Elastyczne szyny zasilające: gdy nie ma miejsca na zwykłą szynę

Udostępnij:

Postępująca miniaturyzacja i wzrost złożoności układów zasilania stanowią nie lada wyzwanie dla ich projektantów. W kompaktowych szafach sterowniczych i napędach maszyn liczy się każdy centymetr wolnej przestrzeni. A tę można uzyskać, zastępując konwencjonalną szynę prądową jej elastycznym odpowiednikiem.

Szynoprzewody, zwane też szynami prądowymi lub zasilającymi, odgrywają kluczową rolę w przenoszeniu prądu elektycznego m.in. w napędach maszyn i urządzeń, szafach sterowniczych oraz sieciach elektroenergetycznych. Po raz pierwszy zastosowane do przyłączenia transformatorów do sieci energetycznej, przez lata upowszechniły się w różnych gałęziach przemysłu, cenione za prostą konstrukcję zapewniającą im wysoką niezawodność w trudnych warunkach pracy. 

Warunki te w ostatnich latach uległy jednak znaczącym zmianom, głównie za sprawą miniaturyzacji układów zasilania przy jednoczesnym wzroście złożoności i prędkości pracy zasilanych przez nie systemów. To zaś wymusiło nowe spojrzenie na szynę prądową: do typowych funkcji technicznych dołączyła także kwestia ergonomii, tj. kształtu i elastyczności szynoprzewodów. Ich projektanci odkryli bowiem, że wykonane z wielu cienkich taśm szyny dają się łatwo formować, a tym samym zajmują mniej miejsca i wymagają mniejszych nakładów na łączenie niż ich tradycyjne odpowiedniki. Tak powstały elastyczne szyny zasilające, coraz chętniej stosowane także w tak egzotycznych aplikacjach jak platformy morskie, wodne elektrownie wiatrowe czy zakłady chemiczne.



Warstwa na warstwie

W szynoprzewodach elastycznych pojedyncza warstwa nośnika została zastąpiona wieloma ultracienkimi taśmami miedzianymi bądź aluminiowymi o grubości od ok. 0,05 do 0,5 mm. Połączone jedynie na końcach, poszczególne warstwy mogą swobodnie poruszać się względem siebie, co ułatwia gięcie, skręcanie i zaginanie szyn, tak aby dostosować ich kształt do potrzeb konkretnej aplikacji. Do łączenia warstw stosuje się zwykle różne odmiany zgrzewania dyfuzyjnego, które umożliwia tworzenie wytrzymałych zakończeń niewymagających stosowania końcówek kablowych. Zakończenia te mogą zostać powleczone dodatkową warstwą cynku, niklu, srebra lub złota, która zwiększa ich przewodność i odporność na oddziaływanie czynników zewnętrznych. Całość najczęściej pokryta jest izolacją z PE, silikonu lub PVC (o najmniejszej podatności na załamanie).

Oprócz taśm szyny elastyczne mogą być wykonane także z plecionki miedzianej lub aluminiowej o średnicy włókien od ok. 0,05 do 0,5 mm. Taka konstrukcja zapewnia szynoprzewodom jeszcze większą elastyczność przy niewielkich średnicach i wysokiej odporności na rozciąganie. Stąd też rozwiązania takie stosowane są wszędzie tam, gdzie połączenie nośników prądu wymaga znacznego zagięcia szyny, nawet pod kątem 180º.


TOP w kategorii




Nie tylko oszczędność miejsca

Duża odporność na gięcie, skręcanie i zaginanie sprawia, że szynoprzewody elastyczne są powszechnie stosowane w układach zasilania, w których liczy się każdy centymetr wolnej przestrzeni. Łączą elementy szaf sterowniczych i rozdzielnic elektrycznych, a także zasilają UPS-y, kompensatory oraz wyłączniki instalacyjne. Oszczędności miejsca sprzyja dodatkowo zewnętrzna izolacja, która znacznie skraca wymaganą odległość między szynami.

To jednak nie jedyne ich zalety: wysoka elastyczność sprawia, że doskonale absorbują drgania, dzięki czemu są chętnie stosowane do zasilania maszyn generujących silne wibracje, takich jak spawarki oporowe. Dobrze znoszą wysokie napięcia (do 1000 V AC i 1500 V DC), co sprawia, że odgrywają istotną rolę w elektroenergetyce, m.in. w połączeniach transformatorów i generatorów prądu. Są także mniej wrażliwe na wysokie i niskie temperatury: z powodzeniem mogą pracować nawet w 100ºC, a dzięki zakończeniom w postaci szyny o mniejszej oporności niż końcówki zakuwane niestraszne im także mrozy do -40ºC.

W warunkach przemysłowych, w których całkowita długość przewodów zasilających sięga niekiedy setek metrów, na znaczeniu zyskuje także stosunek ceny do wydajności. A ten w przypadku szynoprzewodów elastycznych jest wyjątkowo korzystny: możliwość swobodnego gięcia szyn ogranicza bowiem do minimum konieczność łączenia przewodów, zaś gotowe do podłączenia zakończenia redukują nakłady na instalację końcówek. Prosta konstrukcja i wytrzymałe zakończenia zwiększają także niezawodność szynoprzewodów w porównaniu z tradycyjnymi kablami, a tym samym zapewniają znaczne oszczędności kosztów serwisowych. Zaś łatwy montaż sprzyja oszczędności czasu, umożliwiając szybkie kładzenie przewodów nawet na dużych odległościach.

Szyny do zadań specjalnych

Korzystne parametry i duża uniwersalność zastosowań szynoprzewodów elastycznych sprawiają, że popyt na nie stale wzrasta, co z kolei zachęca producentów i dostawców do rozszerzania ich asortymentu. Szyny wykonane z wielu warstw taśmy lub plecionki miedzianej mają w swojej ofercie zarówno polscy producenci, tacy jak Dacpol, Ergom czy Izar, jak i lokalne oddziały zagranicznych firm, np. Hensel, Schrank Technik Polska czy Socomec. Co charakterystyczne dla tego rynku, największą grupę dostawców stanowią jednak hurtownie elektryczne specjalizujące się w sprzedaży wyrobów wielu producentów.

Duże rozdrobnienie rynku sprawia, że część producentów postanowiła budować swoją przewagę nad konkurencją, rozwijając asortyment szynoprzewodów specjalnego przeznaczenia. Obejmuje on zarówno boczniki, szyny wielokolorowe i plecionki uziemiające, jak i rozwiązania przystosowane do pracy w ekstremalnych warunkach, w tym w środowisku silnie korozyjnym i agresywnym chemicznie. Niemiecka firma EMS wpadła np. na pomysł, aby wprowadzić do swojej oferty szynoprzewody pokryte izolacją w różnorodnych kolorach (na zdjęciu poniżej).

Jak wyjaśnia producent, dzięki temu każdemu typowi przewodów można przypisać określoną barwę, co ułatwia rozpoznanie odpowiedniej szyny i zmniejsza ryzyko pomyłki. Chińskie przedsiębiorstwo RHI oferuje z kolei szynoprzewody przystosowane do podłączenia zestawu baterii. Zaś amerykański koncern Pentair – oprócz boczników – postawił na rozwój asortymentu elastycznych plecionek uziemiających wykonanych ze stali nierdzewnej. Produkty te są odporne na tarcie, korozję, czynniki chemiczne i promieniowanie UV, dzięki czemu mogą być stosowane zarówno w agresywnym środowisku wewnętrznym, jak i zewnętrznym, w tym w zakładach petrochemicznych, przemyśle spożywczym, transporcie szynowym, elektrowniach wodnych i słonecznych, a także w przemyśle wojskowym, kosmicznym i urbanistyce.

Mimo sporej różnorodności zastosowań szynoprzewody specjalnego przeznaczenia mają tę wspólną cechę, że stosowane są przede wszystkim w dużych projektach infrastrukturalnych. Z tego też względu są dziś słabo reprezentowane na rynku polskim, który z lekkim opóźnieniem odkrywa ich zalety, ograniczając się na razie do typowych zastosowań (szafy sterownicze, rozdzielnice, napędy). Oznacza to jednak, że rynek ten ma jeszcze ogromny potencjał rozwojowy, który – raz uruchomiony – może w kolejnych latach przełożyć się na dynamiczny wzrost asortymentu szynoprzewodów elastycznych.

Udostępnij:

Drukuj





Agata Świderska



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również