Методы производства медных шин

Методы производства медных шин

	МЕТРОМЕТ: Не всё то медь, что блестит Андрей Катуков, к.т.н., ООО «МетроМет» На рынке медного электротехнического металлопроката обострилась проблема фальсификации: продукция российских предприятий поставляется под марками и с сертификатами европейских производителей. В последнее время эта тенденция стала приобретать устойчивый характер. Несколько лет назад шину российского производства можно было легко отличить от импортной (фото 1). Она имела характерный внешний вид, отличающий ее не в лучшую сторону от зарубежных аналогов. Сегодня некоторые отечественные производители решили проблему внешнего вида и недобросовестные металлотрейдеры начали поставлять российские шины под видом европейской продукции (например, немецкой, болгарской, французской, сербской и т.д.), к которой чаще всего прилагаются реально существующие сертификаты с измененными номерами, датами, объемами поставки и т.п. Фальсификация объясняется в первую очередь экономическими факторами: российская электротехническая медная шина дешевле импортной примерно на 10%, что позволяет нечестным поставщикам получать сверхприбыль. Фото 1. Медная электротехническая шина ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА Продукция, поставляемая с подложными сертификатами, по качеству существенно уступает импортной: повышенное содержание примесей в металле снижает электропроводность шины, а несоответствие структуры материала европейским стандартам приводит к браку при изготовлении энергетического оборудования. В основном на характеристики медного электротехнического проката влияет качество исходного сырья и технологический процесс производства. Как показывает практика, многие российские заводы нарушают технологию производства медной шины, а в качестве исходного сырья используют не только катодную медь, но и лом. Использование лома приводит к тому, что в расплав могут попасть железные элементы крепления (болты, гайки, шайбы), имеющийся на ломе припой, луженый лом, броня кабелей и т.д. Надо отметить, что продукт, произведенный из катодной меди, имеет более высокую электропроводность и пластичность по сравнению с шиной, изготовленной с добавлением лома. Последняя из-за непредусмотренных требованиями стандарта примесей может иметь заниженную электропроводность и значительно меньшую пластичность, что немаловажно при ее гибке на малый радиус (фото 2). Фото 2. Образец № 1 с дефектом при изгибе Ряд производителей указывают в своих сертификатах качества только содержание меди без указания содержания примесей других элементов, скрывая тем самым, что их содержание выходит за рамки требований стандарта. Таким образом, даже если согласно сертификату общее содержание меди стандарту соответствует, любое превышение содержания примесей в «металле жизни» относительно указанных в стандарте приводит к снижению заявленной этим же стандартом величины электропроводности. На сегодняшний день методика производства электротехнической медной шины путем переплава катодной меди без добавления лома принята во всем мире. Марку меди М1 согласно требованиям стандартов России и ЕС можно получить только переплавкой катодной меди. При добавлении лома производитель уже не может гарантировать соответствие своей продукции марке М1. Однако необходимо отметить, что в ГОСТ 859-2001 способ получения тех или иных марок помечен как справочный. Это означает, что однозначного запрета на получение меди марок М1 и выше с использованием лома не существует, чем и пользуются недобросовестные изготовители медной электротехнической шины, ведь использование лома меди существенно снижает себестоимость производства металлопроката. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ Компания «МетроМет», один из ведущих металлотрейдеров на российском рынке, провела анализ образцов медной электротехнической шины ряда российских производителей. Для проведения исследований были привлечены немецкие специалисты лаборатории завода MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbН, входящего в число крупнейших в мире производителей высококачественной меди. В лаборатории завода проводились следующие исследования материала: Исследования показали, что, судя по структуре материала, для которой характерно повышенное содержание неметаллических включений, образцы являются шинами, предположительно произведенными по технологии conform (экструдирования). Анализ химического состава показал в одном из образцов (фото 3) чрезмерно высокий уровень примесей свинца и железа и относительно высокий уровень содержания олова, цинка и никеля. Причем уровень свинца и железа в данном материале превышает допустимый по DIN EN 13601 максимальный уровень 0,005%, что является явным отклонением от требования стандартов. Фото 3. Образец № 2 с высоким уровнем примесей Электропроводность меди по DIN EN 13601 и ГОСТ 434-78 должна составлять не менее 58,0 МСм/м, а электропроводность данного образца из-за высокого уровня примесей (железа и свинца) в составе материала составляет только 56,3 МСм/м в мягком (отожженном) состоянии, что на 3% ниже требований стандарта. Как было отмечено, повышенное содержание в металле примесей железа, свинца, олова, цинка и никеля говорит о возможном использовании при производстве данного образца, кроме катодной меди, лома медных сплавов. Один из образцов (фото 3) имел низкое содержание кислорода, удовлетворяющее по качеству бескислородной меди, поэтому был проведен тест на водородное охрупчивание согласно DIN EN ISO 2626. Анализ поперечного шлифа образца российской шины (фото 4) с помощью светового микроскопа показывал, что материал не прошел тест на водородное охрупчивание. Фото 4. Образец № 2. Структура поперечного шлифа после теста на водородное охрупчивание (метка показывает область материала, подверженного «водородной болезни») Исследование с помощью светового микроскопа другого образца (фото 5, 6) в разрезе показало наличие локальных массивных скоплений кислорода в материале. Данные скопления образовались в результате использования в производственном процессе некачественного сырья или из-за нарушения технологического процесса. Скопления кислорода становятся причиной возникновения дефектов при последующей механической обработке шин. Фото 5. Образец № 3 с массивными скоплениями кислорода. Увеличенное изображение места разрыва Фото 6. Образец № 3. Массивное скопление кислорода в материале на участке, представленном на фото 5. Увеличенное изображение (светлое поле, легкое травление) ЗАКЛЮЧЕНИЕ Исходя из исследований, проведенных немецкими парт-нерами компании «МетроМет», следует признать, что все образцы, представленные для анализа, по разным причинам не пригодны для производства энергетического оборудования. Во всем мире первостепенное значение уделяется вопросам качества, а тем более качества исходного сырья и комплектующих, ведь за этим стоит деловая репутация производителя. Предприятия дают гарантию и несут ответственность за безопасную для людей и окружающей среды эксплуатацию оборудования. Выход из строя оборудования из-за использования не соответствующего стандартам электротехнического проката ставит под угрозу жизнь и здоровье людей, а также наносит экономический ущерб, связанный с заменой дефектного элемента или всего агрегата. По-видимому, до тех пор пока производители электротехнического медного металлопроката не смогут обеспечить выпуск качественного продукта, а металлотрейдеры не прекратят фальсифицировать сертификаты, имеет смысл делать ставку на продукцию зарубежных компаний, поставляемую надежными партнерами, имеющими хорошую репутацию на рынке. Подводя итог, хочется сказать только одно: не экономьте на качестве. Остерегайтесь подделок, от этого зависит не только ваша репутация, но и жизнь людей! На сайте компании «МетроМет» www.metromet.ru организован форум, посвященный качеству медных шин. Приглашаем к участию заинтересованные стороны.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Источник

Виды медных шин

Один из видов металлопроката является основным сырьём для целей применения в радиотехнике, электронике, приборостроении. Речь идёт о прямоугольных лентах и полосах из высококачественной меди, которые принято называть шинами.

Характеристика и внешний вид

Технические условия производства, размеры и сортамент продукции оговариваются ГОСТ 434-78. Медные шины изготавливаются из различных типов сырья – катанки, сортового проката, заготовок или слитков. Качество сырья определяется в соответствии с требованиями стандарта 859-2014 (для марок не ниже М1). Номенклатура шин:

Показатель относительного удлинения (для мягких шин) – не менее 37 %, если сечение составляет 2,5-7,0 мм; не менее 40 %, если сечение составляет 7,0-10,0 мм. Показатель относительного удлинения по согласованию с потребителем не может составлять ниже 34 %. Временное сопротивление разрыву для твёрдых шин не должно быть ниже 637 МПа.

Номинальные размеры шин в соответствии с требованиями стандарта: по стороне a – от 4 до 30 мм, по стороне b – от 16 до 120 мм. Длина шин – 3-6 м. По согласованию с потребителем возможно производство полуфабрикатов с нестандартными размерами. Масса шин прямоугольного сечения должна находиться в пределах 50-135 кг. Допускается отклонение по массе в пределах 10 %, но стандартом оговорены предельные значения для шин различных сечений:

Масса шины. кг	Поперечное сечение, мм
10	до 5
15	от 5 до 10
20	от 10 до 15
40	более 15

Требования по маркировке и упаковке шин установлены ГОСТ 18690-2012. Гарантийные обязательства производителя (при условии соблюдения параметров хранения) на шины марок ШМТ и ШМТВ – не более полугода. Для шин ШММ этот показатель составляет один год. Форма поставки шин – бухты или полосы.

Производство и применение

Сырьём для выпуска полуфабрикатов является медь различных марок, или медный лом. Для повышения жаропрочности и износоустойчивости шин в отдельных случаях используется методика легирования меди серебром. Шины для высокоточного электротехнического и приборостроительного производства изготавливаются из медных катодов, содержащих минимальное количество примесей.

Шины различаются по внешнему виду:

Методы производства медной полосы – вытяжка или прессование.

Наиболее высокой гибкостью отличаются плетёные шины. Они изготавливаются из медных проводов. Сфера использования таких полуфабрикатов – электроприборы, работающие в условиях повышенной вибрации. Жёсткие шины в отдельных случаях могут заменять обычный медный кабель, гибкие используются при облегчённом монтаже сетевых распределительных приборов.

В условиях высокой температуры и влажности, воздействия агрессивных сред используются специальные двух- или трёхполосные шины в изоляции. Для монтажа оборудования выносных электрических шкафов применяются перфорированные шины, которые значительно легче по весу, нежели обычные, сплошные. Наименее часто используемый тип шин – круглые. Они обладают самым высоким показателем прочности, но расход меди на их изготовление также выше, нежели для прямоугольных пластин.

Основные сферы применения полуфабрикатов – монтаж шинопроводов; установка в приборы, предназначенные для контроля и распределения электроэнергии, ускорители, проводники. Кроме электротехники плоские медные пластины применяются при производстве вакуумной техники, в авиации и ракетостроении, микроэлектронике. Шины с высоким содержанием серебра и других ценных металлов применяются в ювелирной промышленности.

Источник

Для изготовления медных шин используется медь маркировки М1 и более, где примеси составляют не больше 0,05% от общей массы.

Пример обозначений электротехнической шины: ШММ 8,00х40,00:

В случае, когда изделие произведено из меди бескислородной, в обозначение добавляется четвертая буква B.

Обработка медной и алюминиевой шины

При сборке ВРУ, ГРЩ и многих других видов НКУ для подключения автоматических выключателей, плавких вставок, а также для соединения секций изделия между собой используется медная или алюминиевая шина соответствующего сечения.

Однако обработка медных и алюминиевых шин заметно отличается от обычной обработки стали: на них категорически нельзя воздействовать быстродвижущимися резцами, абразивами и пр., поскольку в районе такого воздействия происходит сильный нагрев, а при нагреве, в свою очередь, меняется структура меди.

Типовые сечения шин и их токовые номиналы

Таблица отображает сечение и токовые номиналы типовых медных и алюминиевых шин.

Сечение шины, мм	Допустимый ток *, А		Вес **, кг
	переменный	постоянный	за 1 метр	за 4 метра
Шина медная 15×3	210	210	0,4	1,61
Шина медная 20х3	275	275	0,54	2,14
Шина медная 25х3	340	340	0,67	2,68
Шина медная 30х4	475	475	1,07	4,29
Шина медная 40х4	625	625	1,43	5,71
Шина медная 40х5	700	705	1,79	7,14
Шина медная 50х5	860	870	2,23	8,93
Шина медная 50х6	955	960	2,68	10,72
Шина медная 60х6	1125	1145	3,22	12,86
Шина медная 60х8	1320	1345	4,29	17,14
Шина медная 60х10	1475	1525	5,36	21,43
Шина медная 80х6	1480	1510	4,29	17,14
Шина медная 80х8	1690	1755	5,72	22,86
Шина медная 80х10	1900	1990	7,15	28,58
Шина медная 100х6	1810	1875	5,36	21,43
Шина медная 100х8	2080	2180	7,15	28,58
Шина медная 100х10	2310	2470	8,93	35,72
Шина медная 120х8	2400	2600	8,57	34,29
Шина медная 120х10	2650	2950	10,72	42,86
Шина алюминиевая 15×3	165	165
Шина алюминиевая 20х3	215	215
Шина алюминиевая 25х3	265	265
Шина алюминиевая 30х4	370	365
Шина алюминиевая 40х4	480	480
Шина алюминиевая 40х5	545	540
Шина алюминиевая 50х5	670	665
Шина алюминиевая 50х6	745	740
Шина алюминиевая 60х6	880	870
Шина алюминиевая 60х8	1040	1025
Шина алюминиевая 60х10	1180	1155
Шина алюминиевая 80х6	1170	1150
Шина алюминиевая 80х8	1355	1320
Шина алюминиевая 80х10	1540	1480
Шина алюминиевая 100х6	1455	1425
Шина алюминиевая 100х8	1690	1625
Шина алюминиевая 100х10	1910	1820
Шина алюминиевая 120х8	2040	1900
Шина алюминиевая 120х10	2300	2070

* при условии подключения 1 полосу на фазу
** Вес из расчета плотности меди 8,93 г/см3

Гибка медной и алюминиевой шины

Гибка шины производится на специализированных гидравлических гибочных станках. Предварительно на шину наносится разметка, позволяющая точно позиционировать в станке место гиба. В процессе гибки контролируется угол гиба, что позволяет точно воспроизводить шины по заданному размеру.

Угол гиба может быть различным и обусловлен лишь местами соединений и подключений шин, а также удобством сборки и последующего обслуживания.

Для изменения направления плоскости шины применяется продольное скручивание на 90º.

Специалисты нашего Производства с удовольствием выполнят гибку шин по Вашим чертежам и заданиям.

Перфорация медной и алюминиевой шины

Для соединения шин в шинопроводе между собой, а также для подключения питающих и отходящих линий в шине размечают и перфорируют отверстия соответствующего диаметра с применением шинного перфоратора. Расстояние между отверстиями рассчитывается таким образом, чтобы наконечники присоединений не касались друг друга и было удобно выполнять присоединение, а впоследствии, во время эксплуатации электроустановки, протяжку болтовых соединений.

Соединение шин и подключение кабелей выполняется с помощью болтов и гаек исключительно с тарельчатыми шайбами. Применение шайб типа «гровер» крайне не рекомендуется, поскольку при сильном нагреве (например КЗ), гровер теряет свои пружинящие свойства, вследствие чего болтовое соединение становится ненадежным, переходное сопротивление т в месте присоединения увеличивается.

Рубка медной и алюминиевой шины

Перед резкой шина размечается и фиксируется на станине гильотины. Рез получается ровным и практически не требует дополнительной обработки.

Для заказа резки шин Вам необходимо указать их сечение и требуемые размеры изделий.

Соединение шин между собой, перемычки

Для отвода электропитания от токопровода до автоматического выключателя на большие токи также может применяться шина соответствующего сечения. Изогнув её соответствующим образом и присоединив автоматический выключатель получаем жесткое присоединение.

Также для шунтирования шин N и Pe изготавливается и монтируется перемычка сечением не менее сечения шины.

Клеммы на автоматические выключатели

Зачастую кабельные наконечники, особенно при спарке питающих линий, сложно разместить и закрепить в клеммах автомата. Выходом из этого положения послужит изготовление переходных пластин, существенно расширяющих возможности грамотного и надежного подключения кабельных линий к аппарату защиты.

Общее сечение пластины подбирается исходя из токового номинала автоматического выключателя, количество присоединительных отверстий оговаривается.

Изготовление шины заземления, ГЗШ

Изготавливаем шины заземления, Главные заземляющие шины по Вашим размерам, эскизам и чертежам.

Шины заземления предназначены для подключения заземляющих проводников всех систем здания к контуру заземления. Основная функция ГЗШ считается создание на вводе на объект зоны нулевым потенциалом относительно земли. К ней же подключается и электрооборудование, требующее заземления и работающее в границах объекта.

Для заказа шины заземления Вам необходимо указать:

Способы оплаты услуг по комплектации и сборке электрощитов:

Для удобства наших Заказчиков оплату работ по комплектации и сборке электрических щитов можно выполнить следующими способами:

Источник