Нулевая шина: что это такое, устройство, назначение, характеристики

Что такое шина в электрике Особенности применения нулевых шин Как известно, система электропитания конечного потребителя строится по схемам,

Преимущества использования шинопроводов

Шина электрическая более удобна в применении, чем группа проводов

Применение шины в электрике вместо кабельной продукции обеспечивает существенную экономию материальных, энергетических и трудовых ресурсов:

  • Монтаж занимает в 2 раза меньше времени, чем прокладка кабеля.
  • Срок службы – до 30 лет без необходимости сложного технического обслуживания.
  • Гибкая конфигурация позволяет выполнить качественный и безопасный монтаж сети в зависимости от пути ее пролегания.
  • Шинопровод имеет более эстетичный вид, чем групповая прокладка провода.
  • Экранирование проводника исключает воздействие электромагнитного поля на расположенную рядом офисную технику.
  • Конструкция пожаробезопасна и соответствует требованиям безопасности для уровня защиты IP55.

Область применения электрических шин – подключение электрических цепей в низковольтных сетях или высоковольтных разрядных устройств, подстанций и т.д.

Определение

Шины электрические соединительные позволяют объединить все элементы электроустановки в одно целое. По сути, это проводники, сопротивление которых находится на низком уровне.

шины электрические

При совокупности нескольких шин в одной точке говорят о шинопроводах. Как правило, они устанавливаются на изоляторах, которые одновременно служат в качестве опор. Прячется он в специальный короб (канал). Благодаря этому он защищается от факторов окружающей среды. Шинопровод всегда должен быть устойчивым к возникающим динамическим и тепловым нагрузкам, ударным тока электросети.

Шины электрические выполняются в нескольких исполнениях. Для их деления на виды предусмотрено несколько классификаций.

По способу исполнения выделяют гибкие и жесткие шины. Их по-другому называют плоскими и трубчатыми. Гибкие шины не перекручиваются. Они не должны обладать высокой степенью тяжения. Причем степень тяжения всех проводов должна быть одинакова. Под влиянием температуры длина шины может изменяться. Поэтому жесткие модели оснащаются гибкими перемычками, которые должны компенсировать эти изменения. Кроме того, они оснащаются виброгасителями.

Кроме того, шины электрические могут быть изолированными и неизолированными. Уже из названия понятно, что в первом случае шина имеет слой изоляции, а во втором – нет.

Функции шины

К основным функциям автомобильной шины относятся:

  • гашение вибраций колес от неровностей дорожного покрытия;
  • обеспечение постоянного сцепления колес с дорогой;
  • снижение расхода топлива и уровня шума;
  • обеспечение проходимости автомобиля в сложных дорожных условиях.

Конструкция

В зависимости от конструктивного исполнения все шины подразделяются на две группы:

  1. Бескамерные.
  2. Камерные.

Надо сказать, что на современных автомобилях практически не используются камерные шины. Их достаточно сложно монтировать, колесо легко прокалывается, всегда испытывают напряжение.

Когда происходит повреждение, растягивающие усилия получают полную свободу, они начинают увеличивать размер повреждения. В результате воздух стремительно вырывается наружу.

Намного безопаснее ездить на бескамерных шинах. Внутренний слой, в случае прокола, обволакивает проколовший предмет. Происходит герметизация поверхности, благодаря чему воздух выходит очень медленно.

Что такое система шин и почему могут возникать путаницы при определении силового кабеля?

Первоначально воспользуемся определением «система шин» из технической литературы, и поймем, что под данным понятием подразумевается специальный комплект элементов. Эти элементы могут быть связаны между собой, формируя работоспособную энергосистему. Абсолютно все элементы присоединены к электрическим распределительным устройствам, поэтому и способны бесперебойно и по назначению функционировать.

Важно помнить! Все существующие распределительные устройства на подстанциях отличаются номинальным, то есть прописанным в технических документах, уровнем напряжения, а также определенной мощностью генераторов, трансформаторов. Каждая созданная сеть рассчитана на определенную мощность, режим работы и на количество обслуживаемых объектов.

Что такое шина в энергетике

И если, например, потенциальному заказчику для реализации проекта будет необходимо использовать распределительные устройства с одной системой шин, то само энергооборудование будет содержать выключатель и два разъединителя. Один – шинный, а второй – линейный.

В кругу специалистов для понятия «система шин» ввели синоним – «сборные шины». И если о них заходит разговор, то каждый понимает, что речь идет о стандартном устройстве, которое представляет собой продуманную систему шинопроводов. И все элементы системы фиксируются на специальных опорах, при этом защищены изоляционным материалом или специальными внешними коробами. Их монтаж проходит в специально отведенных для этого помещениях, технических коридорах. Первостепенная задача системы шин или сборных шин – сформировать энергетический канал с бесперебойной подачей необходимых силовых импульсов к имеющимся объектам и ответвленным магистралям.

Системы шин перед эксплуатацией обязательно тестируются, то есть разработчики и производителя всегда планово проводят типовые испытания систем шин и секций шин, и в этом отличий нет.

Если к системе шин планируют создать отходящие присоединения, то применяют отпайки, через которые и запитывают новые элементы.

Классификация шин по форме сечения

По форме поперечного сечения электрические шины делятся на следующие виды:

  • Трубчатые.
  • Прямоугольные.
  • Коробчатые.
  • Двухполосные.
  • Трехполосные.

Плоские шины с прямоугольным сечением хорошо отводят тепло. Их использование целесообразно в сети с большой силой тока (от 2 тысяч до 4,1 тысячи ампер). В таких случаях они соединяются в группы по несколько штук. При этом образуется двух- или трехполосная шина.

шины электрические соединительные

Сборные шины обладают рядом недостатков:

  • Сложно проводить монтажные работы.
  • Индуктивный ток, который распределяется неравномерно.
  • Низкая способность выдерживать механические воздействия.
  • Снижена способность к охлаждению.
  • Низкая устойчивость к коротким замыканиям.

В сети с напряжением 10-35 киловольт могут быть использованы коробчатые или плоские изделия. Наиболее эффективной считается трубчатая. Она обладает рядом преимуществ. Она прочна, хорошо отводит тепло. Электрическое поле вокруг нее распределяется равномерно. Благодаря этому не появляется коронирование.

Классификация шин по форме сечения

Поперечное сечение шин

В зависимости от формы поперечного сечения шинопровода различают:

  • трубчатые конструкции;
  • прямоугольные модели;
  • коробчатые проводники;
  • двух- или трехполосные модели.

Преимущества проводников с прямоугольным сечением – эффективное отведение тепла и низкое сопротивление силы тока, что снижает активную и ограничивает реактивную энергию. Таким образом удается обеспечить существенную экономию дорогостоящих энергоресурсов, что имеет важное значение для крупных коммерческих и производственных объектов.

Область применения шинопровода прямоугольного сечения – монтаж сетей и распределительных устройств силой тока в диапазоне 2000-4000А. Возможно соединение нескольких плоских шин для получения двух- или трехполосных конфигураций.

Плоские и коробчатые модификации шинопровода находят применение в сетях, работающих под напряжением до 35кВ.

Оптимальной модификацией считается трубчатая электрическая шина. В числе ее основных преимуществ – эффективное теплоотведение, высокая прочность и равномерность распределения образующегося электрического поля.

В зависимости от назначения и необходимых рабочих параметров для изготовления проводников могут использоваться:

  • медь;
  • алюминий;
  • сталь;
  • сталеалюминий — стальной сердечник, покрытый повивкой из алюминиевых проводов.

В числе преимуществ алюминиевых шин – антикоррозийная стойкость, отличные электропроводящие свойства, небольшой вес и приемлемая стоимость. Для их изготовления применяют низколегированные алюминиевые сплавы с незначительным содержанием кремния и магния для улучшения пластичности и прочности металла.

Медные шины с содержанием меди до 99% ни в чем не уступают алюминиевым, но имеют меньшее распространение из-за сравнительно высокой стоимости.

Устройство автомобильной шины

ustroystvo_shinyУстройство автомобильной шины

Конструкция шины достаточно сложная и состоит из множества элементов: корда, протектора, брекера, плечевой зоны, боковины и борта. Поговорим о них подробнее.

Корд

Основой шины является каркас, состоящий из нескольких слоев корда. Корд – прорезиненный слой ткани из текстильных, полимерных или металлических нитей.

Корд натянут по всей площади шины, т.е. радиально. Существуют радиальные и диагональные шины. Наибольшее распространение получила радиальная шина, т.к. она характеризуется наиболее долгим сроком эксплуатации. Каркас в ней более эластичный, за счет чего уменьшается теплообразование и сопротивление качению.

Диагональные шины имеют каркас из нескольких слоев корда, расположенных перекрестно. Эти покрышки отличаются невысокой ценой и имеют более прочную боковину.

Протектор

Наружная часть покрышки, непосредственно контактирующая с дорожной поверхностью, называется “протектор”. Главным его предназначением является обеспечение сцепления колеса с дорогой и защита его от повреждений. Протектор влияет на уровень шумности и вибрации, а также определяет степень износа шины.

risunok protektoraРисунок протектора шины и ее назначение

Конструктивно протектор представляет собой массивный слой резины, имеющий рельефный рисунок. Рисунок протектора в виде канавок, борозд и выступов обуславливает способность шины работать в определенных дорожных условиях.

Брекер

Слои корда, расположенные между протектором и каркасом, называются “брекер”. Он необходим для улучшения взаимосвязи между этими двумя элементами, а также для предотвращения отслоения протектора под действием внешних сил.

Плечевая зона

Часть протектора, находящаяся между беговой дорожкой и боковиной, называется “плечевая зона”. Она усиливает боковую жесткость шины, улучшает синтез каркаса с протектором, берет на себя часть боковых нагрузок, передаваемых беговой дорожкой.

Боковины

Боковина – прослойка резины, являющаяся продолжением протектора на боковых стенках каркаса. Она ограждает каркас от влаги и механических повреждений. На нее наносится маркировка шин.

Борт

Боковина заканчивается бортом, служащим для ее крепления и герметизации на ободе колеса. В основе борта находится нерастяжимое колесо из стальной обрезиненной проволоки, придающее прочность и жесткость.

Радиальные шины

Все новейшие автомобили обязательно оснащаются радиальными покрышками. Используемые раньше диагональные шины постепенно уходят в прошлое.

Преимущества:

  • Отличаются от других типов колес меньшим износом.
  • Сопротивление качению становится минимальным.
  • Отлично двигаются по прямой дороге.
  • Мгновенно реагируют на поворот рулевого колеса.
  • Минимальная чувствительность в случае преодоления препятствия.
  • Отличаются повышенной упругостью.
  • Большая грузоподъемность.
  • Способны двигаться с большой скоростью.

Такие положительные характеристики сделали радиальные шины самыми востребованными. Исключение составляют только авто, которым приходится двигаться по бездорожью, а также спортивные модели.

Маркировка электрических шин

Маркировка нулевых шин

Нанесение цветовой маркировки на электротехнические шины регламентировано действующими стандартами. Соблюдение их требований является обязательным для каждого производителя. Нанесение маркировки может осуществляться как на этапе производства, так и после его завершения. В первом случае используется цветная изоляция, во втором – цветная изоляционная лента, указывающая на разные фазы проводника.

Цветовое обозначение шин позволяет точно определить их тип и назначение:

  • Заземляющий проводник отмечен желтым и зеленым цветами в виде чередующихся продольных полос.
  • Нейтральный и рабочий проводник обозначен с помощью синего цвета.
  • Соединение проводников подразумевает использование всех трех оттенков в разных вариантах: изоляция с продольными желтыми и зелеными полосами и синей линией на конце либо синяя изоляция с желто-зеленой полосой в местах соединений и на концах проводника.

В сетях трехфазного тока фаза А отмечена желтым цветом, фаза В – зеленым, фаза С – красным.

Согласно требованиям действующих стандартов, одновременно с цветовой маркировкой проводников для сетей переменного тока используется следующее буквенное обозначение проводников:

  • в однофазной сети – L;
  • в трехфазной сети – L с цифрами от 1 до 3;
  • средний – М;
  • нейтральный, или нулевой – N;
  • заземляющий – PE;
  • совмещенный рабочий и нулевой – PEN (сочетание обозначений каждого из использованных проводников).

Модели для сетей постоянного тока маркируются литерой L со знаком + или -, соответственно – положительный или отрицательный проводник.

Обоснованность использования

Существует мнение, согласно которому, когда осуществляется сборка электрощита, лучше не использовать модули для кроссировки кабеля, поскольку они снижают полезное место в распределительном щите, то есть загромождают его. Помимо этого увеличивается стоимость оборудования.

Определенная справедливость в таком утверждении есть, особенно учитывая что общая цена системы хоть и незначительно, но вырастет. С другой стороны, применение кроссовых модулей дает несомненные преимущества, рассмотрим их:

  • аккуратность монтажа, чтобы было понятней, ниже приведено фото, на котором изображены распределительные щиты с применением кросс-модулей и без. Обозначать каждый из них нет необходимости, разница наглядно видна.

naglyadnyj-primer-chto-daet-ispolzovanie-kross-modulej.jpgНаглядный пример: что дает использование кросс-модулей

Из фотографии сразу становится понятно, где будет легче разобраться со схемой распределительного щита или, при необходимости, провести перекоммутацию линий. Так что в данном случае эстетичность вполне обоснована;

  • низкая вероятность КЗ, в многополюсных блоках контактные группы отделены перегородками. Обратим внимание, что несмотря на это, все электромонтажные работы необходимо проводить только при обесточенном оборудовании;
  • крепление провода к шине обеспечивает надежный контакт, что исключает нагрев в месте соединения;
  • разнообразие моделей, позволяющих реализовать схемы соединений любой сложности.

Примечания[править | править код]

  1. ГОСТ Р 51321.1-2007. Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1 : УСТРОЙСТВА, ИСПЫТАННЫЕ ПОЛНОСТЬЮ ИЛИ ЧАСТИЧНО. Общие технические требования и методы испытаний.

Нулевая шина

Шина нулевая на Дин-рейке

Подключение заземляющих и нейтральных рабочих проводников выполняется с помощью нулевой шины. Ее конструкция состоит из токопроводящей жилы и пластикового основания, которое монтируется на DIN рейку. Жила изготавливается из специальной электротехнической меди или латуни. В конструкции токопроводящего элемента имеются отверстия и зажимные болты. Их наличие позволяет выполнить аккуратную и безопасную разводку кабелей в узлах распределительных устройств. Модели нулевых шин изготавливают разной длины, что позволяет проделать в жиле требуемое количество монтажных отверстий. Основная область их применения – сети переменного или постоянного тока, рассчитанные на рабочее напряжение до 400В.

Благодаря применению нулевой шины удастся:

  • повысить эффективность используемых защитных автоматических устройств;
  • создать одновременно несколько точек подключения нагрузок к нулевому проводнику;
  • аккуратно и безопасно разделить нулевые и рабочие проводники;
  • выполнить заземление видимого типа с использованием пластикового устройства с крышкой для защиты клемм;
  • смонтировать единую цепь от точки заземления до каждой нагрузки.

Важное условие при выборе нулевой шины – учет ограничений по максимально допустимой площади сечения проводов. Это обеспечит безопасность эксплуатации сети и бесперебойное электроснабжение на объекте. Кроме того, подбор оптимальной модификации проводника осуществляется с учетом предельного количества подключаемых нагрузок.

Монтаж нулевой шины выполняется непосредственно внутри электрического щитка или на металлическую рейку с помощью болтового соединения. Различают открытый и закрытый способы монтажа. Первый вариант предусмотрен для электрических шкафов с закрытой конструкцией, что исключает доступ посторонних лиц к внутреннему содержимому. Монтаж закрытым способом оптимален для сетей, к которым подключается дорогостоящее энергоемкое оборудование – станки и механизмы, электроинструмент и т.д.

Характеристики

Сейчас установлены очень чёткие требования к выбору нулевых шин. Самое важное правило — это не превышение сечения провода аналогичного показателя в ГЗШ. Чтобы вы понимали, существует возможность ввода в ящик от одного и до четырёх десятков проводов. К примеру, для варианта 3 на 40 предусматривается провод, сечение которого достигает 3 миллиметров при максимально допустимом подключении четырёх десятков.

Что касается технических характеристик, некоторые из параметров мы предоставили в таблице ниже. У каждого производителя свои конструктивные особенности и характеристики нулевых шин. Для примера мы взяли продукцию компании IEK:

Что такое шина в электрике

Фото применения нулевых шин

Вам понравилась статья? Поделитесь 😉

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...