В распределении электроэнергии шина (также шинопровод ) представляет собой металлическую полосу или брус, обычно размещаемую внутри распределительных устройств , щитов управления и корпусов шинопроводов для локального распределения электроэнергии высокого тока. Они также используются для соединения высоковольтного оборудования на электрических распределительных устройствах и низковольтного оборудования в аккумуляторных батареях . Они, как правило, неизолированы и имеют достаточную жесткость, чтобы поддерживаться в воздухе изолированными столбами. Эти особенности обеспечивают достаточное охлаждение проводников и возможность подключения в различных точках без создания нового соединения.
Состав материала шины и размер поперечного сечения определяют максимальный ток, который она может безопасно переносить. Шины могут иметь площадь поперечного сечения всего 10 квадратных миллиметров (0,016 кв. дюйма), но электрические подстанции могут использовать металлические трубы диаметром 50 миллиметров (2,0 дюйма) или более в качестве шин. Алюминиевые плавильные заводы используют очень большие шины для переноса десятков тысяч ампер к электрохимическим ячейкам , которые производят алюминий из расплавленных солей .
Шинопроводы производятся в различных формах, включая плоские полосы, сплошные стержни и прутки, и обычно состоят из меди , латуни или алюминия в виде сплошных или полых трубок. [1] Некоторые из этих форм позволяют теплу рассеиваться более эффективно из-за их высокого отношения площади поверхности к площади поперечного сечения . Скин-эффект делает шины переменного тока 50–60 Гц толщиной более 8 миллиметров (0,31 дюйма) неэффективными, поэтому полые или плоские формы преобладают в приложениях с более высоким током. Полый профиль также имеет более высокую жесткость , чем сплошной стержень эквивалентной токопроводящей способности, что позволяет увеличить расстояние между опорами шин на наружных электрических распределительных устройствах .
Шина должна быть достаточно жесткой, чтобы выдерживать собственный вес, а также силы, возникающие при механической вибрации и, возможно, землетрясениях , а также накопленные осадки при наружном воздействии. Кроме того, необходимо учитывать тепловое расширение от изменений температуры, вызванных омическим нагревом и колебаниями температуры окружающей среды, а также магнитные силы , вызванные большими токами. Для решения этих проблем были разработаны гибкие шины, обычно представляющие собой сэндвич из тонких проводящих слоев. Для их установки требуется структурная рама или шкаф.
Распределительные щиты разделяют электроснабжение на отдельные цепи в одном месте. Шинопроводы или шинопроводы представляют собой длинные шины с защитными кожухами. Вместо ответвления от основного питания в одном месте они позволяют новым цепям ответвляться в любом месте вдоль шинопровода.
Шина может либо поддерживаться на изоляторах, либо быть обернута в изоляцию. Они защищены от случайного контакта либо металлическим заземленным корпусом, либо возвышением вне нормальной досягаемости. [2] Изолированные шины используются в шинопроводах, перечисленных в стандартах UL 857. [3] Силовые нейтральные шины также могут быть изолированы, поскольку не гарантируется, что потенциал между силовой нейтралью и защитным заземлением всегда равен нулю. Шины заземления (защитного заземления) обычно неизолированные и прикручены болтами непосредственно к любому металлическому шасси их корпуса. Они могут быть заключены в металлический корпус в форме шинопровода или шинопровода, шины с разделенной фазой или шины с изолированной фазой .
Шины могут быть соединены друг с другом и с электрическими приборами болтами, зажимами или сваркой. Соединения между секциями шин высокого тока часто имеют точно обработанные согласующие поверхности, которые посеребрены для снижения контактного сопротивления . При сверхвысоких напряжениях (более 300 кВ) в наружных шинах коронный разряд вокруг соединений становится источником радиочастотных помех и потерь мощности , поэтому используются специальные соединительные фитинги, рассчитанные на эти напряжения.
Медиа, связанные с шинами на Wikimedia Commons![гибкая шина[4]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/UW_Ebingen_Sammelschienen.jpg/1280px-UW_Ebingen_Sammelschienen.jpg)
![жесткая шина[5]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/K%C3%A4ndelweg_Sammelschienen.jpg/1280px-K%C3%A4ndelweg_Sammelschienen.jpg)