Сортовой прокат полоса 6 мм

Сортовой прокат: стальная полоса 6 мм. Технические характеристики, стандарты и применение в электротехнике и энергетике

Стальная полоса толщиной 6 мм относится к категории сортового проката широкого назначения и является одним из базовых конструкционных материалов в электротехнической и энергетической отраслях. Ее применение обусловлено сочетанием высокой механической прочности, технологичности и относительно низкой стоимости. В контексте электротехники полоса 6 мм используется не как проводник тока в классическом понимании, а как элемент силовых конструкций, заземляющих устройств, шинных линий низкого напряжения и каркасов оборудования.

Технология производства и основные стандарты

Полоса стальная 6 мм изготавливается методом горячей или холодной прокатки из углеродистых, низколегированных или конструкционных сталей. В электротехнике наибольшее распространение получили стали обыкновенного качества (например, Ст3сп/пс) и качественные конструкционные стали (сталь 20, 09Г2С).

Основные стандарты, регламентирующие производство и поставку:

• ГОСТ 103-2006 «Полоса стальная горячекатаная. Сортамент». Это ключевой документ, определяющий геометрические параметры.
• ГОСТ 535-2005 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия».
• ГОСТ 380-2005 «Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки».
• Для специфических применений (например, в молниезащите) могут использоваться полосы по ГОСТ Р 57190-2016 (полосы для заземления).

Сортамент и марочный состав

Согласно ГОСТ 103-2006, полоса толщиной 6 мм производится в широком диапазоне ширин. Наиболее востребованные в энергетике размеры: 40, 50, 60, 65, 70, 75, 80 мм. Точность прокатки бывает обычной (Б) и повышенной (В). Длина мерная, кратная мерной, немерная.

Таблица 1. Пример сортамента полосы 6х60 мм по ГОСТ 103-2006

Толщина, мм	Ширина, мм	Площадь поперечного сечения, см²	Масса 1 метра, кг	Момент сопротивления, Wx, см³
6	60	3.6	2.83	3.6
	80	4.8	3.77	6.4

Выбор марки стали критически важен для выполнения конкретных задач:

• Ст3пс/сп: универсальная сталь для неответственных конструкций, коробов, каркасов, опор. Не рекомендуется для сварных конструкций, работающих при отрицательных температурах.
• Сталь 20: обладает лучшей свариваемостью и подходит для изготовления ответственных сварных узлов, креплений трансформаторов, кронштейнов.
• 09Г2С: низколегированная сталь для работы в условиях низких температур (до -70°C). Применяется в энергетике северных регионов, на открытых распределительных устройствах (ОРУ).

Ключевые области применения в электротехнике и энергетике

1. Устройства заземления и молниезащиты

Это одно из основных применений. Полоса 6х40 или 6х50 мм используется в качестве горизонтального заземлителя (контура) и соединительных элементов. Толщина 6 мм обеспечивает необходимую стойкость к коррозии, позволяя контуру сохранять функциональность в течение десятилетий. Полоса укладывается в траншею и соединяется с вертикальными электродами. Требования к материалам для заземления изложены в ПУЭ (Глава 1.7) и ГОСТ Р 57190-2016.

2. Шинопроводы и токопроводы низкого напряжения

В распределительных устройствах (РУ) и щитах низкого напряжения (до 1000 В) полосовая сталь используется в качестве шин. Полоса 6 мм, особенно в комбинации с большей шириной (60, 80 мм), обладает достаточным поперечным сечением для передачи значительных токов. Шины из такой полосы применяются для сборки сборных шин, ответвлений к аппаратам. Для алюминиевых шин толщина 6 мм также является стандартной.

Таблица 2. Примерные допустимые токи нагрузки для стальной полосы 6х60 мм (медное покрытие) в качестве шины при +70°C

Материал	Поперечное сечение, мм²	Допустимый длительный ток (условно), А	Примечание
Сталь оцинкованная	360	600-700	Ток сильно зависит от покрытия и условий теплоотвода
Медь	360	~850	Для сравнения

3. Конструкционные элементы электрооборудования

Полоса 6 мм служит материалом для изготовления:

• Силовых каркасов и рам для распределительных щитов (ЩО, ЩР, ЩС).
• Кронштейнов и опорных конструкций для крепления трансформаторов, реакторов, изоляторов.
• Крепежных и стяжных элементов высокой прочности (хомуты, бандажи).
• Элементов опорных конструкций кабельных лотков и коробов.

4. Ремонтно-монтажные работы

Полоса является универсальным материалом для изготовления на месте монтажных пластин, переходников, усиливающих накладок, элементов временного крепежа.

Технологические аспекты обработки и монтажа

Работа с полосой 6 мм требует учета ее механических свойств.

• Резка: осуществляется углошлифовальной машинкой («болгаркой») с отрезным кругом по металлу, на гильотинных ножницах или ленточнопильными станками. Для сохранения антикоррозионного покрытия (цинк) предпочтительна холодная резка.
• Гибка: выполняется на гибочных прессах или с использованием ручного инструмента (гибочные вилки). Минимальный радиус изгиба зависит от марки стали и состояния (горяче- или холоднокатаная). Для стали Ст3 минимальный радиус гибки вдоль прокатки равен толщине (6 мм), поперек прокатки – 1.5 толщины (9 мм).
• Сварка: полоса 6 мм хорошо поддается ручной дуговой сварке (ММА), полуавтоматической сварке в среде защитных газов (MIG/MAG) и контактной сварке. Для ответственных конструкций из стали 09Г2С требуется предварительный подогрев и использование соответствующих электродов. Сварные соединения заземляющих проводников должны удовлетворять требованиям по механической прочности и коррозионной стойкости (часто требуется покрытие антикоррозионной мастикой).
• Защита от коррозии: для эксплуатации на открытом воздухе или в грунте обязательна. Наиболее распространенные методы: горячее цинкование (наиболее долговечное), электролитическое цинкование, грунтование и окраска. Для заземлителей окраска не допускается, только цинкование или использование меди.

Контроль качества и приемка

При закупке полосы 6 мм для ответственных объектов энергетики проводятся следующие проверки:

• Визуальный осмотр на отсутствие раковин, закатов, трещин.
• Контроль геометрических размеров (толщина, ширина, кривизна) штангенциркулем и рулеткой.
• Проверка наличия сертификата качества от завода-изготовителя с указанием марки стали, механических свойств (временное сопротивление σ_в, предел текучести σ_т, относительное удлинение δ%), результатов испытаний на изгиб.
• Для заземляющих устройств – проверка наличия и целостности цинкового покрытия.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается горячекатаная полоса 6 мм от холоднокатаной в контексте электротехники?

Горячекатаная полоса имеет окалину на поверхности, более широкие допуски по толщине и меньшую стоимость. Она подходит для конструкционных элементов, заземления. Холоднокатаная полоса имеет точные размеры, чистую поверхность, повышенную твердость и прочность, но хуже гнется и стоит дороже. Используется для деталей, требующих точности изготовления.

Как рассчитать массу закупаемой партии полосы 6х60 мм?

Масса вычисляется по формуле: Масса (кг) = Толщина (м) Ширина (м) Длина (м) Плотность стали (7850 кг/м³). Для 6х60 мм: 0.006 0.06 1 7850 = 2.826 кг/п.м. Далее масса погонного метра умножается на общую длину партии в метрах.

Какая полоса предпочтительнее для контура заземления: 4х40 мм или 6х40 мм?

Полоса 6х40 мм имеет большее поперечное сечение (240 мм² против 160 мм²), что обеспечивает меньшее сопротивление растеканию тока и больший запас по механической прочности и коррозионной стойкости. Срок службы контура из полосы 6 мм будет существенно выше. ПУЭ рекомендует минимальное сечение для стальных горизонтальных заземлителей 160 мм², но на практике 6х40 мм является более надежным и долговечным выбором.

Можно ли использовать стальную полосу 6 мм в качестве нулевой защитной шины (PE) внутри щита?

Да, это распространенная практика. Полоса 6 мм (обычно шириной 40-80 мм) с нанесенной перфорацией или без нее используется в качестве главной заземляющей шины (ГЗШ) и шины PE. Ее сечение должно быть не менее сечения фазного проводника, что легко обеспечивается. Шина должна быть маркирована (желто-зеленые полосы) и иметь надежное соединение с заземляющим проводником.

Как правильно выбрать марку стали для изготовления кронштейна на ОРУ?

Для кронштейнов, работающих на открытом воздухе при значительных ветровых и механических нагрузках, следует выбирать сталь с хорошими свариваемостью и стойкостью к хладоломкости. Оптимальный выбор – сталь 09Г2С или аналогичные низколегированные стали. Они обеспечивают надежность при температурах до -40°C и ниже. Сталь Ст3пс для таких применений менее предпочтительна.

Каковы требования к сварке полос заземления?

Соединения должны быть сварными, длина шва должна быть не менее ширины полосы (для нахлесточного соединения), а при двустороннем шве – не менее 0.5 ширины с каждой стороны. Сварной шов должен быть защищен от коррозии битумной мастикой или иным способом, не ухудшающим электрический контакт. Болтовые соединения допускаются только в доступных для осмотра местах и должны быть защищены от ослабления.