Гибкая шина — инструкция по выбору и установке

Гибкая шина состоит из медных полос толщиной 0,8...1 мм в оболочке из специального ПВХ-пластиката. Гибкие шины имеют широкую номенклатуру типоразмеров — как правило от 20×2 до 120×10, где первая цифра указывает на ширину медной пластины, а вторая — количество медных пластин толщиной 1 мм в пакете. Гибкие изолированные шины, как правило, используют для подключения электрических аппаратов к распределительным шинам, но с их помощью можно выполнить и любые другие виды электрических соединений, например, подключить шинопровод к трансформатору по стороне 0,4 кВ. При подключении НКУ к шинопроводам и трансформаторам гибкую шину используют также для компенсации процессов теплового расширения и защиты от вибрации.

В отличии от провода гибкая шина не требует наконечников для присоединения, а чем меньше соединений, тем выше надёжность. Кроме того, гибкая шина, в отличие от провода не имеет минимального радиуса изгиба — её можно сгибать под 90°, скручивать винтом, сгибать «конвертом». С гибкой шиной удобно работать — она хорошо держит форму и не разгибается.

При том же сечении, гибкая шина выдерживает больший ток по сравнению с жёсткой, что позволяет снизить вес и габариты шкафа, а так же даёт больше возможностей по компановкам. Кроме того, замена жестких шин на гибкие позволяет снизить количество неизолированной ошиновки в шкафу, что повышает безопасность НКУ в целом.

Гибка
Гибкая шина по сравнению с обычной жесткой шиной гнётся легче. Однако это вовсе не значит, что любую шину можно легко согнуть. Чем больше толщина шины, тем сложнее её изгибать. Гибкую шину толщиной более 5мм гнут с помощью гидравлического пресса или ручного шиногиба. В ПУЭ нет требований к радиусу изгиба гибких шин, что иногда вызывает дополнительные вопросы, так как соблюдение радиуса изгиба у провода влияет на сохранность изоляции с течением времени, так как именно на сгибах изоляция стареет в первую очередь и, чем меньше радиус, тем больше вероятность что изоляция растрескается с течением времени. Мы рекомендуем соблюдать минимальный радиус изгиба равный толщине шины по меди (без учёта толщины изоляции). Таким образом для гибкой шины 32×10×1 минимальный радиус изгиба будет равен 10мм.

Резка
При необходимости отрезать гибкую шину можно и ножовкой, но если операций много, необходим специализированный инструмент. Для резки гибких шин используются специальные гильотины, где резка происходит за счет смещения — так же как при работе канцелярских ножниц, но сами лезвия при этом расположены параллельно друг другу во избежание замятия и смещения пластин. Сама гильотина может быть с ручным приводом и гидравлической.

Пробивка отверстий
В отличии от провода гибкая шина не нуждается в наконечниках — отверстие для присоединения делается непосредственно в самой шине. Сверлить гибкую шину обычным сверлом трудоёмко и неудобно, так как медь вязкий материал. При сверлении сверло часто закусывает, при этом само отверстие получается неровным, часто с рваными краями. Поэтому отверстия в медной шине не сверлят, а пробивают. Для гибкой шины при этом используют специальное приспособление, не позволяющие пластинам смещаться. Гидравлический пресс-перфоратор позволяет получить наиболее качественное отверстие: ровное, без смещения пластин и необходимости зачистки (удаления грата).

Гидравлический станок с установленным пуансоном для перфорации и блок резки гибких шин

Влияние качества изоляции на монтажные работы
Изоляция шины должна быть достаточно прочной, так как через изоляцию прикладывается механическое усилие во время гибки. Однако, какой бы качественной не была изоляция, мы рекомендуем использовать специализированный инструмент для гибки и скрутки гибких шин, чтобы минимизировать механическое воздействие на изоляцию.

Крепление гибких шин в НКУ

При монтаже гибких шин, так же как и жёстких, необходимо использовать специальные крепления, обеспечивающие стойкость ошиновки к динамическим нагрузкам, возникающих во время короткого замыкания. Дополнительной функцией крепления может быть обеспечение воздушного зазора между шинами, чтобы улучшить естественное охлаждение и избежать перегрева.

Иллюстрация крепежа из инструкции Schneider Electric и шинодержателей Rittal, арт.: 3079.010 и 3079.000

Наборные шинодержатели АйДи

Выбор количества держателей и ограничения по току
Гибкие шины должны крепиться на не реже, чем через каждые 400 мм, если максимальный расчётных ток короткого замыкания не превышает 45 кА. В случае больших токов, рекомендуется использование жёсткой ошиновки. Среди производителей комплексных решений для сборки НКУ встречаются рекомендации по эксплуатации гибких шин с допустимым током до 100 кА, при этом оговаривается ряд условий. Расстояние между центрами шин должно быть минимально возможным для снижения влияния электродинамических сил, а количество шинодержателей и их тип должны быть подтверждены испытаниями.

Кабельные стяжки вместо держателей
Помимо специальных шинодержателей, для закрепления пакетов гибких шин могут использоваться стяжки. Для избежания прорезания изоляции шин в момент короткого замыкания, необходимо использовать стяжки шириной не менее 9 мм с выдерживаемой нагрузкой не менее 80 кг.

Выбор гибких шин по току нагрузки

В зависимости от способа прокладки (в пучке, раздельно и т.п.) и принимаемого допустимого превышения температуры шина надо температурой окружающей среды, шину одного и того же сечения можно использовать на разный длительно допустимый ток. При выборе гибкой шины по току в каталоге производителя можно найти таблицу, где в зависимости от Δt указываются разные допустимые токи.

Например, для шины 32×10 в каталоге Elexo 3 значения:
  657A при Δt 30°С,
  894A при Δt 50°С
1085A при Δt 70°С

Δt это допустимое превышение температуры шины над температурой окружающей среды. Например, если температура окружающего воздуха 30°С, а ток протекает 1085A, то шина 32×10 нагреется до температуры 100°С. Если, при тех же условиях будет протекать ток 657A, то шина нагреется до 60°С.

Какое Δt выбрать
Тепловыделение шин участвует в тепловом расчёте НКУ. Чем больше допустимое Δt принято проектировщиком, тем сильнее греется электроустановка. Температура окружающей среды в летнее время может достигать 50°С. Температура шин будет выше минимум на Δt, а при неэффективном охлаждении ещё выше. Чем выше температура, тем быстрее происходит старение изоляции. Максимальная длительно допустимая температура изоляции шин составляет 105°С. Поэтому мы не рекомендуем выбирать Δt более 50°С. Использования принудительной вентиляции следует избегать, так как возникает необходимость обслуживания и замены фильтров, а в случае выхода вентиляторов из строя возможен локальный перегрев шин. Соответственно, чем меньше Δt принято в расчётах, тем надёжнее электроустановка и выше её срок службы.

Выбор гибкой шины по сечению

Помимо рекомендаций по токовой нагрузке в каталогах производителей гибких шин, существуют рекомендации, указанные в каталогах производителей автоматических выключателей, а так же в нормативных документах. В этой статье мы собрали информацию, которую нам удалось найти.

В техническом руководстве Schneider Electric «Сборка низковольтных комплектных устройств» указаны следующие рекомендации по подключению автоматов гибкими шинами (стр. 100)

В каталоге ОЕЗ можно найти следующие рекомендации:

ГОСТ IEC 60947-1 2017 «Аппаратура распределения и управления низковольтная» даёт следующие размеры гибких шин в зависимости от токовой нагрузки:

Гибкие шины, предназначенные для соединения между сборными шинами, выбираются с учётом следующих характеристик:
— максимальная температура внутри НКУ 60 °С,
что соответствует температуре окружающей среды 35 °С;
— максимально допустимая температура изоляции 125 °С.