Ошиновка РУ-6 кВ: медь на болтах или алюминий на сварке?

[F(r)iend]

Добрый день, коллеги!
В данный момент занимаюсь частичной реконструкцией двухъярусного (по 2 выключателя в ячейке высотой 2300 мм) КРУ-6 японской Toshiba, производства 80-х годов (кому любопытно - прикладываю фото). Штука интересная, компактная)
https://disk.yandex.ru/d/b_1l-i26QLXDVQ

По заданию меняем ТТ, ТН и перемещаем их для удобства обслуживания. Длины существующих медных шин на отпайках не хватает буквально на полметра.
Отсюда у меня только две идеи:
1) Наращивать полуметровые медные куски путём сварки или болтовым соединением.
2) Заменить всю ошиновку отходящих линий на алюминий.

По первому варианту меня смущает, что для сварки в ячейке маловато места для маневрирования, а увеличение болтовых соединений на метр длины шин увеличит переходное сопротивление (хоть и нормативов на  удельное количество болтовых соединений на единицу длины шины я не нашел).

По второму варианту озадачила фраза из учебника Атабекова В.Б. "Устройство и монтаж электрических сетей и силового электрооборудования":
"Болтовые соединения алюминиевых шин не достаточно надежны, в процессе эксплуатации нередко участки болтовых соединений нагреваются настолько сильно, что возникает необходимость переборки соединения. Более надежным способом соединения шин является сварка.", т.е., всё рекомендуют сваривать.
Кто-нибудь работал со сваркой алюминия с медными шинами? Насколько это трудновыполнимо, можно ли развернуться в заданных габаритах и намного ли это лучше болтового соединения?

[AlexZhuk]

А о каких токах идет речь и о каких сечениях шин?
На болтовых соединениях весь СССР собран. И ничего не перегревается, если все собрать правильно, по ГОСТу.
ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования.
Далее, ну сварите вы эти шины - а насколько качественно? У нас пробовали, сварщик поварил и бросил. Сказал, что не получается. А для сварки меди специальное оборудование надо, электродов специальных вроде не водится. По алюминию - слышал, есть такие. Дорогущие и сварщики с ними ладят, если руки не из попы растут.
Есть и еще один аспект против сварки: а случись чего менять, как обратно разбирать будете? Учебники пишут ученые мужи, которые сами по ячейкам не лазили.
Все КРУ выше 1000 В, даже импортных производителей, которые я видел, собраны на болтовых соединениях. У продвинутых для стабилизации усилия затяжки активно применяются тарельчатые шайбы.
Если переходить на алюминий, то надо понимать, что увеличится сечение. Может снизиться электротермическая и электродинамическая устойчивость к токам короткого замыкания, а ее ведь кто-то рассчитывал для этих ячеек.

[Sharfik]

Кто-нибудь работал со сваркой алюминия с медными шинами?

Чур меня такой цирк, лучше вагон болтов и спать спокойно.

"Болтовые соединения алюминиевых шин не достаточно надежны, в процессе эксплуатации нередко участки болтовых соединений нагреваются настолько сильно, что возникает необходимость переборки соединения. Более надежным способом соединения шин является сварка."

 
Книжка 1971г. В жизни людей за это время кое что появилось и имя этому - тепловизор и пирометр. Чтобы не было беды есть плановый осмотр, который позволяет такие вещи увидеть. И есть требования протяжки соединений, которые никто не отменял. Шины между собой собираются не как попало, а площадь контакта значительно больше сечения. Только вчера для соседней темы искал буклетик Legrand и там вроде про 5 крат сечения было под 0,4кВ. Если площадь правильно выбрана, то нагрева не будет в принципе. Ток должен идти не через болты, а площадь контакта шин. А шины примут форму при сжатии болтами как нужно. Соединение болтовое выполняется болтами не как попало, а с моментом затяжки определенным. От души тоже вредно, будет напряжение в металле. И как уже Алекс сказал - шайбы.

[Sharfik]

увеличение болтовых соединений на метр длины шин увеличит переходное сопротивление (хоть и нормативов на  удельное количество болтовых соединений на единицу длины шины я не нашел)

Увеличивается кол-во соединений - увеличивается площадь контакта самой шины.
Могу ошибаться, но кажется вот это должно помочь ГОСТ 21242-75 нашел в ВСН 164-82 "Инструкция по проектированию и монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств"

[AlexZhuk]

В жизни людей за это время кое что появилось и имя этому - тепловизор и пирометр.

В те далекие времена температура нагрева контактных соединений шин тоже контролировалась. Легкоплавким припоем к ним вертикально припаивались так называемые "флажки". Как только "флажок" упал, стало быть - пора ревизию проводить, греется контакт.
Но они часто падали по другим причинам, не связанным с нагревом. Несовершенный способ.

[F(r)iend]

А о каких токах идет речь и о каких сечениях шин?

Да не больше 100А на каждом присоединении и ток кз в макс.режиме чуть меньше 5 кА. Причем, еще  и шины медные существующие 80х10, т.е., с серьезным запасом.

Далее, ну сварите вы эти шины - а насколько качественно? У нас пробовали, сварщик поварил и бросил. Сказал, что не получается. А для сварки меди специальное оборудование надо, электродов специальных вроде не водится. По алюминию - слышал, есть такие. Дорогущие и сварщики с ними ладят, если руки не из попы растут.
Есть и еще один аспект против сварки: а случись чего менять, как обратно разбирать будете? Учебники пишут ученые мужи, которые сами по ячейкам не лазили.
Все КРУ выше 1000 В, даже импортных производителей, которые я видел, собраны на болтовых соединениях.

Я тоже вот сварных соединений на практике мало где встречал, вот и решил полюбопытствовать у людей знающих)

[F(r)iend]

увеличение болтовых соединений на метр длины шин увеличит переходное сопротивление (хоть и нормативов на  удельное количество болтовых соединений на единицу длины шины я не нашел)

Увеличивается кол-во соединений - увеличивается площадь контакта самой шины.
Могу ошибаться, но кажется вот это должно помочь ГОСТ 21242-75 нашел в ВСН 164-82 "Инструкция по проектированию и монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств"

Буквально до того, как написать на форум, прочитал весь этот ВСН раза два и не нашел ответа. А сейчас открыл первую страницу и:
"1.3. Неразборными (сварными) должны быть выполнены соединения между собой шин из однородных
материалов, ответвления от этих шин и соединения алюминиевых шин и шин из алюминиевого сплава с
выводами из алюминия и из алюминиевых сплавов.
Разборные (болтовые) контактные соединения следует применять при соединении шин из разнородных
материалов и в случаях, когда по условиям эксплуатации необходима периодическая разборка соединений."
 
Просто посажу на болты через переходную пластину со смазкой и всё.
Всем спасибо за ответы!

[AlexZhuk]

Просто посажу на болты через переходную пластину со смазкой и всё.

Не вижу смысла в переходных каких-либо пластинах. Смазка - да, но не стоит с ней перебарщивать.
У нас тут была пара случаев с чрезмерной дозировкой смазки "Суперконт"в РУ-0,4кВ. На меди с медью я вообще не вижу смысла в ее применении, ее применяли на контактах медью с алюминием. Да и то, если соединение выполнено правильно, там все прекрасно работает и без смазок (я про шины, не про провода!). Доступ воздуха с влагой внутрь соединения исключен, поэтому гальванопары там не случается.
А тут ребята набухали, так набухали. Надо было тонким слоем растереть, а они "Суперконт" чуть ли не шпателем положили. Разогрелись шины при работе, потекло это добро на изоляторы. Ка-а-а-к... ну, в общем, вы поняли. Панель на мясо.

[Sharfik]

Ка-а-а-к... ну, в общем, вы поняли. Панель на мясо.

Буквально до того, как написать на форум, прочитал весь этот ВСН раза два и не нашел ответа. А сейчас открыл первую страницу и..

О! а я и не заметил)

[F(r)iend]

Да что ты будешь делать, далее в том же ВСН 164-82 дьявол опять показал свои рога:

5. СОЕДИНЕНИЯ ШИН С ВЫВОДАМИ
5.1. Выводы электротехнических устройств согласно ГОСТ 21242-75* могут быть плоскими или штыревыми.
Размеры выводов приведены в приложении 3.
5.2. Если выводы и шины сделаны из алюминия и его сплава, соединения сваривают. Соединения выполняют согласно указаниям, приведенным в разд. 4.

Получается, например, к алюминиевым выводам трансформаторов ТСЗ шины придется приваривать? Странный пункт.

[Sharfik]

Пункт 1.3 посмотри.

"Разборные (болтовые) контактные соединения следует применять при соединении шин из разнородных материалов и в случаях, когда по условиям эксплуатации необходима периодическая разборка соединений."

Если по условиям проведения работ или по условиям эксплуатации не выгодна сварка(ну технически обеспечить не можете), то почему не сделать болтами. ВСН увы единственный документ на эту тему, где разжевано, но не нормативный уже. Главное качественно соединить думаю.

Люблю фотографировать, есть одна фотография у меня: шины заводские у одного ТСЛ-2500 тоже не разу не сварные https://i.postimg.cc/52K68HMK/DSC01186.jpg

[F(r)iend]

Sharfik, там на фото медная шина со сплавом на конце?
Если так, то дорогое удовольствие - крафт, так сказать)

[AlexZhuk]

Sharfik, там на фото медная шина со сплавом на конце?

Полагаю, шина луженая, для лучшей стыковки меди с алюминием. Еще применяют анодированное покрытие, но тут реально дороговато. Многие медные выводы коммутационных аппаратов (взять те же выключатели в литом корпусе или контакторы) сделаны из меди, так как она лучше проводит ток и сохраняет свою форму, в отличие от алюминия. Но производители не исключают, что к выводам будут подключены алюминиевые шины или наконечники, поэтому контактные площадки выполняют анодированными (это какое-то создание тонкого слоя напыления по специальной технологии).

[Sharfik]

Sharfik, там на фото медная шина со сплавом на конце?
Если так, то дорогое удовольствие - крафт, так сказать)

луженая

[Павел94]

А о каких токах идет речь и о каких сечениях шин?
На болтовых соединениях весь СССР собран. И ничего не перегревается, если все собрать правильно, по ГОСТу.
ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования.
Далее, ну сварите вы эти шины - а насколько качественно? У нас пробовали, сварщик поварил и бросил. Сказал, что не получается. А для сварки меди специальное оборудование надо, электродов специальных вроде не водится. По алюминию - слышал, есть такие. Дорогущие и сварщики с ними ладят, если руки не из попы растут.
Есть и еще один аспект против сварки: а случись чего менять, как обратно разбирать будете? Учебники пишут ученые мужи, которые сами по ячейкам не лазили.
Все КРУ выше 1000 В, даже импортных производителей, которые я видел, собраны на болтовых соединениях. У продвинутых для стабилизации усилия затяжки активно применяются тарельчатые шайбы.
Если переходить на алюминий, то надо понимать, что увеличится сечение. Может снизиться электротермическая и электродинамическая устойчивость к токам короткого замыкания, а ее ведь кто-то рассчитывал для этих ячеек.

Нашел вот такое -  как сваривать медные, аллюминиевые, стальные шины... В каком газе, каким электродом. от 2008 года.
Например для меди 8 аргонодуговая сварка, ток 440-480А ( это аппарат от 200К). Поэтому немудренно что у кого-то не получилось
1.08-08 Инструкция по проектированию и монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств