- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити Закупівля мідних шин у великих постачальників...
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- вітчізняні
- європейські
- Ціни на мідні шини
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
- Марки міді для виготовлення шин
- типи прокату
- пластичність
- Виробники
- вітчізняні
- європейські
- Ціни на мідні шини
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: 1 982 (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
вітчізняні
Мідні шини віробляють в Нашій стране МК «Норільській нікель», ВАТ «УГМК», ЗАТ «Російська мідна компанія», Каменських-Уральський ОЦМ, Кольчугинский ОЦМ и много других. Особлівістю виготовлення мідніх шин в России є использование мідного Брухту. Це может позначатіся на експлуатаційних якости МІДІ, однак Великі російські Виробники прагнуть використовуват НОВІ ТЕХНОЛОГІЇ и відаваті на ринок продукцію європейської якості. Наприклад, в особливих випадках, коли потрібно зберегти високу електро- або теплопровідність міді і додатково підвищити її жароміцність або зносостійкість, застосовується легування сріблом, ця технологія впроваджена на Каменськ-Уральському ОЦМ.
європейські
Найбільш відомі виробники - МКМ (Німеччина), VBS (Сербія), GD (Франція), Gindre (Франція), LUVATA (Фінляндія), SofiaMED (Болгарія). В Європі для виготовлення мідних шин використовується чиста катодна мідь без додавання брухту, що позначається на якості в кращу сторону, але істотно підвищує ціну. Такі шини, як правило, купуються для високоточних робіт.
на замітку
Шини вітчизняного виробництва виграють на ринку через простоту поставок і, безсумнівно, через ціни.
Ціни на мідні шини
Ціноутворення залежить від виробника, марки міді, геометричних розмірів, форми, наявності ізоляції. Ціна може призначатися за вагу, за штуку або за погонний метр. Наприклад, ціна вітчизняної неізольованою мідної шини може стартувати з 220 рублів за погонний метр, 530 рублів за кг, 860 рублів за штуку довжиною 4 м. Імпортні шини можуть коштувати в 1,5-2 рази дорожче, але збираючись купувати їх поштучно, звірте довжину . Так, французькі мідні шини можуть коштувати 1200 рублів за штуку при довжині 2 м.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Усе це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної Марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
Шина мідна: марки, типи, застосування, ціни і де купити
Закупівля мідних шин у великих постачальників має ряд переваг:
- широка географія поставки;
- опт і роздріб;
- затребувані типорозміри;
- персональний підхід до клієнтів.
Якщо запитати випадкову людину, що таке мідна шина, він навряд чи зможе відразу відповісти на це питання. Тим часом мідні шини є в будь-який енергозабезпечуючих системі, їх широко використовують в радіотехніці та електротехнічної промисловості. Шини заземлення, виготовлені з міді, можна побачити в електрощитах не тільки промислових, а й житлових будинків.
Ці вироби здобули таку популярність через високу електричної провідності і відмінних експлуатаційних властивостей міді. Мідна шина витримує робочі температури від -55 ° С до +280 ° С, а її максимальна робоча напруга може досягати 1000 В.
Технологічний процес виробництва мідних шин - це холодна прокатка міді гарячого пресування. Мідна шина являє собою стрічку або тонкий прямокутний профіль високоякісної міді з мінімумом домішок. Така мідь відрізняється низьким опором, високою теплопровідністю, корозійної стійкістю і міцністю.
Теплопровідність міді становить 401 Вт / м × К. Для порівняння: у алюмінію цей показник дорівнює 202-236 Вт / м × К, а у стали 47 Вт / м × К. При нормальних температурах мідні шини практично не схильні до корозії в сухому повітрі і сухих газах-галогенні, прісній і морській воді (за відсутності сильних течій), в неокисляющих кислотах (сірчаної, соляної, фосфорної) і розчинах солей (за відсутності кисню), лужних розчинах (крім аміаку і солей амонію), органічних кислотах, спиртах, фенольних смолах. Одночасно в таких середовищах, як аміак, хлористий амоній, розчини кислих солей і окисні мінеральні кислоти, а також зі збільшенням кількості домішок мідні шини втрачають свою корозійну стійкість. Слід враховувати і можливість контактної корозії (наприклад, при зіткненні міді з алюмінієм, цинком).
З національних і міждержавних стандартів, а також технічних умов, що регулюють виробництво, випробування і застосування самої міді, напівфабрикатів і виробів з неї, можна виділити:
- ГОСТ 859-2014. Міждержавний стандарт. Мідь. марки;
- ГОСТ 434-78. Дріт прямокутного перетину і шини мідні для електротехнічних цілей. Технічні умови;
- ГОСТ 18690-2012. Кабелі, проводи, шнури і кабельна арматура. Маркування, упаковка, транспортування і зберігання;
- ГОСТ 24231-80. Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу;
- ГОСТ 26877-2008. Міждержавний стандарт. Металопродукція. Методи вимірювань відхилень форми;
- ТУ 48-0814-105-2000 і ін.
Важливими нормативно-технічними вимогами до мідним шинам, використовуваним в електротехнічних цілях, є:
• Сировина для виготовлення. Їм може бути сортовий прокат, мідна катанка, злитки і пресована заготовка, які за якістю не повинні бути нижче марки міді М1 відповідно до ГОСТ 859-2014. За технічними умовами, наприклад, ТУ 48-0814-105-2000, допускаються до виробництва марки міді М2 і т.д.
• Типові розміри мідних шин. Нормативні (встановлені) значення номінальних розмірів шин по стороні A (товщині) і B (ширині), а також їх розрахункових перетинів з урахуванням заокруглення кутів наведені в таблиці 4 ГОСТ 434-78. Граничні відхилення від номінальних розмірів по сторонам A і B вказані в таблиці 5 цього ж стандарту. Оскільки шини повинні мати заокруглення, в ГОСТ 434-78 прописані номінальні значення радіусів закруглені кути і граничні відхилення від норми заокруглення, які можна знайти в таблиці 7а. Довжина смуги шини повинна бути від 3 до 6 м, але за погодженням із споживачем допускається виготовлення шин довжиною від 2 до 6 м. Наявність в одній партії шин, довжина смуги яких становить від 2,5 м, дозволено в межах 7% від сукупного ваги партії.
• Дефекти і відхилення. Поверхня мідних шин не повинна мати ушкоджень, які б перевищували подвоєне значення граничних відхилень розмірів після контрольної зачистки; при цьому відхилення у формі перетину не повинно перевищувати одинарних граничних відхилень розмірів перетину. Припустимо, якщо вироби мають на поверхні сліди мастила або невеликі зміни за кольором внаслідок окислення. Прямолінійність для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) може мати відхилення за розміром B, тобто серповидність, в межах 3,5 мм на 2 м довжини. За погодженням із замовником допускаються більш м'які вимоги до серповидно, але в будь-якому випадку в межах 4 мм на 1 м довжини. Серповидність смуг шин визначається відповідно до ГОСТ 26877-2008. Тверді шини ШМТВ при вигині не повинні мати тріщин і розшарувань.
• Механічні властивості. Для м'яких шин (ШММ) відносне подовження у відсотках залежно від розміру A має бути: від 2,5 до 7,0 мм - мінімум 37%; від 7,0 до 10,0 мм і понад - мінімум 40%; при цьому в будь-якому випадку, навіть за погодженням з замовником, відносне подовження не може бути менше 34%. Для твердих шин (ШМТ, ШМТВ) мінімальна величина їх тимчасового опору до розриву - 637 МПа (65 кгс / мм2) по Брінеллю (ГОСТ 434-78).
• Питомий опір. За ГОСТ 434-78 при температурі 20 ° C - не більше 0,01724 х 106 Ом x м.
• Маркування та упаковка. Ці процедури повинні відповідати ГОСТ 18690-2012. На кожну бухту, котушку, пачку кріпиться ярлик з наступною інформацією:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- умовне позначення мідних шин: наприклад, ШМТ 9,00 x 45,00 ГОСТ 434-78 (по ньому можна визначити площу розрахункового перетину в мм 2);
- номер партії;
- рік і місяць виготовлення;
- клеймо ТК;
- ГОСТ 18690-2012.
На замітку
Під партією продукції розуміються мідні шини однієї марки (розміру) вагою до 20 тонн, одночасно здаються на приймально-здавальні випробування для перевірки: номінальних розмірів і розрахункових перетинів; граничних відхилень розмірів; дефектів поверхні; правильності маркування та упаковки.
Смуги шин однієї марки укладаються в однотипні за розміром і виконання пачки максимальною вагою 200 кг, загорнуті пакувальним матеріалом і перев'язані дротом під або поверх пачки 3 рази або більше. Дозволяється намотування будь-яких ШММ, а також ШМТ і ШМТВ з перетином не більше 240 мм 2 - в бухти, при цьому вони повинні бути перемотані дротом як мінімум в 3-х місцях. За погодженням із замовником можлива контейнерна транспортування мідних шин без упаковки.
• Перевезення, зберігання і гарантійні зобов'язання. Виробник мідних шин виставляє гарантійний термін зберігання продукції з моменту виробництва: для ШМТ і ШМТВ - півроку, для ШММ - рік. Гарантія діє в разі, якщо не порушуються умови транспортування і зберігання (ГОСТ 18690-82), з урахуванням кліматичних факторів (ГОСТ 15150-69).
При виборі твердої або м'якої шини з точки зору її електротехнічних якостей ключову роль відіграє марка міді.
Марки міді для виготовлення шин
Марки міді відрізняються між собою технологією виробництва і, отже, - складом і кількістю домішок. Для литий і деформованої міді ГОСТ 859-2014 визначає 12 хімічних елементів, для катодного міді - 19, для надчистої міді в сімействі нових стандартів ГОСТ 27981 передбачений аналіз 22-х елементів. Очевидно, що розробка методів атомно-спектрального, хіміко-атомно-емісійного, фотометричного і інших складних видів аналізу не відбувається заради цікавості. А адже пошук і вимір масової частки хімічних елементів відбувається в металі, що складається більш ніж на 99,99% з міді! Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді? Давайте розглянемо.
Так, в стандартних умовах експлуатації домішка кисню, що міститься в формі закису міді (Cu2O) в кількості від 0,08 до 0,001%, не грає практично ніякої ролі. Його згубний вплив проявляє себе тільки при високих температурах, тому такі безкисневі (рафіновані) марки міді, як М1р, М2р і М3р, потрібні лише для виробів, що застосовуються в особливих високотемпературних експлуатаційних режимах, виробляються під конкретне замовлення і коштують дорого. З іншого боку, кисень (O), а також вісмут (Bi), свинець (Pb), цинк (Zn), кадмій (Cd) та інші легкоплавкі домішки створюють труднощі при паячні / зварювальних роботах, формуючи зони крихкості в процесі нагрівання. Виключно з технологічної точки зору бескислородная мідь в даному випадку краще. Тут слід пам'ятати, що вміст срібла на рівні 0,05% вдвічі підвищує температуру рекристалізації міді, а з позиції механічних властивостей - зменшує її «повзучість» і розм'якшення при нагріванні, без падіння електропровідності.
На електропровідність міді серйозно і не кращим чином впливає наявність в ній фосфору (Р), заліза (Fe), миш'яку (As), сурми (Sb) і олова (Sn). Масова частка кожного елемента, в залежності від марки міді, коливається в межах 0,05-0,001%, а домішка фосфору може бути присутнім в ще більш широкому діапазоні - 0,06-0,0003%. Ці елементи найбільше містяться в напівтвердих, твердих, пресованих і відпалених прутках і стрічках, а найменше - в злитках, отриманих безперервним вертикальним литтям, і катанки класу А. Середню позицію займають катанки класів B і C, а також злитки горизонтального лиття. Все це означає, що технологія і то, з чого зроблені вироби - напівфабрикати, обумовлюють питомий електричний опір міді конкретної марки. При температурі 20 ° С опір у різних марок міді буде таке:
- М2 (відходи та брухт) - 0,020 мкОм × м;
- М1 (прутки напівтверді, тверді, пресовані) - 0,01790 мкОм × м;
- М1 (прутки відпалені і стрічки) - 0,01748 мкОм × м;
- М1 (злитки горизонтального лиття та катанка класу C) - 0,01724 мкОм × м;
- М0 (катанка класу B) - 0,01718 мкОм × м;
- М00 (катанка класу А і злитка вертикального лиття) - 0,01707 мкОм × м.
Відмінності в домішках всього лише на 1% можуть призводити до відмінностей в електропровідності на 3%. Напрошується висновок, що навіть у однієї і тієї ж марки міді, але різних виробників, питомий електричний опір може істотно відрізнятися, а це, в свою чергу, залежить від тих ГОСТів або ТУ, за якими здійснювалася мідь.
Таблиця. Позначення і відповідність марок міді в міждержавному, європейському і американському міжнародному стандартах
ГОСТ 859-2014
ASTM
EN (символ)
EN (номер)
Тип міді
Технологія виробництва
М00к
-
Cu-CATH-1
CR001A
катодна
Електролітичне рафінування на заключній стадії переробки мідної руди. Продукт: мідні катоди
М1К
-
Cu-CATH-2
CR002A
М00
-
Cu-ETP1
CW003A
Електролітична технічно чиста
Переплавлення катодів в звичайній атмосфері. Підвищений вміст кисню. відсутність фосфору
М0, М1
C11000
Cu-ETP
CW004A
М00б
C10100
Cu-OFE1
CW009A
безкиснева електротехнічна
Переплавлення катодів в вакуумі, відновлювальної або інертній атмосфері зменшує вміст кисню
М0б
С10200
Cu-OF1
CW007A
безкиснева
М1р
С12000
Cu-DLP
CW023A
Фосфористая, з низьким залишковим фосфором
Переплавлення брухту і мідних катодів з раскислением фосфором. Підвищений вміст кисню
М1ф
С12200
Cu-DHP
CW024A
Фосфористая, з високим залишковим фосфором
Примітка: червоним шрифтом відзначені марки міді, найбільш затребувані у виробництві шин.
- ASTM (American Society Testing and Materials) - «Американське суспільство випробувань і матеріалів».
- BS EN 1412: 1996 (Copper and copper alloys - European numbering system) - «Мідь і мідні сплави. Європейська система нумерації ».
- ISO 1190-1: тисяча дев'ятсот вісімдесят дві (Copper and copper alloys - Code of designation - Part 1: Designation of materials) - «Мідь і мідні сплави. Код для позначення матеріалів. Позначення матеріалів ».
Як вже говорилося, для шин, виготовлених за ГОСТ 434-78, допускається застосування марок міді М1 і вище. Шини з М2 і М3 виготовляють по ТУ.
Для електротехнічних цілей катоди переплавляють за технологією, яка виключає або мінімізує збагачення міді киснем при виготовленні шин. Тому мідь в такої продукції відповідає досить дорогим маркам М00, М0 і М1 (Cu-ETP1, Cu-ETP). У той же час вони потрібні далеко не для всіх задач. З цієї причини масовість і популярність придбали М2 і М3, мають хороші експлуатаційні якості при стандартних умовах використання, і одночасно - невисоку вартість. Хоча для шин все ж варто порекомендувати умовно безкисневому марку М0б (CuOF1). Для неї в ГОСТ 859-2014 максимальна масова частка кисню встановлена на рівні 0,001%, але за погодженням сторін відповідно до контракту допускається її збільшувати до 0,002%.
Отже, найбільш поширені марки міді в виготовленні шин:
- М0б. Безкиснева електрорафінірованная мідь (99,97%) з вмістом кисню та вісмуту 0,001%; фосфору, миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки, свинцю і цинку - до 0,003%; заліза - до 0,004%.
- М1. Технічно чиста мідь (99,90%), переплавлені з катодів в звичайній атмосфері, з вмістом кисню до 0,05%; вісмуту - 0,001%; миш'яку, сурми, олова і нікелю - не більше 0,002%; сірки і цинку - до 0,004%; свинцю і заліза - до 0,005%. Фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Якщо ця марка призначається для електротехнічної промисловості і підлягає випробуванням на електропровідність, до її позначенню додатково додають букву Е (М1Е).
- М2. Переплавляють з брухту мідь (99,70%), містить 0,07% кисню; до 0,002% - вісмуту; до 0,005% - сурми; не більше 0,01% - сірки, свинцю і миш'яку; до 0,05% - олова і заліза. Цинк, фосфор і срібло по ГОСТу не нормуються. Як і М1, вимагає спеціальних умов для зварювання або пайки.
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин? Звичайно, на тип і форму прокату.
типи прокату
Вибір мідних шин повинен грунтуватися на цілі їх застосування і зручність монтажу. Для цього доводиться зіставляти кілька параметрів.
пластичність
- М'яка. М'які мідні шини маркуються буквами ШММ. Застосовуються у всіх сферах промисловості, від авіабудування до металургії.
- Тверда. Маркування ШМТ. Мають меншу провідність, ніж ШММ, використовуються для створення міцних і нерухомих шинопроводів.
форма поставки
- Смуги. Можуть бути довжиною 2-6 м, їх зручно купувати під конкретні потреби.
- Бухти. В бухти намотуються шини малої товщини довжиною від 10 м. Це зручно, коли замовнику потрібні невеликі відрізки шин час від часу.
форма шини
- Гнучкі і жорсткі. Жорсткі шини використовуються як заміна кабелю, гнучкі призначені для полегшеного монтажу розподільних мереж і установок.
- Плетені. Виготовляються з тонких мідних проводів. Відрізняються більш високою гнучкістю, ніж суцільні шини і затребувані в умовах високої вібрації - наприклад, в трансформаторних мостах.
- В ізоляції і без неї. При наявності вологи, високій температурі або в агресивних середовищах використовуються шини в ізоляції, при високих навантаженнях - дво- або трьохсмугові.
- Суцільні і перфоровані. Більш поширені суцільні шини. Шини з перфорацією використовуються в виносних електротехнічних шафах, вони легкі в збірці і монтажі.
- Круглого перетину і прямокутного. Круглі шини зустрічаються порівняно рідко, так як їх виготовлення вимагає великої витрати металу, але вони відрізняються більш високою міцністю при тій же площі перетину. В основному, коли говорять про мідних шинах, мають на увазі прямокутний перетин. Це обумовлено також складністю зварювання і пайки круглих шин в порівнянні з тонкими прямокутними шинами того ж перетину.
- З закругленими кутами. Прямокутні шини в обов'язковому порядку повинні мати закруглені кути, радіуси заокруглень наведені в таблицях ГОСТ 434-78.
Найбільш універсальними можна вважати суцільні ШММ в смугах, прямокутного перетину, без ізоляції.
застосування
Мідні шини використовуються для монтажу магістральних і тролейних шинопроводів - простих, надійних, довговічних, що дозволяють економити електроенергію. Шини з безкисневої міді знаходять своє застосування у вакуумній, медичної, авіаційної, військової, космічної техніки. З них виробляють розподільні пристрої, лінійні прискорювачі, надпровідники і електронні прилади. Також вони затребувані в мікроелектроніці, атомній енергетиці, будівництві та ювелірної промисловості.
Виробники
Російські виробники мідних шин багато років поступалися іноземним по займаному обсягу ринку. Посиленню конкуренції сприяло сталий розвиток російської електротехнічної галузі. В результаті до теперішнього часу частка вітчизняної мідної шини в споживанні в порівнянні з 2009 р зросла з 7 до 84%. При збереженні високої якості, вітчизняна продукція в 1,5-2 рази дешевше закордонних аналогів. Частка експорту за 2009-2015 рр. зросла з 3,7 до 29,4%.
вітчізняні
Мідні шини віробляють в Нашій стране МК «Норільській нікель», ВАТ «УГМК», ЗАТ «Російська мідна компанія», Каменських-Уральський ОЦМ, Кольчугинский ОЦМ и много других. Особлівістю виготовлення мідніх шин в России є использование мідного Брухту. Це может позначатіся на експлуатаційних якости МІДІ, однак Великі російські Виробники прагнуть використовуват НОВІ ТЕХНОЛОГІЇ и відаваті на ринок продукцію європейської якості. Наприклад, в особливих випадках, коли потрібно зберегти високу електро- або теплопровідність міді і додатково підвищити її жароміцність або зносостійкість, застосовується легування сріблом, ця технологія впроваджена на Каменськ-Уральському ОЦМ.
європейські
Найбільш відомі виробники - МКМ (Німеччина), VBS (Сербія), GD (Франція), Gindre (Франція), LUVATA (Фінляндія), SofiaMED (Болгарія). В Європі для виготовлення мідних шин використовується чиста катодна мідь без додавання брухту, що позначається на якості в кращу сторону, але істотно підвищує ціну. Такі шини, як правило, купуються для високоточних робіт.
на замітку
Шини вітчизняного виробництва виграють на ринку через простоту поставок і, безсумнівно, через ціни.
Ціни на мідні шини
Ціноутворення залежить від виробника, марки міді, геометричних розмірів, форми, наявності ізоляції. Ціна може призначатися за вагу, за штуку або за погонний метр. Наприклад, ціна вітчизняної неізольованою мідної шини може стартувати з 220 рублів за погонний метр, 530 рублів за кг, 860 рублів за штуку довжиною 4 м. Імпортні шини можуть коштувати в 1,5-2 рази дорожче, але збираючись купувати їх поштучно, звірте довжину . Так, французькі мідні шини можуть коштувати 1200 рублів за штуку при довжині 2 м.
Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді?На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин?
Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді?
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин?
Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді?
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин?
Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді?
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин?
Але як домішки впливають на механічні, технологічні та експлуатаційні якості міді?
На що ще варто звертати увагу при виборі мідних шин?