Электрическая шина для распределительного щита

Гребенчатая шина для подключения групповых автоматов

В старых квартирных электрощитах групповые автоматы объединялись с помощью перемычек. Способ дешевый, доступный, но не отличающийся надежностью. Сегодня для подобных целей применяется соединительная шина. За счет этого упрощается электромонтаж и проводка выглядит аккуратней.

Разновидности гребенок

Не существует универсальной соединительной шины, подходящей под любые автоматические выключатели. Автоматы обладают отличающимися габаритами, количеством выводов и прочими характеристиками. Поэтому и гребенки бывают самыми разнообразными.

По форме контактов выделяются 2 вида гребенчатых шин:

1. Штыревой (зубчатый). Универсальный контакт, подходящий к любым автоматам.
2. Вилкообразный. Используется там, где шину необходимо зажимать под винты.

Гребенки отличаются по длине, то есть по количеству автоматов, которые к ним возможно подключить. При необходимости слишком длинную шину допустимо укоротить ножовкой. Но предпочтительней использовать изделия на стандартное количество автоматов:

Есть отличия и в количестве подключаемых фаз. С этой точки зрения соединительные шины бывают следующих типов:

1. На 1 полюс (1P). Используется для подключения однофазных групповых автоматов.
2. На 2 полюса (2P). УЗО, дифавтоматы и любые другие устройства, требующие подключение фазы и нуля.
3. На 3 полюса (3P). Используются для подключения трехфазных групповых автоматов.
4. На 4 полюса (4P+N). Трехфазные автоматы и устройства, для работы которых необходим нулевой провод (трехфазные УЗО).

Штыревая соединительная шина для трехфазной сети

Важно! Если пришлось пилить одну большую шину на несколько маленьких, то необходимо обратить внимание на полученный спил. Отдельные проводники не должны быть гнутыми или замыкаться между собой. После резки нужно удалить из гребенки медную пыль.

Конструкция

Гребенки обладают сборной конструкцией. В основе строения плоская медная шина. На ней имеются отводы для установки на автоматы. В зависимости от количества подключаемых фаз, в одной гребенке бывает 1 или 4 шины. Они изолируются негорючим пластиком. Обычно белого или серого цвета.

Конструкция выполнена так, что в собранном виде практически отсутствуют открытые токопроводящие части. Это повышает безопасность обслуживающего персонала. А распределительная коробка становится менее восприимчивой к пыли.

Форма выводов

Наиболее распространены гребенчатые шины со штыревыми отводами (гребенки типа pin). Англоязычное название — pin. Они подходят к большинству современных автоматических выключателей. Выводы у таких шин сложнее погнуть при транспортировке. Поэтому во время монтажа возникает меньше проблем с установкой в отверстия автоматических выключателей.

Второй вид отводов — вилкообразный (тип fork). Используются сравнительно реже. Подходят не ко всем образцам современного оборудования. Соединительные шины с вилкообразными выводами не рекомендуется использовать для мощных нагрузок. Обычно их ставят в щиток с максимальным током до 63 А.

Гребенка двухполюсная вилкообразная

Плюсы и минусы соединительных шин

Гребенчатые соединители вытесняют из практики электромонтеров классические перемычки из проводов. Это объясняется достоинствами, которыми они обладают в сравнении с устаревшими методами монтажа:

1. Подключение автоматов выполняется на порядок быстрее. Гораздо проще вставить и затянуть гребенку, чем сидеть вручную нарезать перемычки.
2. Более надежный контакт. За счет увеличения площади соприкосновения клеммника автомата и вывода гребенки.
3. Двукратное уменьшение количества контактов, вставляемых в автомат. Вместо 2 проводов от перемычек необходимо вставить 1 штырь от гребенки. Этот фактор повышает надежность распределительной коробки.

1. При ремонте контактных соединений автомата необходимо снять всю гребенку. Иначе выключатель не получится стянуть с DIN-рейки.
2. Для установки дополнительных автоматических выключателей потребуется приобретать новую шину большей длины. Поэтому гребенку лучше не использовать на временном оборудовании или сразу устанавливать дополнительные модульные устройства на будущее.
3. Цена. Старые перемычки из проводов практически бесплатные. Их можно сделать хоть из обрезков проводов, валяющихся под ногами. Гребенчатую шину придется покупать в магазине.

Соединение автоматов проводами обходится дешевле

Дополнительная информация. Гребенка требует периодического осмотра и технического обслуживания. Важно обращать внимание на температуру и цвет соединителя и при необходимости производить подтяжку винтов автоматических выключателей.

Подключение автоматов через гребенку

При использовании гребенчатой шины автоматические выключатели подключаются по схеме параллельного соединения. Если гребенка рассчитана на 1 полюс, то к каждому автомату подходит 1 фаза. Такой соединитель принято называть фазным. Его располагают в верхней части линейки выключателей. На гребенку приходит 1 общий приходящий провод. Она размножает его по отдельным групповым автоматам.

Если шина двухфазная, то на автоматы приходит фаза и ноль. В таком случае необходимы двухполюсные устройства защиты.

Правила монтажа

При установке соединителей необходимо руководствоваться правилами по электромонтажу, касающимися подобных устройств. За счет этого повышается безопасность и надежность электрооборудования. Основные принципы монтажа таковы:

1. Перед установкой гребенки необходимо убедиться в механической целостности межфазной изоляции. Прозвонить выводы мультиметром на предмет КЗ. Это уменьшит риск межфазного замыкания.
2. Пластиковая выступающая часть гребенчатой шины должна находиться со стороны рычага автомата и полностью закрывать проводящие части. Гребенка устанавливается так, чтобы медные выводы были недоступны для касания обслуживающим персоналом.
3. Некоторые модели автоматических выключателей имеют 2 вида клеммников. Одни предназначены для подключения штыревых гребенок, другие для вилочных. Перед монтажом необходимо выяснить с чем именно вы имеете дело.
4. Вилочные гребенки применяются на токах до 63 А. Перегрузка изделия приведет к нагреву, расплавлению изоляции и межфазному КЗ.

Подключение однофазных устройств

Однофазное включение наиболее простое. Оно используется для автоматов на один полюс. Порядок действия следующий:

1. Все устройства защиты устанавливаются в ряд. Для этого потребуется DIN-рейка.
2. У каждого отдельного аппарата до некоторого момента ослабляются винты в клеммниках. Это делается с верхней стороны.
3. В клеммники автоматических выключателей вставляется одна однополюсная шина. Шаг ее зубьев должен составлять 17,5 мм.
4. Винты затягиваются. Затяжка производится достаточно туго, чтобы надежно зафиксировать штыри шины.

Подключение УЗО и дифференциальных автоматов

Для подключения однофазных УЗО и дифференциальных автоматов потребуется двухрядная гребенчатая шина. Ее необходимо установить в верхней части защитных устройств. Одна шина считается фазной. Ее штыри следует подключать к L выводам УЗО. Вторая шина нулевая. Подключается к N выводам.

В собранном виде в линейке будет чередоваться фаза и ноль. А расстояние между отдельными штырями одной шины составит удвоенную ширину обычного автоматического выключателя, то есть 35 мм.

Подключение трехфазных автоматов и УЗО

С трехфазными устройствами защиты понадобится гребенчатая шина на 3 или 4 полюса. Четырехполюсная гребенка необходима, когда помимо 3 фаз используется и нулевой провод.

Сборка цепи выполняется аналогично предыдущему способу. Шина располагается сверху УЗО или диф автоматов. Гребенка, к которой подключается провод L1, должна подать напряжение на все выводы L1 защитных устройств. Для L2, L3 и N — так же. При этом L1, L2, L3 и N не должны замыкаться между собой. После монтажа необходимо отключить все автоматы и убедиться, что подобное замыкание отсутствует.

Типичные ошибки при монтаже

Подключение гребенчатой шины не является сложной операцией. Достаточно базового понимания того, как и куда должен протекать электрический ток. Однако даже опытные электромонтажники периодически допускают ошибки подключения гребенки:

1. При монтаже необходимо учитывать максимальный ток изделия. Еще лучше использовать гребенчатую шину с запасом по току.
2. В некоторых случаях целесообразно учесть и напряжение. Изоляция типичной гребенки рассчитана на 500 В. Иногда на производстве используется и более высокий вольтаж.
3. Не стоит забывать про вилкообразные шины. Их максимальный ток составляет 63 А.
4. Ошибки при выборе гребенки. Этот вид соединителя приобретается после покупки автоматических выключателей, когда известно их точное количество и расположение.

Производители гребенок

В продаже представлено множество гребенчатых шин от разных заводов изготовителей. Как правило, выпуском этих изделий занимаются те же компании, что производят автоматические выключатели. Из наиболее известных брендов выделяются следующие:

• ABB;
• Schneider Electric;
• EKF;
• Legrand;
• WAGO;
• отечественный IEK.

Шина гребенка для дифавтоматов Schneider Electric

Дополнительная информация. Гребенчатая шина проста в изготовление. Поэтому ее подделки производят все кому не лень. В оригинальной шине должна быть прочная межфазная изоляция и качественная гибкая медь. Не стоит экономить на этих изделиях.

Гребенчатые соединители заметно упрощают электромонтаж. Вместе с тем сокращается и обще время сборки щита. Однако за такое удовольствие нужно платить. Здесь каждый решает сам, нужно оно ему или нет.

Если выбор сделан в пользу гребенок, то необходимо задуматься об их технических характеристиках. Гребенка должна соответствовать суммарной мощности всех потребителей, которые через нее будут питаться. Не менее важно разобраться и с конструктивными особенностями. Ведь есть модели на 1, 2, 3 и 4 полюса, и каждая уместна в своей ситуации.

Источник

Основные виды и типы электротехнических шин

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

Электротехническая шина — это проводник с низким сопротивлением (активным и реактивным), к которому могут подсоединяться отдельные электрические цепи (в низковольтных установках и сетях) или высоковольтные устройства (электрические подстанции, высоковольтные РУ и т.д.). Использование шин обеспечивает экономию площади установки, материало- и трудозатрат.

В качестве основного материала для изготовления электротехнических шин как правило используют алюминий и медь.

Производство шин регламентируется рядом ГОСТов и технических условий:

ГОСТ 15176-89 Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. В ГОСТе регламентируются параметры, в соответствии с которыми должны изготовляться алюминиевые шины — толщина, ширина, длина, площадь поперечного сечения, диаметр окружности и соответствующая им масса на 1 метр для готовых шин. Указываются допустимые предельные отклонения от указанных величин, марки алюминия, требования к качеству, внешнему виду, механическим и электрическим параметрам. Приводятся правила маркировки, упаковки и приема шин данного типа.

ГОСТ 434-78 Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электрических целей. Технические условия. В стандарте указаны номинальные размеры и расчетные сечения медных шин, марки меди, удельное электрическое сопротивление и предельные отклонения размеров. Приводятся допустимые длины шин и массы бухт, а также возможные отклонения от данных величин. Предъявляются требования к материалу изготовления шин, внешнему виду готовых изделий (допустимые дефекты, цвета). Изложены правила упаковки, транспортировки и хранения, приемки и испытаний.

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования. Приведена классификация контактных соединений по таким параметрам как: область применения, климатическое исполнение и категории размещения электротехнических устройств, конструктивное исполнение. Указаны требования к конструкции, электрическим и механическим параметрам, надежности и безопасности в зависимости от классификации. Даны ссылки на ряд сопутствующих ГОСТов.

ГОСТ 8617-81 Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. Приведена классификация профилей данного типа (по типу, по состоянию материала и типу прочности). Даны ссылки на ГОСТы с номинальными размерами, указаны величины предельных отклонений. Описаны технические требования к маркам алюминиевых сплавов для изготовления профилей, к механическим свойствам, допустимым дефектам, качеству поверхности и внешнему виду готовых изделий. Описаны условия транспортировки и хранения, правила приемки, методы испытаний.

ТУ 1-5-009-80 Шины электротехнические из алюминиевых сплавов.

ТУ 16.705.002-77. Шины алюминиевые прямоугольные. Описаны технические условия для изготовления алюминиевых шин прямоугольным сечением. Указаны номинальные и допустимые размеры, марки сплавов, электрические характеристики.

Согласно классификации, существует несколько типов шин.

Сборная шина — это шина, к которой могут подключаться распределительные шины и блоки ввода/вывода.

Силовая шина (шина электропитания) — шина, которая служит для передачи энергии внутри силовых блоков и между элементами мощных преобразовательных устройств и характеризуется высокими значениями токов и напряжений. Силовая шина может являть собой твердую неизолированную шину, твердую шину в изоляции или конструкцию из набора чередующихся проводящих и изолирующих слоёв. Твердая неизолированная медная шина поставляется производителями с изолирующими шинодержателями различных типов и изолирующими экранами, исключающими непосредственный доступ к клеммам силовых шин. Данные шины характеризуют большая допустимая плотность тока и высокое напряжение изоляции. В качестве материала шин зачастую используется медь и медные сплавы, а также алюминий. По способу крепления силовые шины могут быть вертикальные, горизонтальные, изолированные, задние/ступенчатые и универсальные (мультистандартные).

Шина заземления — главная деталь заземляющей системы электроустановок и электросетей. Её также называют главная заземляющая шина ГЗШ. С шиной заземления соединяется рабочий ноль, защитные нулевые проводники и провода внешних заземлений. Обычно ГЗШ являет собой медную пластину с перфорированными отверстиями. Хотя иногда встречаются и стальные ГЗШ.

Перфорированная медная шина заземления

Перед подключением к ГЗШ, провода заземления должны быть опрессованы наконечником для кабелей или соединительной гильзой, а затем уже подключены на болт с гайкой (например М5). Шина также комплектуется опорными изоляторами с крепежом.

Шина заземления на опорных изоляторах с проводами заземления

Шины для крепления на DIN-рейке — шины, применяемые для крепления на монтажных рейках в электрических щитах или шкафах управления. Данный тип шин зачастую производят из латуни или луженой меди, а диэлектрическое основание, которым осуществляется крепление к монтажным рейкам, из полиамида. Шинами на din-рейку являются нулевые шины, коммутирующие в щитах нулевые провода и провода заземления, или же распределительные шины. Встречаются также шины на din-рейку в корпусе. Такие шины называются распределительными шинами в блоке или распределительными блоками.

Шина нулевая в изоляторе на DIN-рейку

Распределительная шина в блоке

Распределительная шина — это шина, подключенная к сборной шине и питающая устройство вывода. Данная шина входит в состав одной секции НКУ (низковольтного устройства распределения и управления). Одним из видов распределительных шин являются соединительные или гребенчатые шины. Они предназначены для параллельного включения модульных автоматов, УЗО, дифференциальных автоматов, контакторов и т.д. Гребенчатые шины исполняются из медной пластины прямоугольного сечения и помещаются в пластиковый корпус.

Частным случаем распределительных шин являются ступенчатые распределительные блоки. Блоки состоят из ступенчатых изоляционных опор, с помощью которых осуществляется крепление, и как правило 4-х медных шин. На шинках находятся отверстия: резьбовые (М6) для отходящих цепей и без резьбы для питания распределительного блока. Блок может устанавливаться как горизонтально (в зоне коммутационного оборудования), так и вертикально (в кабельном канале шкафа). К лицевой части блока крепится изолирующий экран.

Ступенчатый распределительный блок

Схема горизонтальной и вертикальной установки распределительного блока

Номинальные значения параметров шин указаны в приведенных в начале статьи ГОСТах. Поэтому далее в статье будут приведены лишь ключевые характеристики различных типов шин.

Выпуск алюминиевых шин марки ШАТ регламентирует ТУ 16-705 002-77. Данные шины изготавливают прямоугольным сечением. Диапазон изменения ширина шины ШАТ — от 10 до 120 мм, толщины — от 3 до 12 мм, поперечного сечения — от 30 до 1440 мм 2 . Величина удельного сопротивления не больше 0,0282 мкОм*м. Шины марок АД0 и АД31 (ГОСТ 11069-79 и ГОСТ 15176-89) изготавливаются прямоугольным сечением площадью от 30 до 25800 мм 2 . Диапазон изменения толщины данных шин — от 3 мм до 110 мм, ширины — от 6 мм до 500 мм. Значение удельного сопротивления постоянному току: шины АД0 — до 0.029 мкОм*м; шины АД31 — от 0,0325 до 0,0350 мкОм*м (зависит от типа). Диапазон длительно допустимых токов (определяется сечением шины) — от 165 А до 2300 А. Для производства шин используется алюминий А5, А5Е, А6, А7, АД00, АД0 и алюминиевые сплавы АД31 и АД31Е. Для изменения свойств материала используются следующие технологии: закаливание и естественное состаривание, закаливание и искусственное состаривание, не полное закаливание и искусственное состаривание, а также горячее прессование (без термической обработки). Длина алюминиевых шин зависит от площади поперечного сечения и должна быть равной или кратной: от 3 до 6 м для шин сечением до 0.8 см 2 ; от 3 до 8 м — для шин сечением от 0.8 до 1.5 см 2 ; от 3 до 10 м — для шин сечением более 1.5 см 2 . Колебания в длине — не более 20мм. Алюминиевые шины отличаются малым весом и невысокой стоимостью.

Медные шины согласно ГОСТ 434-78 выпускаются таких марок: ШММ — шина медная мягкая, ШМТ — шина медная твердая, ШМТВ — шина медная твердая из бескислородной меди. Минимальная и максимальная ширина медных шин — 16 мм и 120 мм, толщина — 4 мм и 30 мм, поперечное сечение — 159 мм 2 и 1498 мм 2 . Значение удельного электрического сопротивления — не больше 0,01724 мкОм*м. Диапазон длительно допустимых токов — от 210 до 2950 А (шина 120×10) и выше при большей толщине, для гибкой медной шины — от 280 до 2330 А. Масса шин в бухте должна быть в пределах от 35 кг до 150 кг. Длина шин согласно ГОСТ — от 2 до 6 м. Твердые медные шины в сравнении с мягкими обладают меньшей проводимостью и применяются там, где требуется прочный и неподвижный шинопровод. Для изготовления мягких шин используется медь марок М1, М1М, М2. Гибкие шины более распространены, они обладают большей прочностью, долговечностью и лучшими характеристиками. Для изготовления шин из бескислородной меди используют особые медные сплавы, не имеющие в своем составе оксидов. Медные шины отличают такие преимущества в сравнении с алюминиевыми: высокая удельная проводимость (в 1,6 выше чем у алюминиевых шин), механическая прочность, теплопроводность и гибкость, коррозийная стойкость, стыковые контакты с другими шинами не окисляются. По причине высокой окисляемости на открытом воздухе и хрупкости, применение алюминиевых шин имеет ряд ограничений. Они не используются в машинах и механизмах с подвижными частями или вибрирующим корпусом. Поэтому в случаях, когда к токоведущим частям предъявляются повышенные требования, применяются медные шины.

Шины являют собой токоведущие части электрических установок, соединяя между собой оборудование различного типа: генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы, выключатели, разъединители, контакторы и т.д. Током нагрузки определяется сечение шин, также учитывается устойчивость к току к.з.

Шинный мост из жестких неизолированных шин применяется: на выводах генераторов, на входах главных распределительных устройств, в соединениях трансформатора с РУ и КРУ на 6 — 10 кВ, ГРУ и трансформатора связи.

Шинный мост от силового трансформатора

Соединения из жестких неизолированных шин прямоугольным или коробчатым сечением выполняются в закрытых РУ 6 — 10 кВ (в том числе сборные шины), в качестве соединений между ГРУ и трансформатором собственных нужд, между шкафами распределительных щитов. Шины коробчатого сечения рекомендуют использовать при больших токах, они обеспечивают меньшие потери и лучшее охлаждение. Крепление жестких шин осуществляется с помощью опорных изоляторов. Гибкие шины применяются в РУ на 35 кВ и выше, в соединениях блочных трансформаторов с ОРУ.

Во всех типах соединений в низковольтных установках и сетях промышленного назначения для передачи, распределения электроэнергии и подключения управляющих устройств используются медные изолированные шины (как жесткие, так и гибкие). Конструктивно данные шины являют собой одну или несколько медных тонких пластин иногда луженых с концов, покрытых изолирующей оболочкой как правило из ПВХ или другого диэлектрика с высоким сопротивлением. Данные шины являются альтернативой как кабелям, так и жесткой ошиновке и могут служить соединением между: главной силовой машиной и распределительным оборудованием (контакторами, прерывателями цепи, переключателями и т.д.), выводом трансформатора и шинопроводом, шинопроводом и электрическим шкафом.

Коммутация гибкой изолированной шиной отходящих автоматов

Применение изолированных шин позволяет экономить место, так как шины можно располагать гораздо ближе друг к другу, чем в случае неизолированной ошиновки. Преимущества изолированных шин — устойчивость к коррозии и простота монтажа. Крепежные отверстия контактных площадок делаются пробивкой непосредственно в материале контакта, что лишает потребности в кабельных наконечниках и устраняет проблемы плохого присоединения контактов. Большим спросом пользуются именно гибкие изолированные медные шины. Их главное преимущество в сравнении с жесткими — более легкий монтаж, так как нет необходимости в специнструментах и резке шины, если нужен поворот в плоскости. Гибкая шина легко меняет форму в зависимости от потребностей монтажа. Однако ряд производителей выпускают твердые изолированные шины, в том числе и по запросу. Крепление изолированных шин осуществляется с использованием болта и контактных шайб. Затягивать необходимо ключом, имеющим ограничения по моменту затяжки. Крепеж не должен быть в смазке.

Крепление медной изолированной шины

Еще одной разновидностью гибких шин являются медные плетённые шины. Такая шина сплетена из медных полос и является очень гибкой. Она используется в местах, подверженных сверхсильной вибрации, таких например, как трансформаторные шинные мосты. Данные шины также применяются для подключения различного оборудования к шинопроводам и линиям шин. Контактные площадки плетённых шин бывают как со сверлением, так и без. Выпускаются также плетённые шины, изготовленные особым методом — диффузионной сварки под давлением. Тонкослойные материалы свариваются путем пропускания через них постоянного тока под давлением. Такие шины также называют пластинчатые шинные компенсаторы или гибкие пластинчатые шины. Они имеют большую токопроводимость и меньшее тепловыделение.

Их применяют там, где необходимы компенсация теплового расширения, вибро- или сейсмоустойчивость, а также где происходит регулярный изгиб в одной оси. Например это могут быть: гибкие токопроводы для сварочных аппаратов, автоматических выключателей, шины питания для индукционных печей и печей сопротивления и т.д.

Жесткая медная шина более всего подходит для замены кабеля, используется в распределительных устройствах, а также для изготовления шинных сборок и шинопроводов. Производителями выпускаются как перфорированные так и гладкие шины различных размеров, в соответствии с ГОСТ. Производителями шин в настоящее время выпускается множество зажимов, соединителей и шинодержателей, облегчающих монтаж и обеспечивающих надёжный контакт. Зажимы предназначены для соединения жестких и гибких шин различного типа, биметаллические пластины — для алюминиевых и медных шин.

Шинодержатели выпускаются плоские, регулируемые плоские, компактные и усиленные, ступенчатые, а также универсальные.

Производителями предлагается широкий выбор изоляторов: опорные, проходные, изоляторы типа «лесенка». Все они используются для фиксации шин внутри шкафов и корпусов. Изоляторы одной стороной крепятся с помощью болтов к монтажному корпусу, с другой к ним крепится шина.

Шинный изолятор типа «лесенка»

Производителей меди и алюминия на рынке РФ можно пересчитать «по пальцам», точнее объединяющих их холдинги. Брендов электротехнических шин огромное количество, одних только марок мы насчитали более сотни (по всем типам шин) в виду этого нами принято решение развить эту тему и создать отдельный сайт полностью посвященный электротехническим шинам.

В этой связи приглашаем всех участников рынка электротехнических шин разместить информацию о своих продуктах на новом сайте.

Источник