Невозможно представить себе оборудование или силовые установки без металлических деталей и элементов. В сфере электротехники и машиностроения особенно востребован прокат, обеспечивающий передачу электрического тока от источника питания к рабочим элементам устройства.
При сборке и изготовлении мощных станций, распределительных устройств и силовых агрегатов весьма востребованы различные виды алюминиевых шин, способных выдержать напряжения в несколько тысяч вольт и силу тока в сотни ампер.
Алюминий является одним из самых распространенных элементов в литосфере. Сочетание прочности, легкости и высокой стойкости к агрессивным воздействиям позволили использовать этот металл и его сплавы во многих областях промышленности.
Для изготовления шин в соответствии с ГОСТ 15176 используют следующие марки алюминия и сплавов:
l АД0;
l АД31Т.
Химический состав и свойства материалов регламентированы ГОСТ 11069 и 4784. Марка АД0 характеризуют обработанный алюминий с чистотой от 99,5% при соотношении примесей железа и кремния не менее единицы.
Сплав АД31Т представляет собой трехкомпонентную систему с введением магния и кремния. Подобные добавки повышают прочность и плотность материала при сохранении его пластичности и способности к деформациям без накопления напряжений.
Материалы с подобным содержанием основного компонента приближаются по свойствам к чистому алюминию, обладающему рядом уникальных свойств. Этот металл обладает высокой теплопроводностью, а при нагреве свыше 150 – 200 °С способен к перекристаллизации локаций внутри металлической решетки, что приводит к уплотнению и упрочнении структуры, а также релаксации напряжений. При экстремально низких температурах, строение металлической решетки не меняется, поэтому не происходит изменения базовых свойств. Именно за счет подобного сочетания свойств алюминий часто применяют в тепловых и силовых агрегатах.
Добавление магния приводит к улучшению пластичности и повышению коррозионной стойкости сплава. А введение даже небольшого количества кремния существенно снижает усадку при формировании твердого раствора, что помогает сохранить геометрию изделия, созданную при литье или прокате.
Базовые характеристики алюминиевых шин регламентированы ГОСТ 15176. К основным параметрам изделий можно отнести:
l прямоугольную форму;
l толщину от 3 до 110 мм;
l ширину в диапазоне 10 – 515 мм;
l длину от 3 до 10 м.
Алюминиевые шины выполняются только прямоугольного сечения. Высокая пластичность материала способствует частичной потере геометрии при использовании другой формы, что приводит к неравномерному распределению тока.
Сопротивление шины напрямую зависит от выбранной марки алюминия, поэтому перед тем как купить изделие, необходимо уточнить максимальное сопротивление в агрегате или сети. Сопротивление изделия (сечение 1 мм2 и длина 1 м) должно быть:
l до 0,029 Ом для металла марок АД0;
l не более 0,035 Ом для алюминия марок АД31Т с закалкой и без, а также с естественным или искусственно проведенным старением.
Алюминиевые шины широко применяются в электротехнике и энергетической отрасли. Именно этот вариант соединительных каналов выбирается при создании установок высокой мощности, а также подстанций и силовых агрегатов. В зависимости от используемого сечения алюминиевая шина может выдерживать напряжение тока в пределах десятка тысяч В, а также силу тока до 600 А.
Шины чаше всего укладываются в специальный защитный кожух. Обычно в одном канале сочетают 3 – 6 изделия. При соблюдении правил эксплуатации срок службы электротехнических шин из алюминия составляет 20 – 30 лет.
