Медные шины: характеристики, применение и цены
Если спросить случайного человека, что такое медная шина, он вряд ли сможет сходу ответить на этот вопрос. Между тем медные шины есть в любой энергообеспечивающей системе, их широко используют в радиотехнике и электротехнической промышленности. Шины заземления, изготовленные из меди, можно увидеть в электрощитах не только промышленных, но и жилых зданий.
Эти изделия снискали такую популярность из-за высокой электрической проводимости и отличных эксплуатационных свойств меди. Медная шина выдерживает рабочие температуры от -55 °С до +280 °С, а ее максимальное рабочее напряжение может достигать 1000 В.
Характеристики и особенности изготовления медных шин
Технологический процесс производства медных шин — это холодная прокатка меди горячего прессования. Медная шина представляет собой ленту или тонкий прямоугольный профиль высококачественной меди с минимумом примесей. Такая медь отличается низким сопротивлением, высокой теплопроводностью, коррозионной устойчивостью и прочностью.
Теплопроводность меди составляет 401 Вт/м × К. Для сравнения: у алюминия этот показатель равен 202–236 Вт/м × К, а у стали 47 Вт/м × К. При нормальных температурах медные шины практически не подвержены коррозии в сухом воздухе и сухих газах-галогенах, пресной и морской воде (в отсутствие сильных течений), в неокисляющих кислотах (серной, соляной, фосфорной) и растворах солей (в отсутствие кислорода), щелочных растворах (кроме аммиака и солей аммония), органических кислотах, спиртах, фенольных смолах. Одновременно в таких средах, как аммиак, хлористый аммоний, растворы кислых солей и окислительные минеральные кислоты, а также с увеличением количества примесей медные шины теряют свою коррозийную устойчивость. Следует учитывать и возможность контактной коррозии (например, при соприкосновении меди с алюминием, цинком).
Из национальных и межгосударственных стандартов, а также технических условий, регулирующих производство, испытания и применение самой меди, полуфабрикатов и изделий из нее, можно выделить:
- ГОСТ 859-2014. Межгосударственный стандарт. Медь. Марки;
- ГОСТ 434-78. Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электротехнических целей. Технические условия;
- ГОСТ 18690-2012. Кабели, провода, шнуры и кабельная арматура. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение;
- ГОСТ 24231-80. Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа;
- ГОСТ 26877-2008. Межгосударственный стандарт. Металлопродукция. Методы измерений отклонений формы;
- ТУ 48-0814-105-2000 и др.
Важными нормативно-техническими требованиями к медным шинам, используемым в электротехнических целях, являются:
• Сырье для изготовления. Им может являться сортовой прокат, медная катанка, слитки и прессованная заготовка, которые по качеству не должны быть ниже марки меди М1 в соответствии с ГОСТ 859-2014. По техническим условиям, например, ТУ 48-0814-105-2000, допускаются к производству марки меди М2 и т.д.
• Типовые размеры медных шин. Нормативные (установленные) значения номинальных размеров шин по стороне A (толщине) и B (ширине), а также их расчетных сечений с учетом закругления углов приведены в таблице 4 ГОСТ 434-78. Предельные отклонения от номинальных размеров по сторонам A и B указаны в таблице 5 этого же стандарта. Поскольку шины должны иметь закругления, в ГОСТ 434-78 прописаны номинальные значения радиусов закругленных углов и предельные отклонения от нормы закругления, которые можно найти в таблице 7а. Длина полосы шины должна быть от 3 до 6 м, но по согласованию с потребителем допускается изготовление шин длиной от 2 до 6 м. Наличие в одной партии шин, длина полосы которых составляет от 2,5 м, разрешено в пределах 7% от совокупного веса партии.
• Дефекты и отклонения. Поверхность медных шин не должна иметь повреждений, которые бы превышали удвоенное значение предельных отклонений размеров после контрольной зачистки; при этом отклонение в форме сечения не должно превышать одинарных предельных отклонений размеров сечения. Допустимо, если изделия имеют на поверхности следы смазки или небольшие изменения по цвету вследствие окисления. Прямолинейность для твердых шин (ШМТ, ШМТВ) может иметь отклонения по размеру B, то есть серповидность, в пределах 3,5 мм на 2 м длины. По согласованию с заказчиком допускаются более мягкие требования к серповидности, но в любом случае в пределах 4 мм на 1 м длины. Серповидность полос шин определяется в соответствии с ГОСТ 26877-2008. Твердые шины ШМТВ при изгибе не должны иметь трещин и расслоений.
• Механические свойства. Для мягких шин (ШММ) относительное удлинение в процентах в зависимости от размера A должно быть: от 2,5 до 7,0 мм — минимум 37%; от 7,0 до 10,0 мм и свыше — минимум 40%; при этом в любом случае, даже по согласованию с заказчиком, относительное удлинение не может быть меньше 34%. Для твердых шин (ШМТ, ШМТВ) минимальная величина их временного сопротивления к разрыву — 637 МПа (65 кгс/мм 2 ) по Бринеллю (ГОСТ 434-78).
• Удельное сопротивление. По ГОСТ 434-78 при температуре 20 °C — не более 0,01724 х 10 6 Ом x м.
• Маркировка и упаковка. Эти процедуры должны соответствовать ГОСТ 18690-2012. На каждую бухту, катушку, пачку крепится ярлык со следующей информацией:
- товарный знак завода-изготовителя;
- условное обозначение медных шин: например, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по нему можно определить площадь расчетного сечения в мм 2 );
- номер партии;
- год и месяц изготовления;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На заметку
Под партией продукции понимаются медные шины одной марки (размера) весом до 20 тонн, одновременно сдаваемые на приемосдаточные испытания для проверки: номинальных размеров и расчетных сечений; предельных отклонений размеров; дефектов поверхности; правильности маркировки и упаковки.
Полосы шин одной марки укладываются в однотипные по размеру и исполнению пачки максимальным весом 200 кг, обернутые упаковочным материалом и перевязанные проволокой под или поверх пачки 3 раза или более. Разрешается намотка любых ШММ, а также ШМТ и ШМТВ с сечением не более 240 мм 2 — в бухты, при этом они должны быть перемотаны проволокой как минимум в 3-х местах. По согласованию с заказчиком возможна контейнерная транспортировка медных шин без упаковки.
• Перевозка, хранение и гарантийные обязательства. Изготовитель медных шин выставляет гарантийный срок хранения продукции с момента производства: для ШМТ и ШМТВ — полгода, для ШММ — год. Гарантия действует в случае, если не нарушаются условия транспортирования и хранения (ГОСТ 18690-82), с учетом климатических факторов (ГОСТ 15150-69).
При выборе твердой или мягкой шины с точки зрения ее электротехнических качеств ключевую роль играет марка меди.
Марки меди для изготовления шин
Марки меди отличаются между собой технологией производства и, следовательно, — составом и количеством примесей. Для литой и деформированной меди ГОСТ 859-2014 определяет 12 химических элементов, для катодной меди — 19, для сверхчистой меди в семействе новых стандартов ГОСТ 27981 предусмотрен анализ 22-х элементов. Очевидно, что разработка методов атомно-спектрального, химико-атомно-эмиссионного, фотометрического и других сложных видов анализа не происходит ради праздного интереса. А ведь поиск и измерение массовой доли химических элементов происходит в металле, состоящим более чем на 99,99% из меди! Но как примеси влияют на механические, технологические и эксплуатационные качества меди? Давайте рассмотрим.
Так, в стандартных условиях эксплуатации примесь кислорода, содержащегося в форме закиси меди (Cu2O) в количестве от 0,08 до 0,001%, не играет практически никакой роли. Его пагубное воздействие проявляет себя только при высоких температурах, поэтому такие бескислородные (рафинированные) марки меди, как М1р, М2р и М3р, требуются лишь для изделий, применяемых в особых высокотемпературных эксплуатационных режимах, производятся под конкретный заказ и стоят дорого. С другой стороны, кислород (O), а также висмут (Bi), свинец (Pb), цинк (Zn), кадмий (Cd) и другие легкоплавкие примеси создают трудности при паячных/сварочных работах, формируя зоны хрупкости в процессе нагрева. Исключительно с технологической точки зрения бескислородная медь в данном случае предпочтительнее. Здесь следует помнить, что содержание серебра на уровне 0,05% вдвое повышает температуру рекристаллизации меди, а с позиции механических свойств — уменьшает ее «ползучесть» и размягчение при нагреве, без падения электропроводности.
На электропроводность меди серьезно и не лучшим образом влияет наличие в ней фосфора (Р), железа (Fe), мышьяка (As), сурьмы (Sb) и олова (Sn). Массовая доля каждого элемента, в зависимости от марки меди, колеблется в пределах 0,05–0,001%, а примесь фосфора может присутствовать в еще более широком диапазоне — 0,06–0,0003%. Эти элементы больше всего содержатся в полутвердых, твердых, прессованных и отожженных прутках и лентах, а меньше всего — в слитках, полученных непрерывным вертикальным литьем, и катанках класса А. Среднюю позицию занимают катанки классов B и C, а также слитки горизонтального литья. Все это означает, что технология и то, из чего сделаны изделия — полуфабрикаты, обуславливают удельное электрическое сопротивление меди конкретной марки. При температуре 20 °С сопротивление у различных марок меди будет такое:
- М2 (отходы и лом) — 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки полутвердые, твердые, прессованные) — 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки отожженные и ленты) — 0,01748 мкОм × м;
- М1 (слитки горизонтального литья и катанка класса C) — 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класса B) — 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класса А и слитка вертикального литья) — 0,01707 мкОм × м.
Различия в примесях всего лишь на 1% могут приводить к различиям в электропроводности на 3%. Напрашивается вывод, что даже у одной и той же марки меди, но разных изготовителей, удельное электрическое сопротивление может существенно отличаться, а это, в свою очередь, зависит от тех ГОСТов или ТУ, по которым производилась медь.
Таблица. Обозначения и соответствие марок меди в межгосударственном, европейском и американском международном стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Шина медная электротехническая
Завод НТЦМ производит шины электрические медные под заказ с доставкой по РФ и ближнему зарубежью. Сертифицированный прокат изготавливается с учетом ТУ заказчика согласно национальным и международным стандартам, включая технические регламенты ТС, ГОСТ 859-2014, ГОСТ 18690-2012, ГОСТ 444-78, ТУ 48-0814-105-2000 и другие. В качестве сырья используются полуфабрикаты (отливки, катанки, бруски или прессованные заготовки) марки Моб, М1 или М2. У нас конкурентные цены и гарантии при небольших сроках выполнения заявок.
Шины из меди: назначение, виды
Шина из меди — электрический неизолированный проводник с прямоугольным сечением профиля, изготовленный из высококачественного цветного проката М1, М2 или других марок с минимальным количеством примесей до 1%. Ее структура отличается низким порогом активного и реактивного сопротивления, что обеспечивает повышенную электропроводность. Благодаря уникальным эксплуатационным свойствам и характеристикам такая шина используется для организации подсоединения определенного количества электрических цепей в низковольтных или высоковольтных сетях, электроустановках. Она также применяются для обустройства контуров заземления и молниезащиты.
С учетом решаемых задач мы изготавливаем шины медные электротехнические нескольких категорий:
- Сборные. Мягкие проводники, предназначенные для монтажа распределительных, вводных и выводных блоков (щитов, шкафов) низковольтных сетей или электроустановок.
- Силовые. Твердые шины предназначены для организации подключений внутри силовых блоков электрических подстанций, высоковольтных РУ, между преобразователями (трансформаторами). Отличаются высокой плотностью допустимых токов и высоким напряжением. Медные шины этой категории изготавливаются в виде твердых неизолированных или изолированных проводников. В первом варианте они обычно поставляются с изолирующими шинодержателями, обеспечивающими вертикальное или горизонтальное крепление.
- Заземляющие. Чаще изготавливаются в виде пластин с перфорированными отверстиями. Являются базовыми элементами контуров заземления промышленных, коммерческих, бытовых или других сетей, электроустановок, машин, оборудования и молниезащиты. В этом случае медная шина служит для подключения через болтовые клеммы рабочих нулей, защитных проводников и проводников внешнего заземления. Обычно поставляются вместе с опорными изоляторами для горизонтального или вертикального монтажа.
- DIN-рейки. Изделия этой группы предназначены для комплектации электрических шкафов, щитов или панелей управления. Шина медная мягкая (ШММ), закрепленная на рейке, может быть распределительной, коммутирующей, заземляющей или общим нулем.
- Распределительные. Низковольтные проводники, которые подключаются к сборным шинам. Они предназначены для организации питания устройств вывода. В их числе также модульные автоматы, УЗО, контакторы, дифференциальные автоматы, другие аппараты.
Медные шины: особенности, основные характеристики
Электротехническая медная шина поставляется с чистой матовой поверхностью без окисления. Качество и форма обработки кромок определяется ТУ заказчика. По конфигурации изделия напоминают стандартные ленты, но отличаются большей толщиной:
- Длина: 2000—6000 мм.
- Ширина: 15–120 мм.
- Сечение профиля: 3–30 мм.
Как правило, медная шина поставляется в виде отдельной пластины длиной до 6 метров. По индивидуальным заявкам возможно изготовление изделий с другими размерами. Для нужд энергетики или тяжелой промышленности цветной прокат производится бухтами до 20–50 м.
Разновидности шин из меди
- Упругие. Гибкие медные шины без изоляции используются для подключения нагрузки к электроустановкам с напряжением до 1000 В через распределительные щиты. Для организации питания потребителей в условиях агрессивной среды можно заказать проводники в изоляции.
- Винтовые. Шина винтовая медная позволяет быстро создавать множество надежных соединений.
- Жесткие. Хорошая альтернатива высоковольтному кабелю, когда требуется высокопрочное и долговечное подключение, устойчивое к вибрации.
- С перфорацией. Медные шины этой группы отличаются простотой и легкостью построения низковольтных электроцепей.
- Плетеные. Разновидность упругих и проводников. Благодаря повышенной гибкости и пластичности используются для подключения трансформаторных мостов.
Медная шина в зависимости от плотности и структуры может быть бескислородной (ШМТВ), твердой (ШМТ) или мягкой (ШММ). В первом случае для изготовления проводников используются полуфабрикаты из особого сплава Моб, в составе которого отсутствуют оксиды. Очистка сырья осуществляется с применением технологии рафинирования. Бескислородные изделия отличаются повышенной электропроводностью, пластичностью, упругостью, стойкостью к воздействию высокой температуры и других агрессивных факторов. Благодаря высоким эксплуатационным свойствам и характеристикам, они применяются для организации высоковольтных подключений с особыми требованиями. Единственный недостаток таких проводников в довольно высокой цене.
Широкая популярность ШММ во всех сферах обусловлена оптимальным балансом характеристик и доступности. Твердые проводники используются реже, так как отличаются немного худшими показателями электропроводности. Их заказывают, когда требуется получить надежные и долговечные шинопроводы повышенной прочности.
Преимущества электротехнических шин из меди
Электротехническая медная шина востребована в различных отраслях благодаря следующим особенностям и преимуществам:
- Высокая электропроводность, долговечность, стойкость к агрессивным воздействиям среды.
- Простая конструкция в сочетании с возможностью обработки различными инструментами и способами обеспечивает легкость электромонтажных работ.
- Повышенная пластичность, стойкость к высоким механическим нагрузкам и деформации.
- Высокий уровень пожаро- и электробезопасности при универсальности применения.
Свяжитесь с менеджером НТЦМ, чтобы узнать больше информации об электротехнических шинах из меди и оформить заявку с доставкой.
Преимущества медной шины для использования в электротехнике
Шина медная производится из чистой меди, поэтому ей свойственна хорошая пластичность, высокое удельное электрическое сопротивление и большая температура плавления. Благодаря таким свойствам они применяются в производстве электротехнических приборов и электрического оборудования.
Что представляет собой медная шина?
Медная шина – это полоса, которую производят из чистых медных сплавов. Изделие изготавливается с разной длиной и толщиной. Оно служит заготовкой для вспомогательных и крепежных деталей для энергообеспечивающих систем.
Наиболее распространена электротехническая шина из меди. Ее применяют как интеграционный зажим проводов в распределительном щитке. Также она незаменима при установке структурированных кабельных сетей разного функционального назначения. Безусловно, главная область использования медной шины электротехнического класса – это монтирование магистральных проводов.
Медные шины могут быть разными по твердости в зависимости от сплава. Они могут быть твердыми (ШМТ) и мягкими (ШММ). Кроме того, выделяют шины медные без кислорода (ШМТВ). На сегодняшний день они производятся с шириной 16 – 120 мм и толщиной 4 – 30 мм. Также данные изделия классифицируют по конфигурации поверхности на профильные и плоские.
Преимущества медных шин для электротехники
Медные шины удобно и просто монтируются и демонтируются. Они отличаются конструкционной универсальностью и высокой гибкостью, которая позволяет им сохранять все отличительные свойства даже при деформации. Изделие начинает плавиться только при температуре более 1000°С, что гарантирует его высокую степень пожаробезопасности.
Кроме того, медная шина характеризуется пластичной прочностью, стойкостью к коррозии и продолжительным сроком службы. Для ее производства применяются сплавы из меди высшей категории. В качестве легирующего элемента чаше всего используется титан.
Может быть интересно
Свинцовый лист применяется в качестве защитного материала как превосходная звукоизоляция и наиболее эффективная на данный момент антирадиационная защита. Также свинец может применяться при создании тяжелой многослойной брони. Вязкость материала задерживает как пули или осколки, двигающиеся со значительной…
Металлопрокат – это большой ассортимент изделий из стали различных по размерам, формам, а также из других сплавов нескольких металлов или чистых металлов, готовая металлопродукция, производимая при необходимой температуре плавления путём прокатки или выплавки. Для прокатки используются: легированная…
Рифленый алюминиевый лист изготавливается метолом холодного металлопроката и используется в качестве защитного противоскользящего покрытия. Благодаря интересному геометрическому рисунку рельефа и металлическому блеску, листы рифленого алюминия также используются в дизайне помещений, при оформлении в…
Остались вопросы?
Наши компетентные специалисты могут вас проконсультировать, для этого заполните форму:
Оптовая и розничная продажа черного, цветного, нержавеющего металлопроката в Санкт-Петербурге и по всей России
ООО «АСМ»
Офис: 192012, Санкт-Петербург, пр. Обуховской Обороны, д. 120, лит. Б, пом. 2-Н, оф. 429, эт. 4
График работы офиса: пн-чт: 10:00–17:00, пт: 10:00–15:00
- Каталог
- Цветной металлопрокат
- Нержавеющий металлопрокат
- Черный металлопрокат
- Главная
- Услуги
- ГОСТ и ТУ
- Металлокалькулятор онлайн
- Вакансии
- Отдел качества
- Условия поставки
- Новости
- Статьи
- Контакты
- © 2012-2024, ООО «АСМ»
- ИНН 7811787670
- КПП 781101001
- ОГРН 12378000056482
- Политика конфиденциальности
Применение медной шины
Стандартные медные шины представляют собой металлопрокат с сечением в форме прямоугольника. Габаритные размеры и состав подобной продукции может отличаться, соответственно материал имеет большое количество вариантов использования. Медь широко применяется в электротехнике, строительстве, архитектуре и других сферах деятельности.
Достоинства и особенности медных шин
Для производства сортового металлопроката применяются очищенные от примесей сплавы, с содержанием меди более 99,7 процента. Для заказа и приобретения доступна продукция в бухтах или отрезках мерной и немерной длины. Основными достоинствами, определяющими востребованность в медных шинах, являются:
- высокие показатели устойчивости к коррозии и окислению, длительный срок эксплуатации в сложных условиях, при воздействии химически активных сред;
- материал характеризуется отличной электропроводностью, способностью выдерживать большие электрические нагрузки по сравнению с другими металлами;
- пластичность и гибкость металла дает возможность его использования в условиях, где другие сплавы могут сломаться под нагрузкой;
- сварка и пайка – стандартные операции с медными шинами. Металл хорошо обрабатывается, изделия из него можно оперативно демонтировать;
- материал подвергается переплавке неограниченное количество раз. Утилизация продукции из меди не вызывает сложностей.
Повышенная стойкость к износу в различных условиях и при любых нагрузках делает медные шины универсальным в применении материалом. Активная эксплуатация не сказывается на характеристиках продукции.
Варианты использования медных шин
В зависимости от марки и характеристики медного сплава возможно большое количество вариантов использования материала. Подобная продукция активно используется в качестве сырья для производства крепежной арматуры и сопутствующих модулей в сфере энергообеспечения. Популярными способами использования шин разного состава и размеров являются:
- при сборке радиоаппаратуры медные шины являются одним из основных материалов;
- твердые шины из медных сплавов используются для производства мощных и надежных шинопроводов различного назначения;
- шины из бескислородной меди применяются в производстве распределительного оборудования, для изготовления электронных приборов, линейных ускорителей;
- материал активно используется в микроэлектронике за счет отличных характеристик электропроводности и коррозийной устойчивости;
- в системах заземления и экранирования шина из медного сплава является одним из наиболее востребованных материалов;
- металл используется в производстве судов речного и морского назначения, при изготовлении кранового оборудования;
- в строительной сфере медная шина также востребована, применяется при возведении конструкций различного типа и назначения;
- за счет отличных эксплуатационных характеристик использование медной шины актуально в дизайнерских работах, при проектировании и сборке конструкций для украшения интерьера;
- в низковольтном оборудовании использование шин дает возможность соединить между собой электрические цепи и проводники;
- материал активно применяется в ювелирном производстве.
Большое количество вариантов сплавов с разным содержанием меди, других металлов и примесей позволяет изменять характеристики готовой продукции, соответственно расширять область использования медных шин. Продукция, изготовленная в соответствии с требованиями ГОСТ и других нормативных документов, в точности соответствует заявленным характеристикам и способам использования.