Шины медные электротехнические таблица

Выбор сечения шинопроводов

Электроснабжение > Шины и шинопроводы в системах электроснабжения

ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ШИНОПРОВОДОВ

При прохождении тока по проводнику последний нагревается. Количество энергии, выделенное неизменным током, определяется из выражения:

где — количество выделенного тепла, Вт Ч с; I — ток в проводнике, A; R — сопротивление проводника, Ом; t — время прохождения тока, с.
Часть выделяемого тепла идет на повышение температуры проводника, а часть отдается в окружающую среду.
Находящиеся в воздухе шины охлаждаются главным образом путем конвекции, обусловленной движением воздуха вблизи поверхности проводника. Отвод тепла путем лучеиспускания невелик вследствие сравнительно малых температур нагрева проводника. Отвод тепла за счет теплопроводности ничтожен из-за малой теплопроводности воздуха.
Температура токопровода при прохождении тока повышается до наступления теплового равновесия, когда тепло, выделяемое в проводнике, оказывается равным теплу, отводимому с его поверхности в окружающую среду. Превышение температуры проводника над температурой окружающей среды пропорционально количеству выделяемого тепла, а следовательно, квадрату длительно проходящего но проводнику тока и зависит от условий прокладки шин.
Задача расчета шин на нагревание обычно сводится к определению тока, при котором температура проводника не превышает допустимого значения. При этом должны быть известны допустимая температура нагрева проводника, условия его охлаждения и температура окружающей среды. Предельно допустимая температура нагрева шин при длительной работе равна 70°С. Такая температура в основном принята для обеспечения удовлетворительной работа болтовых контактов, как правило, имеющихся в ошиновках. При кратковременном нагреве, например, токами к. з. допустимы предельные температуры для медных шин 300°С, для алюминиевых 200°С. Длительная работа шин при температуре, превышающей 110°С, приводит к значительному снижению их механической прочности вследствие отжига. Расчетная температура окружающей среды для голых проводников по действующим ПУЭ принята 25°С.
Нагрузочная способность проводника характеризуется длительно допустимым током нагрузки, определенным из условий нагрева его при заданных разностях температур проводника и окружающей среды .
Рассмотрим определение нагрузочной способности однородных неизолированных проводников. При тепловом равновесии количество тепла, выделяемое за единицу времени током I в проводе сопротивлением R, равно количеству тепла, отводимому в окружающую среду за то же время:

где — коэффициент теплоотдачи путем конвекции и лучеиспускания (теплопроводность воздуха мала), равный количеству тепла, отводимому в окружающую среду с поверхности проводника при разности температур между проводником и окружающей средой ; F — поверхность охлаждения проводника, ; — температуры проводника и окружающей среды, °С.
Если температуру нагрева проводника приравнять длительно допустимой и принять расчетную температуру окружающей среды , то из условия (10-22) можно определить длительно допустимый ток:

Таким образом, при заданных температурных условиях нагрузочная способность проводника возрастает с увеличением его поверхности охлаждения F, коэффициента теплоотдачи и уменьшением его электрического сопротивления .
Вычисление длительно допустимых токов по указанным формулам достаточно сложно, поэтому в практических расчетах электросетей используют готовые таблицы длительно допустимых токов нагрузки на шины из разных материалов и при разных условиях прокладки, определенных при длительно допустимой температуре окружающей среды. В связи с этим проверка шинопроводов на нагревание сводится к проверке выполнения условия

где — максимальный рабочий ток цепи, в которую включен проводник; — длительно допустимый из условий нагрева тока нагрузки шинопровода.
Наличие явления поверхностного эффекта приводит к тому, что при переменном токе активное сопротивление всегда несколько больше, чем при постоянном. Поэтому согласно формуле (10-23) при прочих равных условиях допустимый ток нагрузки проводника при переменном токе несколько меньше, чем при постоянном. Наиболее существенно это явление сказывается при сплошном сечении шинопровода, например шинопровода прямоугольного сечения.
Иногда применяют шинопроводы трубчатого сечения. В неразрезанных трубах используется металл, расположенный только по поверхности сечения, в результате чего повышение сопротивления от поверхностного эффекта невелико и допустимые нагрузки при постоянном и переменном токах примерно одинаковы.
В установках всех напряжений жесткие шины окрашивают цветными эмалевыми красками. Помимо того, что это облегчает ориентировку и предотвращает коррозию шин, окраска также влияет на нагрузочную способность шин. Постоянное лучеиспускание окрашенных шин значительно больше, чем неокрашенных, поэтому охлаждение шин путем лучеиспускания улучшается, а это в свою очередь приводит к увеличению нагрузочной способности шин. При неизменных температурных условиях допустимый ток нагрузки окрашенных шин на 12—15% больше, чем неокрашенных.
Наибольшая алюминиевая шина прямоугольного сечения 120х10 мм кв. имеет длительно допустимый ток при переменном токе, равный 2070 А. При большем токе нагрузки применяют на фазу несколько полос, собранных в общий пакет и укрепленных совместно на опорных изоляторах. Расстояние между полосами в пакете нормально составляет толщину одной полосы, что необходимо для охлаждения шины в пакете. С увеличением числа полос на фазу допустимая нагрузка возрастает непропорционально числу полос в пакете. При переменном токе, кроме того, еще сказывается эффект близости (подробнее см. раздел). Все это приводит к тому, что нагрузочная способность пакета из нескольких шин меньше, чем суммарная нагрузочная способность того же количества одинаковых шин таких же размере.
Для того чтобы в условиях эксплуатации не имело места превышение допустимых потерь напряжения, шинопроводы рассчитываются по потерям напряжения, как изложено в разделе.

Читайте также:  Регулятор оборотов моторчика своими руками

ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ НЕИЗОЛИРОВАННЫХ ШИН
Допустимые длительные токи для окрашенных шин приведены в таблицах ниже. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева + 70 °С при температуре воздуха +25 °С.
При расположении шин прямоугольного сечения плашмя токи, приведенные в таблице для шин прямоугольного сечении, должны быть уменьшены на 5 % для шин с шириной полос до 60 мм и на 8 % для шин с шириной полос более 60 мм.
При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные но условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т.п.).

Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений

Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Допустимый длительный ток для четырехполосных шин с расположением полос по сторонам квадрата ("полый пакет")

Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и окрашенных шин приведены в табл. 1.3.29-1.3.35. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева +70°С при температуре воздуха +25°С.

Для полых алюминиевых проводов марок ПА500 и ПА600 допустимый длительный ток следует принимать:

Марка провода ПА500 Па6000
Ток, А 1340 1680

При расположении шин прямоугольного сечения плашмя токи, приведенные в табл. 1.3.33, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм.

При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т.п.).

Таблица 1.3.29. Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80

Ток, А, для проводов марок

АС, АСКС, АСК, АСКП

Номинальное сечение,мм 2 Сечение (алюминий/сталь), мм 2 М А и АКП М А и АКП
вне помещений внутри помещений
10 10/1,8 84 53 95 60
16 16/2,7 111 79 133 105 102 75
25 25/4,2 142 109 183 136 137 106
35 35/6,2 175 135 223 170 173 130
50 50/8 210 165 275 215 219 165
70 70/11 265 210 337 265 268 210
95 95/16 330 260 422 320 341 255
120/19 390 313 485 375 395 300
120 120/27 375
150/19 450 365 570 440 465 355
150 150/24 450 365
150/34 450
185/24 520 430 650 500 540 410
185 185/29 510 425
185/43 515
240/32 605 505 760 590 685 490
240 240/39 610 505
240/56 610
300/39 710 600 880 680 740 570
300 300/48 690 585
300/66 680
330 330/27 730
400/22 830 713 1050 815 895 690
400 400/51 825 705
400/64 860
500/27 960 830 980 820
500 500/64 945 815
600 600/72 1050 920 1100 955
700 700/86 1180 1040
Читайте также:  Перфоратор макита большой мощности цена

Таблица 1.3.30. Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений

Переменный ток, А

Диаметр, мм
медные алюминиевые Внутренний и наружный диаметры, мм Ток, А Внутренний и наружный диаметры, мм Ток, А Условный проход, мм Толщина стенки, мм Наружный диаметр, мм без разреза с продольным разрезом
6 155/155 120/120 12/15 340 13/16 295 8 2,8 13,5 75
7 195/195 150/150 14/18 460 17/20 345 10 2,8 17,0 90
8 235/235 180/180 16/20 505 18/22 425 15 3,2 21.3 118
10 320/320 245/245 18/22 555 27/30 500 20 3,2 26,8 145
12 415/415 320/320 20/24 600 26/30 575 25 4,0 33,5 180
14 505/505 390/390 22/26 650 25/30 640 32 4,0 42,3 220
15 565/565 435/435 25/30 830 36/40 765 40 4,0 48,0 255
16 610/615 475/475 29/34 925 35/40 850 50 4,5 60,0 320
18 720/725 560/560 35/40 1100 40/45 935 65 4,5 75,5 390
19 780/785 605/610 40/45 1200 45/50 1040 80 4,5 88,5 455
20 835/840 650/655 45/50 1330 50/55 1150 100 5,0 114 670 770
21 900/905 695/700 49/55 1580 54/60 1340 125 5,5 140 800 890
22 955/965 740/745 53/60 1860 64/70 1545 150 5,5 165 900 1000
25 1140/1165 885/900 62/70 2295 74/80 1770
27 1270/1290 980/1000 72/80 2610 72/80 2035
28 1325/1360 1025/1050 75/85 3070 75/85 2400
30 1450/1490 1120/1155 90/95 2460 90/95 1925
35 1770/1865 1370/1450 95/100 3060 90/100 2840
38 1960/2100 1510/1620
40 2080/2260 1610/1750
42 2200/2430 1700/1870
45 2380/2670 1850/2060

* В числителе приведены нагрузки при переменном токе, в знаменателе – при постоянном.

Таблица 1.3.31. Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Стальные шины

Ток *, А, при количестве полос на полюс или фазу

Размеры, мм Ток *, А

1 2 3 4 1 2 3 4 15х3 210 – – – 165 – – – 16х2,5 55/70 20х3 275 – – – 215 – – – 20х2,5 60/90 25х3 340 – – – 265 – – – 25х2,5 75/110 30х4 475 – – – 365/370 – – – 20х3 65/100 40х4 625 -/1090 – – 480 -/855 – – 25х3 80/120 40х5 700/705 -/1250 – – 540/545 -/965 – – 30х3 95/140 50х5 860/870 -/1525 -/1895 – 665/670 -/1180 -/1470 – 40х3 125/190 50х6 955/960 -/1700 -/2145 – 740/745 -/1315 -/1655 – 50х3 155/230 60х6 1125/1145 1740/1990 2240/2495 – 870/880 1350/1555 1720/1940 – 60х3 185/280 80х6 1480/1510 2110/2630 2720/3220 – 1150/1170 1630/2055 2100/2460 – 70х3 215/320 100х6 1810/1875 2470/3245 3170/3940 – 1425/1455 1935/2515 2500/3040 – 75х3 230/345 60х8 1320/1345 2160/2485 2790/3020 – 1025/1040 1680/1840 2180/2330 – 80х3 245/365 80х8 1690/1755 2620/3095 3370/3850 – 1320/1355 2040/2400 2620/2975 – 90х3 275/410 100х8 2080/2180 3060/3810 3930/4690 – 1625/1690 2390/2945 3050/3620 – 100х3 305/460 120х8 2400/2600 3400/4400 4340/5600 – 1900/2040 2650/3350 3380/4250 – 20х4 70/115 60х10 1475/1525 2560/2725 3300/3530 – 1155/1180 2010/2110 2650/2720 – 22х4 75/125 80х10 1900/1990 3100/3510 3990/4450 – 1480/1540 2410/2735 3100/3440 – 25х4 85/140 100х10 2310/2470 3610/4325 4650/5385 5300/6060 1820/1910 2860/3350 3650/4160 4150/4400 30х4 100/165 120х10 2650/2950 4100/5000 5200/6250 5900/6800 2070/2300 3200/3900 4100/4860 4650/5200 40х4 130/220 50х4 165/270 60х4 195/325 70х4 225/375 80х4 260/430 90х4 290/480 100х4 325/535
Читайте также:  Электрическое водяное отопление своими руками

* В числителе приведены значения переменного тока, в знаменателе – постоянного.

Таблица 1.3.32. Допустимый длительный ток для неизолированных бронзовых и сталебронзовых проводов

* Токи даны для бронзы с удельным сопротивлением =0,03 Ом·мм/м.

Продукция выпускаемая по ГОСТ 434-78

Медные шины производятся следующих марок:

  • ШМТВ – шина медная твёрдая без кислорода;
  • ШММ и ШМТ – шина медная мягкая и твёрдая соответственно.

Номинальные размеры шин из меди представлены в таблице 4 на странице 10. По вертикали указывается ширина b, по горизонтали – толщина a, в пересечении – площадь поперечного сечения с учётом радиуса скругления.

Технические характеристики медных электротехнических шин согласно ГОСТ 434-78

Погонная масса электротехнической шины, выполненной из меди, вычисляется согласно выражению:
m = ρ · S,
где ρ = 8900 кг / м 3 – плотность меди;
S – площадь сечения шины, определяемая по таблице 4 (требуется из мм 2 перевести в м 2 или умножить на 10 -6 ).

Предельные отклонения размеров нормируются согласно таблице 5 настоящего действующего стандарта.
Радиусы скругления электротехнических шин указаны в таблице 7а.

Для производства шинопроводов используется медная катанка, прессованная заготовка, сортовой подкат либо слитки.
Не допустимы дефекты, приводящие к отклонению размеров за отрицательный предел и за удвоенный положительный предел.
Допускается наличие остатков технологической смазки, потемнение материала из-за окисления.

Твёрдость шин с маркировкой ШМТ и ШМТВ не меньше 637 мПа по Бринеллю.
Относительное удлинение мягкой шины ШММ приравнивается 40%.

Гарантийный срок хранения для твёрдых шин – полгода, для мягких – год.

Токовые нагрузки на медные электротехнические шины

Провод Марка провода Ток *, А
Ширина Толщина 1 2 3 4
15 3 210
20 3 275
25 3 340
30 4 475
40 4 625 – / 1090
40 5 700 / 705 – / 1250
50 5 860 / 870 – / 1525 – / 1895
50 6 955 / 960 – / 1700 – / 2145
60 6 1125 / 1145 1740 / 1990 2240 / 2495
80 6 1480 / 1510 2110 / 2630 2720 / 3220
100 6 1810 / 1875 2470 / 3245 3170 / 3940
60 8 1320 / 1345 2160 / 2485 2790 / 3020
80 8 1690 / 1755 2620 / 3095 3370 / 3850
100 8 2080 / 2180 3060 / 3810 3930 / 4690
120 8 2400 / 2600 3400 / 4400 4340 / 5600
60 10 1475 / 1525 2560 / 2725 3300 / 3530
80 10 1900 / 1990 3100 / 3510 3990 / 4450
100 10 2310 / 2470 3610 / 4325 4650 / 5385 5300 / 6060
120 10 2650 / 2950 4100 / 5000 5200 / 6250 5900 / 6800

Цифры 1, 2, 3 и 4 – количество объединённых одноразмерных шин.
При дробном указании значения, понимается токовая нагрузка для сети переменного / постоянного тока.

Таблица извлечена из справочника:
Белоруссов Н. И. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1987 – 536 с.
Скачать книгу возможно здесь (открывается в специальной программе, ссылка на этой же странице).

“>

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector