Для чего нужна шина в электрике?

Конструкция

Нулевая шина с заземлением может размещаться как внутри вводного устройства (ВРУ), так и отдельно от него. В первом случае в качестве ГЗШ допускается использовать искусственно организованную шину РЕ, имеющую непосредственный электрический контакт с корпусом распределительного шкафа.

При размещении вне границ вводного устройства эта сборно-распределяющая конструкция должна находиться неподалёку от него (в удобном для обслуживания и доступном для специалистов месте).

Для ограничения доступа посторонних лиц открытые шины заземления могут укрываться в запирающемся на замок ящике, дверца которого помечается специальным знаком.

Согласно действующим нормативам (ПУЭ, в частности) ГЗШ должна изготавливаться в виде медной или стальной полосы, имеющей определённые размеры. При размещении вне шкафа и в нём они выбираются с учётом того, чтобы на шине уместилось требуемое количество контактных отверстий под болтовые соединения.

Для выпускаемых промышленностью типовых изделий ГЗШ ХХ-УХЛ4 ТВС, например, эти размеры строго нормируются и выбираются из следующего ряда: 3х30, 3х40, 4х40 миллиметров. При этом подходящую рейку выбирают исходя из нормированного количества отверстий под крепление проводников (10, 15 или 20).

Обозначение проводников

Заземляющий проводник маркируется РЕ. Он всегда обозначается желто-зеленым цветом. Цвета идут продольными линиями. Причем использование этих двух цветов по отдельности запрещено ГОСТом. Для нейтрального и среднего проводника (рабочего) с маркировкой N используется синий цвет.

При соединении нулевых защитных и рабочих проводников сочетают все три цвета. Маркировка в данном случае выглядит как PEN. Проводник выполняется синего цвета, а на его конце и в местах соединения выполняется полоса желто-зеленого цвета. В настоящее время допустимо выполнять и противоположную окраску: желто-зеленый проводник с синей полосой на конце.

Подробнее о назначении

Использование заземляющей нулевой шины в системе проводке позволяет решить много важных моментов:

• Создание нескольких точек, чтобы разделить общую нагрузку от основного ввода к нулевому проводнику.
• “Открытие” механизма заземления посредством использования в конструкции прозрачной крышки, защищающей клеммы.
• Повышение эффективности и работоспособности автоматических устройства защиты.
• Обеспечение непрерывности линии от непосредственного заземления до выходной точки.
• Экономия места в щитке, так как не будет необходимости размещать несколько одиночных шин.
• Разделение проводов нулевого и фазного типа.

В целом, нулевая шина позволяет поднять безопасность функционирования сети на качественно новый уровень, однако ее использование и подключение должно быть максимально грамотным, поэтому к монтажу данного элемента электротехнической сети предъявляются особые требования.

Правила установки

Монтаж НШ возможен как на специальную рейку, так и в электрический щиток. Предусмотрены варианты установки как закрытым, так и открытым способом. Открытый способ прекрасно подходит для шкафа, который будет закрытым для доступа посторонних лиц. Закрытый вариант используется в ситуациях, когда применяется оборудование, подключаемое к очень важным элементам. В качестве примера можно привести розетку силового типа для различного электрического инструмента.

На видео ниже наглядно показывается, как установить НШ на DIN-рейку и как ее можно надежнее зафиксировать:

Вот мы и рассмотрели устройство и назначение нулевой шины. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

• Что такое ГЗШ в электрике
• Для чего нужен кросс-модуль
• Чем опасен обрыв нулевого провода

Целевое назначение: для чего нужна

Основная цель использования такого устройства – удобство дальнейшей разводки по помещению, а также гарантия безопасности в ходе эксплуатации силовых токопроводящих жил.

Область применения — сети с напряжением максимум 400 вольт (постоянного и переменного тока).

1. Организация нескольких областей для присоединения нагрузок от общего ввода к проводнику нуля.
2. Обустройство заземления видимого типа (устройство с прозрачной крышкой), который поможет прикрыть клеммник.
3. Улучшение и оперативное подключение нескольких сетей (один узел допускает ввод до 40-ка проводников с 3-мм сечением).
4. Неразрывная электроцепь на месте с заземлением (также до нагрузки).
5. Разделение проводников на защитное и рабочее заземление.

Грамотное и профессиональное разделение электропроводки в доме или офисе с множеством электроточек невозможно обеспечить без применения такого простого устройства.

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.

Характеристики

Выбирая необходимые нулевые шины, стоит предъявлять четкие требования к конструкции. Главное — это сечение провода. Руководствуясь четким правилом «сечение провода не превышает сечение в главной заземляющей шины», можно выполнить качественное обеспечение электросети и сэкономить средства на обслуживании в дальнейшем.

Характеристики нулевой шины разнятся, в зависимости от типа ее установки. Разделяют два вида устройств по схеме распределения, отвечающим требованиям ПУЭ:

1. TN-S.
2. TN-C.

В первом случае шина с заземлением, которая являет собой заземленную наглухо нейтраль, в которой соединение с защитной землей обеспечивается исключительно в данной точке. Далее по проводникам с изоляцией уже в щиток заводятся только две шины. Такая схема считается наиболее безопасной, поскольку нулевая и заземляющая шина отделены непосредственно на вводе устройства в помещение.

Во втором варианте представлена устаревшая, но популярная схема по типу TN-C. В данном случае заземление не представлено отдельным проводником, а в самом в щитке есть исключительно нулевая шина. Здесь также соединять землю и ноль нельзя. Поэтому здесь понятия «земля» в его привычном представлении нет.

Коротко о конструкции и принципе работы

Если внимательно посмотреть на фотографию нулевой шины, то можно увидеть токопроводящую жилу из электротехнической меди или латуни на пластмассовом основании. Каждая мини шина отделяется от соседней прозрачной пластиной, гарантируя безопасность и изоляцию.

Отверстия и зажимные болты в конструкции предназначены для закрепления проводников и их безопасной разводки, а посредством пластмассового корпуса устройство фиксируется на DIN рейке.

Длина изделия зависит от количества имеющихся монтажных отверстий, однако несмотря на разницу в зажимных болтах, шина всегда монолитна, что упрощает обслуживание, повышает безопасность и надежность креплений.

Также шины заземления различаются по наличию корпуса:

Нулевые шины с корпусом внутри не отличаются от “оголенных” аналогов, а внешне заключены в специальный пластмассовый блок, который в большинстве случаев с трех сторон выполнен из непрозрачного белого пластика, а с лицевой стороны с прозрачной синеватой крышкой.

Определить данное устройство заземление легко в щитке не только по продолговатой форме, но и обязательному наличию на корпусе, основании синего или голубого цвета – явного указателя на нулевой тип элемента электросети.

Медные шины и их использование

Шины из меди широко применяют при сборке и монтаже электрического оборудования разных типов. Они бывают гибкими и жесткими. Те и другие очень популярны. Шины из меди стоят дороже алюминиевых. Все потому, что медь имеет сравнительно более высокую прочность и меньшее сопротивление. Это позволяет соединениям выдерживать высокие нагрузки длительное время, не теряя своих свойств. Медные шины производят следующими способами:

• Прессованием.
• Волочением.
• Прокатом.

Для изолированных соединений в качестве изоляционного материала используют ПВХ. Его наносят методом экструзии. Благодаря этому слой материала равномерно распределяется по поверхности, остается очень гибким и в то же время устойчивым к механическим нагрузкам. Медные шины могут выполнять свои функции в температурном диапазоне от −45 до 105 °С и при напряжении в сети в 1500 Вольт.

Качественные токопроводящие шины – залог долговечности промышленного оборудования

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.

Монтаж шинопровода

Монтаж шинопровода — на первый взгляд простая задача: как будто собираешь конструктор из готовых элементов. И если с монтажом осветительного шинопровода для трековых светильников особых сложностей не возникает — вот действительно конструктор, то в монтаже шинопроводов большой мощности есть свои особенности:

• Каждая секция шинопровода должна лежать как минимум на двух креплениях.
• Трасса шинопровода должна быть идеально ровной: элементы крепежных конструкций не должны «гулять» по высоте и в плоскости, иначе в стыках секций шинопровода будет создаваться напряжение, ухудшаться контакт, что приведёт к выходу шинопровода из строя, как следствие, перерыву в электроснабжение и (или) пожару.
• Затяжку гаек необходимо производить при помощи динамометрических ключей с усилием, установленным производителем. Если соединение не дожать или пережать — будет перегрев в месте стыка и выход шинопровода из строя. Случаи, когда шинопровод выходил из строя из-за неквалифицированного монтажа, к сожалению встречаются.
• Монтаж должен осуществляться квалифицированным персоналом, прошедшим обучение.

Монтаж шинопровода осуществляют в четыре этапа:

1. Разметка трассы шинопровода
2. Монтаж несущих конструкций
3. Монтаж секций шинопровода
4. Монтаж коробок отбора мощности

В каталоге каждого производителя представлены все необходимые крепежные элементы для монтажа шинопровода. Из своего опыта советую использовать только специфические элементы, а кронштейны и траверсы применять от производителей кабеленесущих конструкций: так выходит дешевле.

Какими бывают нулевые шины

По сути, это усиленный проводник открытого типа (в контактной зоне), на который можно с помощью винтовых или иных соединителей завести нулевые проводники. Типичная конструкция — прямоугольный брусок из прочного металла с хорошей проводимостью: чаще всего латунь, или иные сплавы на основе меди.

Размещается эта контактная колодка внутри распределительных устройств. Вне зависимости от конструкции, после монтажа не должно быть доступа к токоведущим частям. В генерирующей установке, нуль является глухо заземленным. А в точке подключения, любое прикосновение к открытым проводникам может быть опасным. Поэтому в щитках, где после открытия крышки открывается доступ ко всем элементам, применяются относительно защищенные конструкции.

Если щиток после монтажа всегда закрыт для доступа, за исключением выключателей защитных автоматов, можно использовать полностью открытые нулевые рейки.

Такие колодки непосредственно монтируются на корпус (внутри) щитка из пластмассы, или через диэлектрические проставки, на металлическую коробку.

Поскольку большинство распределительных щитов выполнены с применением DIN реек, разумно устанавливать любое клеммное оборудования подобной конструкции.

Установив такую рейку в одном ряду с дифференциальными автоматами, несложно аккуратно подключить каждый абонентский кабель внутри щитка.

Существуют клеммы быстрого монтажа: по типу WAGO. Есть соблазн не «мудрить» с винтовыми зажимами, а выполнить соединение «по-быстрому».

Но такие зажимы не являются на 100% надежными. К тому же, качество контактов невозможно проверить визуально. Еще одна проблема — в разъемах WAGO нет возможности извлечь один проводник, не разрушив всю линейку.

Нулевая шина

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.

Металлы, используемые в производстве шин

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.

Преимущества использования шинопроводов

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.

Теги