Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Источник: ПУЭ-7, таблица 1.3.31. Значения даны при допустимой температуре нагрева шин +70 °C и температуре окружающего воздуха +25 °C; шины расположены на ребро (вертикально). При расположении плашмя токи уменьшаются на 5% для шин шириной до 60 мм и на 8% для шин шире 60 мм.
При параллельном соединении ток возрастает не пропорционально числу полос: чем больше полос, тем хуже условия охлаждения внутренних полос и сильнее проявляется эффект близости. Для очень больших токов применяют шины коробчатого, корытного или трубчатого сечения. Расположение шин и расстояния между ними влияют на фактическую пропускную способность.
Источник: ПУЭ-7, таблица 1.3.31. Условия те же: нагрев шин до +70 °C при +25 °C среды, расположение на ребро. Допустимый ток алюминиевой шины составляет приблизительно 75-80 % от тока медной шины того же сечения из-за более высокого удельного сопротивления алюминия.
Источник: ПУЭ-7, таблица 1.3.3. Коэффициенты приведены для расчётной температуры жилы +70 °C. Для пересчёта допустимого тока шин при отличающейся температуре окружающего воздуха значение тока из таблиц 1.3.31 умножается на соответствующий коэффициент.
ГОСТ 434-78 «Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электротехнических целей. Технические условия» (издание март 2002 г. с Изм. №1, 2, 3) и ГОСТ 15176-89 «Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия» устанавливают сортамент, требования к материалу, отклонения по геометрии и физико-механические свойства электротехнических шин.
Сечение шины и допустимый ток связаны через тепловой режим: нагрев шины при заданной токовой нагрузке должен оставаться в пределах допустимой температуры +70 °C при температуре окружающего воздуха +25 °C. Эти условия и сами значения длительно допустимых токов для медных, алюминиевых и стальных шин прямоугольного сечения нормированы ПУЭ-7, глава 1.3, таблица 1.3.31. Подбор шины по току выполняется по данным этой таблицы с учётом расположения, числа параллельных полос и фактической температуры эксплуатации.
В справочных таблицах выше приведены допустимые длительные токи медных и алюминиевых шин прямоугольного сечения, а также поправочные коэффициенты на температуру и стандартный сортамент шин по ГОСТ 434-78 и ГОСТ 15176-89.
Допустимый длительный ток шины — это максимальная сила тока, при которой шина в установившемся тепловом режиме не нагревается выше нормативно допустимой температуры. Согласно ПУЭ, допустимая температура нагрева неизолированных медных и алюминиевых шин принята равной +70 °C при температуре окружающего воздуха +25 °C. На пропускную способность шины влияют:
Базовые значения тока из таблиц ПУЭ — для одиночной шины на ребро при +25 °C среды и +70 °C нагрева. Все отклонения от этих условий учитываются поправочными коэффициентами.
ГОСТ 434-78 «Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электротехнических целей. Технические условия» (издание март 2002 г. с Изменениями №1, №2, №3) нормирует сортамент, физико-механические свойства и допуски. Медные шины изготавливают из электротехнической меди марки М1 (по ГОСТ 859) и выше с удельным электрическим сопротивлением не более 0,01724·10−6 Ом·м при 20 °C. По состоянию материала различают следующие марки изделий:
Размеры по ГОСТ 434-78 — толщина от 1,2 до 80 мм, ширина от 8 до 250 мм. Поставляется в отрезках и в бухтах.
ГОСТ 15176-89 «Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия» нормирует сортамент и свойства прессованных шин из алюминия марок А5, А5Е, А6, А7, АД00, АД0 (по ГОСТ 11069) и алюминиевых сплавов марок АД31 и АД31Е (по ГОСТ 4784). Размеры — толщина от 3 до 30 мм, ширина от 15 до 120 мм. Алюминиевые шины применяют преимущественно в магистральных шинопроводах низкого и среднего напряжения, в открытых распределительных устройствах и в сетях большого сечения, где масса меди была бы критичной.
Допустимые длительные токи для шин нормированы Правилами устройства электроустановок (ПУЭ-7, глава 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны»). Таблица 1.3.31 содержит токи для шин прямоугольного сечения при одной, двух, трёх и четырёх полосах на фазу. Таблица 1.3.30 — для шин круглого и трубчатого сечений. Таблицы 1.3.34 и 1.3.35 — для шин специальных профилей.
При равном сечении медная шина пропускает заметно больший ток, чем алюминиевая, благодаря меньшему удельному сопротивлению. Численно: ток алюминиевой шины составляет приблизительно 75-80 % от тока медной шины того же сечения. Чтобы алюминиевая шина пропускала тот же ток, её сечение нужно увеличить примерно в 1,5-1,6 раза.
R = ρ · L / S
ρ
L
S
Несмотря на меньшую массу и стоимость алюминия, медь широко применяется в распределительных устройствах низкого напряжения благодаря компактности, удобству контактных соединений и устойчивости к окислению. Алюминий рационально применять там, где сечения большие, а масса конструкции критична — на магистральных линиях, в открытых РУ, на длинных шинопроводах.
Для больших токов одну полосу заменяют пакетом из 2-4 параллельных полос. Это позволяет нарастить пропускную способность без изготовления массивных монолитных шин, упрощает монтаж и контактные соединения. Однако ток растёт не пропорционально числу полос.
Причины: при увеличении числа полос ухудшается отвод тепла от внутренних полос пакета, нагрев которых выше, чем у наружных; на переменном токе усиливается эффект близости — взаимное вытеснение тока в соседних полосах. В результате при удвоении числа полос пропускная способность возрастает примерно в 1,55-1,65 раза, а не вдвое.
При значениях тока более 4000-5000 А переход от пакета прямоугольных шин к специальным конструкциям (коробчатые, корытные, трубчатые шины) даёт лучшую пропускную способность при меньшей массе материала и меньших потерях.
Шины в шинопроводе располагают вертикально (на ребро) или горизонтально (плашмя). Базовые значения тока в ПУЭ даны для расположения на ребро, поскольку именно так лучше всего работает естественная конвекция: нагретый воздух свободно поднимается вдоль шины и эффективно её охлаждает.
При расположении плашмя теплоотдача снижается, и пропускная способность уменьшается. По ПУЭ при расположении плашмя токи из таблиц следует уменьшать на 5 % для шин шириной до 60 мм и на 8 % для шин шире 60 мм. Это связано с тем, что ухудшение конвекции на широких шинах сильнее.
На переменном токе пропускная способность шины снижается из-за двух явлений.
При переменном токе плотность тока в проводнике распределена неравномерно: концентрация выше у поверхности и ниже в центре. Это снижает эффективное сечение и увеличивает активное сопротивление. Для шин промышленной частоты 50 Гц при типовых размерах прямоугольных сечений (до 10 мм по толщине) скин-эффект выражен умеренно, но различие в допустимом токе между постоянным и переменным становится заметным при толщине шины от 8-10 мм и выше — это видно в таблице 1.3.31 ПУЭ.
В пакетах из нескольких параллельных полос магнитные поля соседних полос вытесняют ток к удалённым друг от друга поверхностям. Распределение тока в пакете становится неравномерным, тепловыделение в части материала возрастает. Это ещё одна причина непропорционального роста суммарного тока с увеличением числа полос.
Базовые значения тока в ПУЭ даны для +25 °C окружающего воздуха. Если фактическая температура отличается, базовый ток умножается на поправочный коэффициент по таблице 1.3.3 ПУЭ. При +40 °C коэффициент составляет 0,81, при −5 °C — 1,29. Это даёт заметную разницу: одна и та же шина в горячем цеху или в наружном РУ летом несёт меньший ток, чем в подвальном кабельном помещении.
1320 · 0,81 = 1069 А
1320 · 1,29 = 1703 А
I = P / (√3 · U · cos φ)
I = P / (U · cos φ)
По таблице 1.3.31 ПУЭ-7, медная шина прямоугольного сечения 30×4 мм при одной полосе на фазу, расположенной на ребро, выдерживает длительный ток 475 А — это значение одинаково для переменного и постоянного тока. Условия: температура нагрева шины +70 °C при температуре окружающего воздуха +25 °C.
По таблице 1.3.31 ПУЭ, медная шина 50×5 мм при одной полосе пропускает длительный ток 860 А (переменный) и 870 А (постоянный) при стандартных условиях. На переменном токе незначительно ниже из-за поверхностного эффекта. При расположении плашмя ток уменьшается на 5 %.
По таблице 1.3.31 ПУЭ алюминиевая шина 80×8 мм при одной полосе на фазу пропускает 1320 А (переменный ток) и 1355 А (постоянный). Это приблизительно 78 % от тока медной шины такого же сечения (1690 А).
Действующие отечественные стандарты: ГОСТ 434-78 «Проволока прямоугольного сечения и шины медные электротехнические» и ГОСТ 15176-89 «Шины алюминиевые электротехнические прессованные». Они задают сортамент, допуски, химический состав и механические свойства. Допустимые токи нормированы ПУЭ-7, глава 1.3, таблицы 1.3.31 (прямоугольные шины), 1.3.30 (круглые и трубчатые), 1.3.34-1.3.35 (специальные профили).
При равном сечении ток алюминиевой шины составляет приблизительно 75-80 % от тока медной шины из-за более высокого удельного сопротивления алюминия (около 0,028 Ом·мм2/м против 0,0175 у меди). Чтобы алюминиевая шина пропускала тот же ток, её сечение нужно увеличить приблизительно в 1,5-1,6 раза.
Не пропорционально. Условия охлаждения внутренних полос пакета хуже, чем у наружной, а на переменном токе действует эффект близости. Реально при удвоении числа полос ток возрастает примерно в 1,55-1,65 раза, а не в 2 раза. Для очень больших токов выгоднее применять профильные шины коробчатого или трубчатого сечения.
«Плашмя» — горизонтальное расположение шин, когда их широкая сторона смотрит вверх и вниз. При естественной конвекции нагретый воздух хуже отводит тепло, чем при расположении «на ребро» (вертикально). Согласно ПУЭ при расположении плашмя допустимые токи следует уменьшить на 5 % для шин шириной до 60 мм и на 8 % для шин шире 60 мм.
Базовые значения из таблицы 1.3.31 ПУЭ даны для +25 °C. При фактической температуре, отличной от 25 °C, базовый ток умножается на поправочный коэффициент из таблицы 1.3.3 ПУЭ. При +40 °C коэффициент составляет 0,81, при +30 °C — 0,94, при +15 °C — 1,11, при −5 °C — 1,29.
На переменном токе плотность тока распределена неравномерно: концентрация выше у поверхности проводника (поверхностный эффект). Эффективное сечение оказывается меньше геометрического, активное сопротивление возрастает, нагрев при том же среднем токе выше. Поэтому допустимый ток на переменном токе несколько ниже. Для шин малого сечения (до 50×5 мм) разница незначительна, для крупных сечений (от 80×10 мм) уже ощутима.
Для неизолированных медных и алюминиевых шин, окрашенных, по ПУЭ допустимая температура нагрева составляет +70 °C при температуре окружающего воздуха +25 °C. Для контактных соединений и сборок свои нормы, обычно более жёсткие. При повышении температуры выше +70 °C ускоряется окисление поверхности, ухудшаются контактные соединения, может страдать соседняя изоляция.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.