Алюминиевая шина АД31Т — это прессованный профиль прямоугольного сечения из сплава АД31 в термически упрочнённом состоянии. Такие шины широко применяются в электроустановках в качестве токоведущих элементов, шинных мостов и перемычек. Чаще всего они изготавливаются по ГОСТ 15176-89, который регламентирует сортамент, допуски и требования к качеству поверхности. Актуальный ассортимент и наличие можно посмотреть в разделе алюминиевая шина на сайте компании «АСТРА».
Что такое алюминиевая шина АД31Т
Электротехнические шины АД31Т представляют собой прямоугольные алюминиевые профили, полученные методом горячего прессования. Сплав АД31 относится к деформируемым алюминиево-магниево-кремниевым сплавам по ГОСТ 4784, а индекс «Т» обозначает термически упрочнённое состояние (закалка и последующее старение), при котором достигается баланс между прочностью и электропроводностью.
ГОСТ 15176-89 распространяется на прессованные электротехнические шины из алюминия и алюминиевых сплавов и задаёт ряд типоразмеров по толщине и ширине, предельные отклонения, требования к длине и качеству поверхности. В отдельных проектах также могут применяться шины по ТУ, но именно ГОСТ 15176-89 остаётся базовым стандартом для большинства типовых решений.
ГОСТ 15176-89: что он регламентирует для шин АД31Т
Основные положения стандарта, с которыми полезно сверяться при выборе и заказе шин:
| Раздел | Краткое содержание |
|---|---|
| Сортамент | Ряд толщин и ширин шин, площадь поперечного сечения и теоретическая масса 1 м профиля. |
| Предельные отклонения | Допуски по толщине и ширине в зависимости от размеров шины и диаметра описанной окружности. |
| Длина | Поставку немерной, мерной и кратной мерной длины; допустимые диапазоны длины (обычно 3–10 м). |
| Качество поверхности | Требования к отсутствию трещин, расслоений, грубых рисок, коррозионных пятен; нормы по кривизне, скручиванию и косине реза. |
| Электрическое сопротивление | Максимально допустимое удельное электрическое сопротивление шины сечением 1 мм² и длиной 1 м при 20 °C для различных состояний сплава. |
Механические свойства прессованных профилей (предел прочности, относительное удлинение) задаются через ссылки на профильные ГОСТы по алюминиевым деформируемым сплавам и подтверждаются паспортом качества партии.
Свойства и характеристики шин АД31Т
Для выбора алюминиевой шины важно учитывать электропроводность, механическую прочность и массу. Ниже приведены ключевые характеристики и инженерные ориентиры.
Электропроводность и удельное сопротивление
Для электротехнических шин из сплава АД31 в различных состояниях ГОСТ устанавливает нормируемые значения удельного электрического сопротивления при 20 °C. Для состояния, соответствующего АД31Т (термически упрочнённое), удельное сопротивление обычно лежит в пределах около 0,032–0,035 Ом·мм²/м.
В пересчёте на проводимость это соответствует примерно 35–40 % от проводимости меди (по IACS). Для большинства низковольтных и части средневольтных систем этого достаточно, если правильно подобрано сечение шины по току и условиям охлаждения.
Плотность и масса
Расчёт теоретической массы шин в ГОСТ ведётся исходя из плотности алюминия и его сплавов порядка 2,7–2,71 г/см³. Это почти в три раза легче меди, поэтому алюминиевые шины позволяют:
- снизить нагрузку на опорные конструкции и изоляторы;
- упростить монтаж и обслуживание шинных мостов и перемычек;
- уменьшить массу оборудования при транспортировке.
Механические характеристики (инженерные ориентиры)
Точные механические свойства прессованных шин АД31Т зависят от сечения, режима прессования и термообработки и должны подтверждаться паспортом качества. Для ориентировочных расчётов по сплаву АД31 в состоянии «Т» обычно принимают:
- предел прочности на разрыв — порядка 200–260 МПа;
- относительное удлинение — около 8–12 %;
- твёрдость по Бринеллю — ориентировочно 70–90 HB.
Эти значения помогают на стадии прикидочных расчётов. Для окончательного выбора сечения и проверки прочности в ответственных узлах нужно опираться на фактические данные конкретной партии.
Ассортимент и популярные размеры шин АД31Т
Сортамент по ГОСТ 15176-89 включает как сравнительно тонкие шины для небольших токов, так и массивные профили для магистральных шинопроводов. В ассортименте «АСТРА» представлены ходовые и специальные типоразмеры с возможностью резки «в размер» и комплектования по узлам.
Для типовых задач часто используются следующие толщины:
- шина алюминиевая 3 мм — для компактных щитов, вторичных цепей и сравнительно небольших нагрузок;
- шина алюминиевая 4 мм — популярный вариант для вводно-распределительных устройств и распределительных шин;
- шина алюминиевая 10 мм — для участков с повышенными токами, магистральных шинопроводов и связей между крупными потребителями.
При необходимости подбирают не только толщину, но и ширину шины, исходя из расчётного тока, допустимой плотности тока и условий охлаждения.
Преимущества алюминиевых шин АД31Т перед медными
- Меньшая масса. При одинаковой токовой нагрузке алюминиевые шины значительно легче медных, что снижает требования к несущим конструкциям и упрощает монтаж.
- Экономичность. Стоимость килограмма алюминия ниже меди, а в пересчёте на передаваемый ток по массе алюминий во многих задачах оказывается выгоднее.
- Хорошая коррозионная стойкость. Защитная оксидная плёнка на алюминии препятствует дальнейшей коррозии в большинстве атмосферных и промышленных условий.
- Технологичность. Шины АД31Т поддаются резке, сверлению, сверловке под отверстия, гибке в разумных пределах, что удобно при сборке шинных мостов и перемычек.
- Теплопроводность. Алюминий хорошо отводит тепло от токоведущих частей, снижая риск локального перегрева при правильном выборе сечения и схемы установки.
Медные шины остаются оправданными там, где критичен максимум проводимости при ограниченном габарите. В большинстве распределительных устройств и шинопроводов алюминиевая шина АД31Т даёт более выгодный баланс стоимости, веса и эксплуатационных свойств.
Области применения электротехнических шин АД31Т
Алюминиевые шины АД31Т используются на всех ступенях системы электроснабжения:
- Распределительные устройства (РУ, РУНН). Сборные и ответвительные шины, перемычки между ячейками, шинные мосты.
- Главные распределительные щиты (ГРЩ) и ВРУ. Вводные, секционные и отходящие шины, связи между автоматическими выключателями и устройствами защиты.
- Шинопроводы и токопроводы. Магистральные линии подачи питания к цехам, трансформаторным подстанциям и крупным потребителям.
- Трансформаторные подстанции. Соединения между выводами трансформаторов, выключателями, разъединителями и распределительными шинами.
- Промышленное оборудование. Токоподводы к печам, электроприводам, выпрямительным установкам и компенсаторным устройствам.
Рекомендации по выбору и эксплуатации шин АД31Т
Подбор сечения алюминиевой шины АД31Т по рабочему току
Ниже приведены ориентировочные значения длительно допустимого тока для распространённых типоразмеров алюминиевых шин АД31Т по ГОСТ 15176-89 (переменный ток, одна шина на фазу, нормальные условия охлаждения).
| Толщина, мм | Размер шины, мм (T×B) | Площадь сечения, мм² | Длительно допустимый ток, А* |
|---|---|---|---|
| 3 | 3×20 | 60 | ≈215 |
| 3×25 | 75 | ≈265 | |
| 3×30 | 90 | ≈315 | |
| 4 | 4×20 | 80 | ≈250 |
| 4×30 | 120 | ≈365 | |
| 4×40 | 160 | ≈480 | |
| 4×50 | 200 | ≈595 | |
| 10 | 10×30 | 300 | ≈590 |
| 10×40 | 400 | ≈765 | |
| 10×50 | 500 | ≈940 | |
| 10×60 | 600 | ≈1155 | |
| 10×80 | 800 | ≈1480 | |
| 10×100 | 1000 | ≈1820 | |
| 10×120 | 1200 | ≈2070 |
Значения приведены как инженерные ориентиры: при проектировании щитов и шинопроводов токовую нагрузку и условия охлаждения нужно дополнительно проверять по ПУЭ, ГОСТ 15176-89 и документации на конкретное оборудование.
Для практического подбора удобно закладывать рабочий ток на уровне 70–80 % от длительно допустимого, оставляя запас под нагрев от соединений, повышенную температуру окружающей среды и возможные перегрузки.
Подбор сечения
- рассчитывайте сечение по рабочему току с учётом режима (длительный, кратковременный, повторно-кратковременный);
- учитывайте способ укладки (открыто, в шкафу, в коробе), расстояния между фазами и наличие естественного/принудительного охлаждения;
- для участков с большими токами и длительной нагрузкой выбирайте большее сечение и предусматривайте запас по нагреву.
Монтаж и контактные соединения
- поверхности контакта перед сборкой рекомендуется зачистить и нанести токопроводящую пасту, совместимую с алюминием;
- болтовые соединения затягивайте с контролем момента и применением пружинных шайб или других средств против самоослабления;
- при гибке шин соблюдайте минимально допустимый радиус, чтобы избежать трещин и локальных утонений.
Поставки алюминиевых шин АД31Т от «АСТРА»
Компания «АСТРА» поставляет алюминиевые электротехнические шины АД31Т, в основном изготавливаемые по ГОСТ 15176-89, со склада в Екатеринбурге с доставкой по всей России. В наличии — ходовые типоразмеры, нестандартные сечения возможны под заказ.
- резка шин в размер по заявке;
- комплектование по узлам и позициям проекта;
- сертификат качества и полный пакет документов для юрлиц и ИП.
Чтобы уточнить наличие и подобрать сечение под ваши токовые нагрузки, свяжитесь с менеджерами «АСТРА» — вам помогут подобрать оптимальное решение по алюминиевым шинам АД31Т.