Оборудование для производства и обработки токопроводящих шин

Система электроснабжения – это часть архитектуры промышленного предприятия, коммерческого здания, жилого дома, а также электровоза, судна, военного корабля, крана, кран-балки и т.п. Она представляет собой специально разработанный и организованный комплекс. Он в свою очередь состоит из многообразия элементов, включая: системы управления и контроля, трансформаторы и распределительные щиты. Перечисленные устройства содержат такую деталь, как токопроводящая шина. Без неё систему электроснабжения не собрать. Поэтому шинопровод пользуется высоким спросом со стороны машиностроителей, производителей электротехнической продукции и строителей объектов электроснабжения. Его сортамент насчитывает около 100 наименований. Для производства разных токопроводящих шин применяется специальное оборудование, которое предоставлено на рынке в развёрнутом ассортименте. Далее расскажем о классификации шинопроводов и сделаем краткий обзор 5 станков для обработки.

Что такое токопроводящая шина

Токопроводящая шина (или просто шина) – специальный элемент электрической системы, используемый для передачи высоковольтного тока между различными частями и компонентами. Например, в соединении трансформатора с ГРУ или с КРУ и РУ. Также она используется для заземления. Изготавливается из меди, алюминия или стали. Представляет собой изолированный и неизолированный проводник различной конфигурации. Обладает низким сопротивлением и высокой проводимостью электрического тока, что обеспечивает эффективную передачу больших нагрузок без значительных потерь энергии.

Токопроводящие шины могут быть различных типов и форм:

• плоские (пластины или полоски);
• круглые (прутки и профили круглого сечения);
• фигурные (S-образные или C-образные пластины);
• кольцевые (скрученные жилы или круглые прутки);
• прямоугольные (профили прямоугольного сечения).

Некоторые виды покрываются изоляцией ПВХ, чтобы предотвратить короткие замыкания или нежелательное взаимодействие с другими элементами системы. Важно отметить, что токопроводящие шины являются ключевыми элементами в электрических системах, особенно в промышленности и энергетике, где требуется передача больших токовых нагрузок:

• номинальное напряжение до 277 В переменного однофазного тока;
• номинальное напряжение до 480 В переменного 2-фазного или 3-фазного тока;
• номинальный ток не более 63 А.

Допустимая нагрузка определяется материалом изготовления и сечением шинопровода, а также условиями эксплуатации: в щите, в помещении, на открытом воздухе. Параметры устанавливаются испытаниями. Изготовитель или ответственный продавец должен предоставлять документацию, необходимую для надлежащего и безопасного монтажа и эксплуатации систем шинопроводов (ГОСТ Р МЭК 61534.1-2014).

Классификации

По мощности:

• до 1 кВт;
• от 1 до 35 кВт;
• от 6 до 35 кВт.

По ударной прочности при монтаже и эксплуатации:

• 1J – для лёгкой ударной нагрузки;
• 2J – для средней ударной нагрузки;
• 5J – для тяжёлой ударной нагрузки;
• 5J – для очень тяжёлой ударной нагрузки.

По назначению:

• Силовая шина: используется для передачи больших электрических токов в энергетических системах, например, в электростанциях, сетях электропитания и промышленных установках.
• Шина для реек: применяется для подключения различных электрических аппаратов, модулей и компонентов на распределительных рейках в электроустановках.
• Сборная шина: используется для соединения отдельных модулей и компонентов в электрических панелях, щитах и шкафах.
• Распределительная шина: применяется для распределения электрической энергии между различными потребителями в электроустановках, например, в зданиях, офисах, промышленных объектах.
• Шина заземления: используется для создания надёжного заземления системы, защиты от перенапряжений и обеспечения безопасности электрических установок, уравновешивает потенциалы.

Это лишь основные классификации, определяющие шины для конкретных целей и требований в различных областях эксплуатации.

Где применяются токопроводящие шины

Токопроводящие шины снискали широкую популярность в различных сферах и отраслях, включая:

Электроэнергетика. Токопроводящие шины используются в электростанциях, подстанциях, распределительных щитах и сетях для передачи электрической энергии.

Промышленное производство. В промышленных предприятиях, таких как фабрики, заводы и производственные предприятия, токопроводящие шины используются для передачи электрического тока к электроприборам и оборудованию.

Транспорт. Токопроводящие шины применяются в железнодорожном транспорте электропоезда (электролокомотивы) и метро, а также в троллейбусах, электромобилях, кранах и кран-балках, на гражданских судах и военных кораблях.

Здания и сооружения. Токопроводящие шины применяются в электроустановках зданий и сооружений, таких как офисы, торговые центры, аэропорты, больницы и т.д.

Телекоммуникации и связь. В сетях связи и телекоммуникаций, включая телефонные станции и коммутационные центры, токопроводящие шины используются для передачи сигналов и питания.

Возобновляемая энергетика. В солнечных и ветровых электростанциях, а также в системах хранения энергии, токопроводящие шины применяются для передачи полученной электрической энергии.

Добывающая промышленность. В химической, нефтяной, нефтехимической и других процессных предприятиях, токопроводящие шины используются для передачи электрического тока к оборудованию и механизмам. Применение токопроводящих шин широко распространено и может быть актуально во многих других отраслях, не перечисленных выше.

Преимущества токопроводящих шин включают

Экономия места. Токопроводящие шины занимают гораздо меньше пространства, чем традиционные провода, что позволяет более эффективно использовать доступное пространство.

Удобство монтажа. Установка токопроводящих шин гораздо легче и быстрее, чем укладка проводов, поскольку они могут быть закреплены простейшим образом по месту с помощью специальных крепёжных элементов.

Меньший риск пожара. Шинопроводы защищают от кратковременных перегревов и предотвращают возможность возникновения пожара, что делает их более безопасными для использования.

Повышенная эффективность передачи энергии. Токопроводящие шины имеют низкое сопротивление и незначительные потери энергии при передаче электроэнергии, что позволяет более эффективно использовать доступную мощность и уменьшать затраты. Гибкость и масштабируемость. Шинопроводы могут быть легко модифицированы и адаптированы для различных потребностей системы. Они масштабируются для работы с более высокими нагрузками или добавления новых устройств.

Устойчивость к коррозии. Шины имеют защитные покрытия, которые обеспечивают защиту от коррозии или окислов, позволяя им долгое время сохранять свою эффективность и надёжность.

Повышенная надёжность. В отличие от традиционных проводов, которые могут быть подвержены обрывам и повреждениям, токопроводящие шины эксплуатируются с меньшими рисками отказов, что характеризуется их высокую надёжность работы.

Уменьшение затрат. Хотя первоначальные затраты на установку токопроводящих шин могут быть высокими, их компактность, удобство монтажа и повышенная эффективность энергопотребления могут привести к существенной экономии в долгосрочной перспективе.

Эти достоинства делают токопроводящие шины привлекательным выбором для многих электротехнических решений, особенно подстанций, промышленных установок, зданий, систем энергоснабжения на водном или ж/д транспорте.

Анализ рынка токопроводящих шин

По версии портала «Шинопровод.ру» российский рынок токопроводящих шин сильно поредел. До весны 2022 года он был представлен примерно 50 брендами, с большим перевесом в пользу иностранных компаний. В первой 20-ке можно было видеть: Vahle; Cariboni (Alstom); Giovenzana; Conductix Wampfler; Akapp Stemmann; Deyle; EAE; EMS; Gasori (Moductor); Graziadio; HFP; KLM; Fels (Mobilis); Nante; Pogliano; RM-Group; Sacchi Longo; Zucchini; СОЭМИ; Техдеталь; Технотрон. Рейтинг строился на запросах респондентов. В 2022-2023 гг ситуация изменилась. Многие иностранцы покинули российский рынок из-за санкций.

При этом спрос на токопроводящие шины остался высоким. В частности, запросы поступают от множества развивающихся отраслей, таких как: электроэнергетика, машиностроение, судостроение, локомотивостроение и железнодорожный транспорт. Отечественные производители и импортёры китайских шинопроводов не могут закрыть все потребности рынка. При этом в новых реалиях преимущество получили мелкие игроки. Они смогли быстрее приспособиться к изменим рынка — ускорили работу и максимально снизили себестоимость. В частности, предлагают потребителям более гибкие условия: готовы производить малые партии по низким ценам в крайне сжатые сроки.

По оценкам аналитиков, спрос на отечественную шину будет расти с восстановлением экономики России. В ближайшей перспективе основное влияние на объёмы продаж окажут несколько факторов, действующих в разных направлениях:

• цены на сталь, медь и алюминий;
• рост количества вводимых в эксплуатацию промышленных объектов;
• сокращение конкурентных товаров иностранного происхождения.

Одной из основных тенденций развития рынка токопроводящих шин в России специалисты считают использование современных видов оборудования. Новые технологии помогают снизить энергопотребление и повысить эффективность производства. В целом, аналитики полагают, что рынок токопроводящих шин в России стабилизируется, и останется подвержен лишь влиянию конкуренции из КНР.

Какое используется оборудование для обработки токопроводящих шин

Для обработки токопроводящих шин могут использоваться различные виды оборудования, в зависимости от назначения эксплуатации и требований к параметрам продукции. Между собой станки различаются инструментами, функциональными способностями, степенью автоматизации и т.д. Среди самых основных в этом производстве можно назвать следующие:

Гибочная машина – это специализированное оборудование для гибки и формирования токопроводящих шин в соответствии с заданной формой и размерами. Эта машина может иметь различные типы инструментов для обработки разных профилей металлов.

Контурная (ленточная) пила – используется для раскроя стального, медного или алюминиевого полотна на ровные полоски с равномерными краями без повреждений. Ленточная пила может быть автоматической или полуавтоматической. Иногда в качестве резака применяется лазер.

Пресс-нож – оборудование гильотинного типа, которое используется для разделения токопроводящих шин на несколько частей по длине. Может иметь различные механизмы для обеспечения точности и качества разделения металла.

Пресс-формы и фрезерные инструменты – используются для создания различных сквозных отверстий, перфорации, канавок, углов и кромок, выборки пазов и других форм, необходимых для монтажа токопроводящих шин.

Сварочная установка – используется для объединения нескольких токопроводящих шин в единую систему.

Комбинированная машина – оборудование, которое сочетает в себе функционал резки и гибки токопроводящих шин. Применяются для создания сложных форм и конфигураций продукта.

Станок для шлифовки – предназначен для шлифовки и обработки токопроводящих шин; удаляет излишки материала, грата, неровностей и прочих дефекты.

Это лишь некоторые из основных видов оборудования, которые применяются в обработке токопроводящих шин. В зависимости от конкретных требований проекта, может потребоваться дополнительное специализированное оборудование.

Обзор оборудования из Китая

Для наглядности предлагаем краткий обзор оборудования по обработке токопроводящих шин, с кратким описанием и основными характеристиками.

Многофункциональный станок для перфорирования и резки токопроводящих шин JPSK-32/12B

Машина для перфорирования и резки шинопроводов. Позволяет быстро и точно выполнять обе операции. Обладает высокой производительность и может штамповать отверстия диаметром до 32 мм в металле до 12 мм толщиной. Модель оснащена мощным двигателем 4 кВт, который обеспечивает быструю и эффективную работу. 

 Удобный интерфейс управления делает станок простым в использовании даже для начинающих пользователей. Благодаря своей многофункциональности JPSK-32/12B снискал популярность в различных отраслях промышленности, включая энергетику, телекоммуникации, машиностроение и строительная промышленность.

Станок для гидравлической гибки токопроводящих шин CB-200A

Станок для гидравлической гибки токопроводящих шин. Работает быстро и безопасно, без загрязнения или шума. Предназначен для стальных, медных или алюминиевых полос шириной 150 мм и толщиной 10 мм. Модель широко используется в индустрии электроэнергии и в строительстве (электромонтажные коробки и распределительные щитки с автоматическим управлением). Компактная структура и наличие прочной ручки с гальваническим покрытием от ржавчины делают станок удобным для переноски или транспортировки.

Машина работает в связке с любым электрическим гидравлическим насосом небольшой мощности или даже ручным насосом. Разъёмы для шланга на станке и насосе быстрого соединения (насос – опция). Конструкция с открывающейся защёлкой облегчает быстрое удаление L-образной или N-образной полосы любой длины. Шкала показаний выгравирована с указанием градусов угла, чтобы пользователи могли точно выбрать угол изгиба полосы.

Комбинированный станок для обработки токопроводящих шин JPMX-301B

Станок для обработки токопроводящих шин из медных и алюминиевых сплавов. Он позволяет производить гибку, резку и операции перфорирования. Адресован производителям из области: электротехнической промышленности, машиностроения, локомотивостроения и судостроения, а также монтажникам-строителям. 

Станок имеет ряд существенных преимуществ:

• Высокая точность обработки.
• Простота использования.
• Надёжность и долговечность.
• Безопасность работы.
• Компактность.

По отзывам пользователей JPMX-301B является безотказным и эффективным инструментом. Очень удобен. Легко чистится и обслуживается.

Станок 3 в 1 с ЧПУ для обработки токопроводящих шин JPMX-503ESK

Универсальный станок JPMX-503ESK выполняет операции резки, гибки и сверления токопроводящих шин, а также используется для изготовления соединителей. Оснащён ЧПУ-контроллером с удобным интерфейсом, программное управление которого обеспечивает высокую точность и скорость обработки, а также позволяет быстро менять производственные параметры. Модель ориентирована на медь и алюминий. 

Особенности 3-х рабочих узлов:

• Резка. Выполняется высокоскоростной ленточной пилой. Её полотно изготавливается из термоустойчивой стали с карбидами высокой прочности. Оптимальная геометрия зубьев даёт повышенную производительность станка в целом.
• Гибка. Станок оснащён гидравлическим прессом, который может сгибать токопроводящие шины с радиусом гиба до 20 мм. Система автоматического контроля позволяет точно контролировать параметры гибки.
• Перфорация. Выполняется ударным модулем, пробойники которого позволяют делать отверстия диаметром 4–30 мм. Система автоматической подачи инструмента обеспечивает высокую точность и скорость работы.

Станок оборудован системой охлаждения, которая предотвращает перегревы во время производственных циклов. Это повышает надёжность трущихся деталей и увеличивает срок эксплуатации оборудования в целом.

Линия с ЧПУ для перфорирования и резки токопроводящих шин CNC-200-9P

Современная производственная линия для штамповки и резки токопроводящих шин из меди и алюминия. Отличается высокой производительностью, поэтому подходят для крупных цехов по производству электротехники. Линию можно дополнить станком для изгиба. Для повышения эффективности, линия снабжена конвейерной лентой подачи заготовок. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью ЧПУ. Сбалансированная система обеспечивает высокую точность и повторность обработки в рамках одной партии, снижает вероятность производственного брака. В память контроллера можно записывать ключевые и часто востребованные параметры, что ускоряет следующие процессы создания шин. 

Производственная линия серии CNC надёжна и неприхотлива. Техобслуживание выполняется только по регламенту, не чаще. От оператора не потребуется высокой квалификации, любой сотрудник справится с машиной после минимальной подготовки.

Заключение

Токопроводящие шины – важный элемент электротехнических систем. Для их производства сегодня всё чаще применяются специальные станки. Оборудование представлено на рынке развёрнутым ассортиментом, поэтому российским предпринимателям есть из чего выбрать.