З’єднання шин болтами та зварюванням
З'єднання шин болтами. Провідники прямокутного перерізу з'єднують між собою за допомогою болтів, шпильок або стисків. Число болтів визначається розмірами шин. Силу стиснення контактних поверхонь доцільніше забезпечувати застосуванням кількох болтів невеликого перерізу, а чи не одного болта більшого перерізу, оскільки у разі кількість контактних плям виходить більше. В результаті перехідний опір з'єднання зменшується і відбувається більш рівномірний розподіл струму контактної площі. Декілька паралельних шин фази з'єднують між собою шляхом укладання їх у палітурку, а не попарно, так як в останньому випадку контактна поверхня виходить значно меншою, а перехідний опір більшим. При проходженні електричного струму контактні з'єднання нагріваються і, як наслідок, розширюються. Особливо значне нагрівання та розширення відбуваються при короткому замиканні. Розширення не однаково у всьому з'єднанні, оскільки його деталі мають різні коефіцієнти лінійного розширення. Болти з'єднань мідних і алюмінієвих шин працюють у несприятливих умовах, оскільки коефіцієнт лінійного розширення сталевого болта менше, ніж мідної або алюмінієвої шини, крім того, болти при короткому замиканні нагріваються завжди значно менше, ніж шини. У режимі короткого замикання на болти діють додаткові сили, які, складаючись із силою затягування болта, можуть призвести до залишкових деформацій та послаблення контактного з'єднання при зниженні температури. Чим більша товщина пакета шин, тим більша механічна напруга виникає в стягуючих болтах. Ця напруга може бути знижена, якщо під головки болтів (гайок) встановити тарілчасті пружини.
Тарілчасті пружини електротехнічного призначення виготовляють (за ГОСТ 17279-71) двохтипів: Ш – підтримки контактного тиску в з'єднаннях шин; К – підтримки контактного тиску в з'єднаннях кабельних наконечників з висновками електрообладнання, мають зменшену контактну поверхню проти шинами.
Допускається замість тарілчастих пружин встановлювати з боку алюмінію потовщену шайбу під головку болта або гайку також для зниження напруги. Довжина перекриття (нахлеста) елементів, що з'єднуються в контактному з'єднанні при одному або чотирьох болтах рідко перевищує ширину шини, а при двох болтах становить від 1,5 до 2 розмірів ширини шини.
Зменшення перехідного опору з'єднання досягається підвищенням контактного тиску та зниженням його жорсткості. Для зменшення жорсткості контактного з'єднання на шинах роблять поздовжні розрізи шириною 3...4 мм та довжиною 50 мм.
Болти в з'єднанні вибирають залежно від питомих тисків між контактними поверхнями, щільності струму, що здається, і допустимих розтягуючих зусиль для болтів. Рекомендовані питомі тиски в КС для різних матеріалів контактних з'єднань наведено нижче в табл. 2.1.
Довжину болтів підбирають такою, щоб після складання та затягування з'єднань залишалося не менше двох ниток вільного різьблення. Затяжку болтів КС роблять гайковим ключем, забезпечуючи значення необхідних крутних моментів, наведені в табл. 2.2. З'єднання алюмінієвих шин з шинами з міді або алюмінієвих сплавів товщиною 4 мм, а також мідних або сталевих шин товщиною 6 мм допускається виробляти болтами М6 довжиною 16 мм або довжиною М8 20 мм.
Таблиця 2.1.