между контактными поверхностями, кажущейся плотности тока и допустимых растягивающих усилий для болтов. Рекомендуемые удельные давления в КС для различных материалов контактных соединений приведены ниже в табл. 2.1.

Длину болтов подбирают такой, чтобы после сборки и затяжки соединений оставалось не менее двух ниток свободной резьбы. Затяжку болтов КС производят гаечным ключом, обеспечивая значения нужных крутящих моментов, приведенные в табл. 2.2. Соединение алюминиевых шин с шинами из меди или алюминиевых сплавов толщиной 4 мм, а также медных или стальных шин толщиной 6 мм допускается производить болтами М6 длиной 16 мм или М8 длиной 20 мм.

Дата добавления: 2017-04-20 ; ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Видео:Как соединить медный провод с алюминиевым. Самые надёжные способы. Расчёт провода для соединенияСкачать

3.2. Требования к неразборным контактным соединениям

3.2.1. Неразборные контактные соединения выполняются сваркой, пайкой, опрессовкой 1 или другими методами, указанными в действующих НТД.

1 Неразборные соединения, выполненные методами опрессовки или обжатия, описаны в главе 7.

3.2.2. Конструктивные элементы и размеры сварных контактных соединений шин следует выбирать в соответствии с рекомендациями ГОСТ 23792.

Основные типы сварных соединений и шин

Способы сварки шин из различных материалов указаны в табл. 3.3.

штучным стальным электродом

неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона

Полуавтоматическая и автоматическая плавящимся электродом в среде аргона

1) Сварка сплава АД31 угольным электродом не рекомендуется

2) В качестве защитного газа применяются: CO 2 или его смеси

При выборе способа сварки следует иметь в виду:

1) Для сварки угольным электродом не требуется специального сварочного оборудования, в то время как для сварки в среде защитного газа (аргона) плавящимся электродом необходимо приобретение специального сварочного полуавтомата, либо установка для ручной аргонодуговой сварки. В силу своих особенностей сварка угольным электродом возможна только в нижнем положении; сварка в аргоне (ручная, и полуавтоматическая) может выполняться во всех пространственных положениях. При сварке угольным электродом основными факторами, оказывающими вредное воздействие на организм сварщика и окружающую среду, являются ультрафиолетовое излучение и выделение большого количества сварочного аэрозоля и пыли, состоящей из паров металла, его окислов и продуктов сгорания флюса. Эти выделения необходимо удалять непосредственно от места сварки и отфильтровывать перед выбросом в окружающую среду.

2) Ручная аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом эффективна при толщине шин до 6 мм. При больших толщинах производительность этого способа резко снижается, особенно при низкой температуре воздуха, что приводит к резкому увеличению энергозатрат на сварку. Сварка в аргоне (ручная дуговая неплавящимся и плавящимся электродом) обеспечивает более высокое качество сварных соединений по сравнению со сваркой угольным электродом. При сварке в аргоне основу вредных выделений составляет озон, который также необходимо удалять от места выполнения сварки.

4) Ручная дуговая сварка покрытыми электродами допускается к применению для соединения шин из алюминия при нижнем положении шва после согласования с Заказчиком или разработчиком проекта.

Примечание: более подробно о выборе процесса сварки, техники сварки, оборудования можно узнать из «Инструкции по сварке цветных металлов в электромонтажном производстве».

3.2.4. Поверхность швов сварных соединений должна быть равномерно-чешуйчатой без наплывов. Швы не должны иметь трещин, прожогов, непроваров длиной более 10 % длины шва (но не более 30 мм), незаплавленных кратеров и подрезов глубиной 0,1 толщины шины (но не более 3 мм). Сварные соединения компенсаторов не должны иметь подрезов и непроваров на лентах основного пакета.

Видео:Различие гибких медных шин к МТ-1928Скачать

Токоведущая шина соединение с трансформатором

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.

Гребенчатая шина

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.

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.

Видео:Станок для резания и гибки медных и алюминиевых шинСкачать

Правильные способы безопасного соединения в электропроводке

Поскольку химические свойства меди и алюминия значительно отличаются, для их совмещения стандартные приемы не подходят. Есть мнение, что вообще не стоит производить соединение проводов этих типов. Да, стандартная скрутка тут категорически недопустима, но отлично подойдут другие методы, не допускающие контакта проводников, но позволяющие полноценно произвести объединение медной и алюминиевой проводки.

Болтовое соединение через болт и стальные шайбы

Способ с высокой степенью надежности – болтовое соединение, сделать которое по силам даже непрофессионалу. При этом полностью исключается непосредственный контакт, нежелательный для меди с алюминием, можно совмещать жилы разного сечения.

Чтобы произвести соединение алюминиевых и медных проводов между собой этим способом, понадобятся:

Стоит понимать, что выполненный таким образом узел получится довольно громоздким, что делает метод удобным далеко не всегда. Он вряд ли допустим в квартирной распределительной коробке, имеющей небольшие размеры, но отлично подойдет для общего электрощитка, где места достаточно.

Как выполняется соединение алюминиевых проводов с медными болтовым способом:

1. Снять слой изоляции с соединяемых кабелей;

2. Зачищенные концы сформировать по форме кольца;

3. На болт установить шайбу, колечко первой проводки, шайбу, колечко второй, шайбу, гайку, затягиваемую до упора;

4. Произвести изоляцию лентой.

Клеммники переходники и клеммные колодки

Еще один вариант решения, как правильно соединить медный и алюминиевый провод – применение клемм и клеммных колодок. Они состоят из прозрачного пластикового корпуса с ячейками и зажимными винтами, внутри которых размещена латунная гильза. Одной колодкой можно соединить различное количество пар проводников, выбрав необходимое число ячеек.

Как использовать клеммники для соединения проводов:

2. Удалить изоляционный слой с проводника;

3. Вставить кабель в клемму, закрутить зажимный винт.

Аналогичным образом производится креплением кабеля каждой стороны.

Клеммники WAGO для алюминия и меди с пастой внутри (или без пасты)

Клеммы немецкого бренда WAGO хорошо известны электрикам, пользуются высоким уровнем доверия. Для кабелей из одного материала компания выпускает модели клемм с плоскопружинным зажимом и оборудованные зажимными рычажками. Чтобы выполнить соединение алюминия и меди предлагает разновидность клемм WAGO серии 2273 с контактной пастой внутри.

Поскольку характеристики меди и алюминия различны, их прямой контакт недопустим. Чтобы его исключить и необходима контактная паста внутри клемм.

Бывает так, что клеммники продаются без пасты.

В таком случае, такую токопроводящую пасту WAGO для алюминия всегда можно докупить отдельно, она называется
WAGO “ALU-PLUS” арт.249-130

Контактная паста Alu-Plus производства WAGO

Метод опрессовки гильзами с помощью пресс-клещей: гильзование

Соединение проводов методом опрессовки гильзами – процесс затратный, но позволяющий получить долговечный результат, а также надежный контакт. Понадобятся специальные гильзы, похожие на полые трубки, выполняющие роль соединителя. Также необходимы пресс-клещи, которые бывают ручными или механическими.

Соединение медного и алюминиевого провода путем опрессовки выполняется с применением комбинированных гильз. Они имеют маркировку ГМА, называются алюмомедными, рассчитаны на рабочее напряжение до 10 кВ. Потребителям предлагаются варианты доступные под разные размеры сечения жилы – 16/10, 25/16, 35/25, 50/35, 70/50, 95/70, 120/95, 150/120, 185/150, 240/185.

Для выполнения работ:

1. На концах кабеля удаляется изоляционный слой;

Видео:СОЕДИНЕНИЕ МЕДНЫХ и АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОВОДОВ. ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙСкачать

Соединение пружинными и самозажимными клеммниками

В настоящее время выпускаются как клеммные колодки и клеммники многоразового применения, так и однократного использования.

• пружинные клеммные колодки и клеммники многократного применения, имеют фиксирующую пружину, которую можно ослабить поднятием рычага, расположенного на корпусе прибора. Это позволяет достать или вставить провод без приложения усилий. Опускание рычага надёжно фиксирует жилы кабеля;
• клеммники однократного применения автоматически зажимают провод при установке его в гнездо, извлечение провода потребует физического усилия, которое может повредить зажимную пружину, поэтому рекомендуется их однократное использование.

Как многоразовые, так и клеммники однократного применения выпускаются в широком ассортименте, в том числе с разным количеством подключаемых веток разводки, предназначенных для фиксации провода сечением от 0.08 мм² до 6 мм². В том числе, и в виде готовых к установке, клеммных коробок. Этот способ соединения алюминиевого и медного провода на настоящее время является наиболее оптимальным в плане надёжности и удобства использования.

Клеммные коробки с пружинными зажимами впервые были выпущены немецкой компанией Wago, от чего и получили своё название, но в настоящее время существует большое количество аналогов, в том числе и контрафактного происхождения. По этой причине необходимо приобретать пружинные клеммные коробки только в магазинах электротехники. При приобретении клеммных коробок на рынке существует большая вероятность приобрести некачественные изделия, не отвечающие заявленным требованиям.

Для фиксации провода в клеммной коробке необходимо подготовить провода, для этого снять с их концов изоляцию, размер оголённой части должен быть не менее 0.5 см. После чего открытая часть жилы кабеля вставляется в нужное гнездо клеммной коробки и фиксируется в нем посредством пружинного зажима или винта. Необходимо отметить, что крепление в клеммной коробке обычно не требует дополнительной изоляции, но в тоже время при расположении их в стене, необходима распределительная коробка. Таким образом, пружинные клеммники обладают рядом преимуществ перед остальными видами соединений ввиду удобства подключения.

Видео:Медь с алюминием через ГМЛ. А так можно?Скачать

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый электрический провод напрямую

Алюминий и медь, подвергаясь воздействию внешней среды, образуют на поверхности оксидную пленку. Это не представляет опасности для меди, а в случае с алюминием способствует повышению сопротивления.

Когда алюминий с медью непрерывно контактируют, запускается электролиз. В его результате ионы алюминия постепенно переходят на медь, отчего первый металл постепенно утрачивает массу, в его структуре появляются пустоты. Поскольку реакция эта происходит непрерывно, в какой-то момент алюминий полностью разрушается и электропроводке требуется ремонт. Самое опасное последствие – перегрев проводки, ее возгорание.

Еще одна причина почему нельзя скручивать медные и алюминиевые провода – несоответствие показателей их электропроводимости. Алюминий мягче, показатели проводимости у него ниже, от чего при контакте он греется больше. В процессе работы и отдыха проводки постоянно будет происходить расширение/сжатие металлов. Постепенно это ослабит скрутку, что усилит нагрев. Это еще одна причина, почему нельзя соединять медь и кабель из алюминия без использования переходников.

Видео:Медная шинаСкачать

Сварка медных шин в чем ее преимущества?

Аргоновая сварка имеет массу преимуществ перед другими видами подобных работ. Применяется специальное оборудование и защитный газ аргон. Сварка медных шин достаточно простая, но многое зависит от самой марки меди. Стоит помнить, что если использовать определенные марки, то швы могут не получиться герметичными.

Если качество медных шин не очень хорошее, то работу провести будет труднее. Сварка аргоном позволяет получить замечательный результат. От качества работы тоже многое зависит, профессионалам нужно приложить максимум внимания при работе, иначе из-за неосторожных движения можно наделать дырок.

Видео:КВТ | Обзор инструмента для изготовления изделий из медной \ алюминиевой шины.Скачать

Неправильные способы соединения

Перечислив правильные способы соединения медных и алюминиевых проводов, нельзя не упомянуть о том, как поступать при электромонтаже нельзя.

Скрутка

Скрутка с залуженным медным проводом

Считается, что если выполнить залуживание проводника из меди, то его непосредственная скрутка с алюминием становится возможной. Мнения на этот счет различаются и в большинстве из них говорится о том, что таким образом соединять медный провод с алюминием можно. Но риски все равно есть. Правила залуживания просты и надежны только на первый взгляд. Со временем защитный слой может начать разрушаться, а контролировать этот процесс практически невозможно. Именно поэтому от данного метода также лучше отказаться или использовать его только в самых крайних случаях и на короткий срок.

Видео:Монтаж электрощитка. Как не надо делать!Скачать

как правильно соединить медную шину с алюминиевой

подскажите, кто разбирается, как присоеденить к алюминиевому шинному мосту отходящую медную ошиновку

Через металлические шайбы. Ну или облудить мост, облудить шину.

SCB написал : Через металлические шайбы

Металл-то. какой предлагаете?

donant написал : как присоеденить к алюминиевому шинному мосту отходящую медную ошиновку

Поставьте алюмомедные шайбы между шинами.

боюсь что шайбы прогорят. шины 100*10. также отходящие от трансформатором алюминиевые шины нужно посадить на медную ошиновку вводного выключателя. трансформатор 630 кВА

donant написал : боюсь что шайбы прогорят

Если обеспечите достаточную площадь контакта, то ничего не прогорит. 4-5 отверстий под болт М16 будет вполне достаточно.

Только интересно, а где вы нашли или применяете шину из чистой меди без защитного покрытия (обычно горячее лужение или гальваническое покрытие олово-висмутом)?

Андрёй написал : вы нашли или применяете шину из чистой меди без защитного покрытия (обычно горячее лужение или гальваническое покрытие олово-висмутом)?

все правильно. А так лудить и никаких шайб между шинами.

Это мое мнение и его не навязываю

Андрёй написал : Только интересно, а где вы нашли или применяете шину из чистой меди без защитного покрытия (обычно горячее лужение или гальваническое покрытие олово-висмутом)?

щиты в сборе приишли. ошиновка из меди без каких либо покрытий

Ким написал : все правильно. А так лудить и никаких шайб между шинами.

в энергонадзоре при сдаче по этому поводу не возникнет вопросов?

donant написал : щиты в сборе приишли. ошиновка из меди без каких либо покрытий

А откуда тогда люминтий взялся. Или что-то добавляете. А может от люминтия к меди куском кабеля или жилами кабеля пройтись, если вопрос возник про надзор.

donant написал : в энергонадзоре при сдаче по этому поводу не возникнет вопросов?

А какие вопросы могут возникнуть. Вы же не всю шину хотите облуживать. А только места соединений люмина с медью. Главное нормально пролудить, без соплей и наплавлений.

Это мое мнение и его не навязываю

Ким написал : А откуда тогда люминтий взялся. Или что-то добавляете. А может от люминтия к меди куском кабеля или жилами кабеля пройтись, если вопрос возник про надзор.

перебираем низкую сторону на ТП.оборудование не мы поставляем, а сам заказчик, на шинном мосте сэкономили, также ввод от трансформаторов алюминиевый. Вот сейчас голову ломаю как сделать, чтоб потом переделывать не пришлось

donant написал : перебираем низкую сторону на ТП

Это мое мнение и его не навязываю

Лудить шины в шкафу не надо. Сделайте кабельные перемычки с лужёными наконечниками или как вариант переходной кусок шины, который облудить. Для обеспечения надёжного долговременного контакта болты и гайки брать класса 8.8 М10 момент затяжки 50НхМ с двух сторон тарельчатые шайбы (компенсируют температурное удлинение) по французскому стандарту NF E 25-511. В шинах 100х10 делаются 4 отверстия Д=11-12мм с отступом 12,5мм от краёв и шагом 25мм для подключения двух шин. Для кабелей отступ 20мм и шаг по наконечникам

Видео:Как просверлить медную шинуСкачать

Самое простое и надежное соединение алюминиевого и медного провода

Как соединить безопасно и грамотно алюминиевый проводник с медью и какой использовать переходник с одного металла на другой – по этому поводу у каждого специалиста по электромонтажу есть свое мнение, выработанное в результате анализа работы и личного опыта. Но большинство из них говорят о том, что самый простой, современный и безопасный метод соединить медную и алюминиевую проводку – это клеммники WAGO с пастой. Они безопасны для проводов, а монтаж с ними занимает минимум времени. При этом дешевле всего использовать для совмещения кабелей болт с гайкой и с шайбами.

Какие способы использовать, чтобы выполнить переход с алюминия на медь, каждый решает для себя сам.

Видео:Шина меднаяСкачать

Как соединить медь с алюминием — чем лучше и надежнее.

Практически все уже знают, что алюминиевая проводка это наследие прошлого века, и ее обязательно нужно менять при ремонте квартиры. Мало кто проводит капремонт и забывает об этом.

Однако случаются ситуации, когда ремонт проводится частично, и возникает крайняя необходимость соединить алюминиевый провод с медным или просто их нарастить, добавив несколько лишних сантиметров жилы.

При этом алюминий и медь не совместимы гальванически. Если вы их соедините напрямую, это будет что-то вроде мини батарейки.

При прохождении тока через такое соединение, даже при минимальной влажности, происходит электролизная химическая реакция. Проблемы обязательно рано или поздно себя проявят.

Окисление, ослабление контакта, его дальнейший нагрев с оплавлением изоляции. Переход в короткое замыкание, либо отгорание жилы.

К чему может в итоге привести такой контакт, смотрите на фото.

Как же сделать такое соединение грамотно и надежно, чтобы избежать проблем в будущем.

Вот несколько распространенных способов, которые применяют электрики. Правда не все они удобны для работы в монтажных коробках.

Рассмотрим подробнее каждый из них и выберем наиболее надежный, не требующий последующего обслуживания и ревизий.

Здесь для соединения используется стальная шайба и болт. Это один из наиболее проверенных и простых методов. Правда получается очень габаритная конструкция.

Для монтажа, закручиваете кончики проводов колечками. Далее подбираете шайбы.

Они должны быть такого диаметра, чтобы все ушко провода спряталось за ними и не могло контактировать с другим проводником.

Самое главное, как расположить колечко. Его нужно одевать так, чтобы во время закручивания гайки, ушко не разворачивалось, а наоборот стягивалось во внутрь.

Стальные шайбы между проводниками из разных материалов препятствуют процессам окисления. При этом не забывайте про установку гравера или пружинной шайбы.

Без нее контакт со временем ослабнет.

Дело в том, что безопасно соединять между собой можно металлы, у которых электрохимический потенциал соединения не превышает 0,6мВ.

Вот таблица таких потенциалов.

Как видите у меди и цинка здесь целых 0,85мВ! Такое подключение даже хуже чем прямой контакт алюминиевых и медных жил (0,65мВ). А значит, соединение будет не надежным.

Однако, несмотря на простоту резьбовой сборки, в итоге получается большая, неудобная конструкция, формой похожая на улей.

И запихнуть все это дело в не глубокий подрозетник, не всегда есть возможность. Более того, даже в такой простой конструкции многие умудряются напортачить.

Последствия себя не заставят ждать через очень короткое время.

Еще один способ — это применение соединительного сжима типа орех.

Он часто используется для ответвления от питающего кабеля гораздо большего сечения, чем отпайка.

Причем здесь даже не требуется разрезание магистрального провода. Достаточно снять с него верхний слой изоляции. Некоторые нашли ему применение для подключения вводного кабеля к СИПу.

Однако делать этого не стоит. Почему, читайте в статье ниже.

Но опять же, для распаечных коробок орехи не подходят. Более того, и такие зажимы бывает, выгорают. Вот реальный отзыв от пользователя на одном из форумов:

Есть серия специальных зажимов, которыми можно стыковать медь с алюминием.

Внутри таких клемм находится противоокислительная паста.

Однако споры о 100% надежности таких зажимов, тем более для розеточных, а не осветительных групп, не утихают до сих пор. При определенной укладке в ограниченном пространстве, контакт может ослабнуть, что неминуемо приведет к выгоранию.

Причем произойти это может даже при нагрузке ниже минимальной на которую рассчитаны Ваго. Почему и когда это происходит?

Дело в том, что когда сжимаются соединяемые проводники, между прижимной пластиной и местом контакта появляется небольшой зазор. Отсюда и все проблемы с нагревом.

Вот очень наглядное видео, без лишних слов объясняющее данную проблему.

Данный способ имеет один существенный минус. Большинство продаваемых колодок очень низкого качества.

Некоторые исхитряются и чтобы избежать прямого контакта меди и алюминия, медную жилку припаивают сбоку такого зажима, а не вставляют во внутрь.

Правда клемму для этого придется разобрать. Кроме того, надежный контакт алюминия под винтом без ревизии, не живет очень долго.

Винтики каждые полгода-год нужно будет подтягивать. Частота ревизионных работ будет напрямую зависеть от нагрузки и ее колебаний в периоды максимума и минимума.

Забудете подтянуть и ждите беды. А если все это соединение запрятано глубоко в подрозетнике, то лезть туда каждый раз, не совсем удобное занятие.

Поэтому остается самый надежный из доступных способов – опрессовка. Здесь не будем рассматривать применение специализированных медно-алюминиевых гильз ГАМ, так как они начинаются от сечений 16мм2.

Для домашней же проводки, как правило наращивать нужно провода 1,5-2,5мм2 не более.

Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.

Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.

Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.

При этом перед пайкой флюсом снимите с жилы оксидный слой.

Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.

После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.

Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  📺 Видео

  Соединение медь - алюминий, наращивание алюминиевых проводов. #КомандаГОСТплюсСкачать