در کارخانههای فرآوری مس مانند مجموعه مس سرچشمه رفسنجان، در نهایت خروجی کارخانه به دو صورت مورد استفاده قرار میگیرد: خوراک کارخانههای تولید شینه مسی و مواد اولیه کارخانههای تولید کابل. مواد اولیه کارخانههای تولید شینه مسی به صورت صفحههای بزرگ مسی وارد کارخانه میشود و پس از ذوب مجدد با ریختهگری و نورد، در ابعاد استاندارد به شمش یا شینه مسی تبدیل میشوند.
معتبرترین تولیدکنندگان شینه و شمش مسی در ایران، مس باهنر و مسبار کاوه هستند.
لزوم استفاده از شینه یا شمش مسی
در تابلوهای برق برای کاهش فضای تابلو، راحتی کار، تهویه مناسب و برخورداری از جریانهای بالا در بستری کوچکتر از کابل، از شینه یا شمش یا تسمه استفاده میشود. شینهها به صورت 4 متری و در ابعاد مختلف برای جریانهای مختلف ساخته میشوند. مثلا برای جریان 400 آمپر در صورت استفاده از کابل باید سطح مقطع 185 استفاده شود که خم کردن کابل با این سطح مقطع در تابلو، بسیار دشوار و غیرممکن است. در حالیکه با استفاده از شینه با عرض 30mm و ضخامت 5mm به راحتی میتوان این میزان جریان را انتقال داد و فضای اشغال شده در تابلو هم به نحو چشمگیری کاهش مییابد.

جدول ابعاد شینه یا شمش مسی
شینههای مسی به صورت تخت و با عرض 10mm تا 120mm با ضخامت 3mm تا 20mm ساخته میشوند که در جدول زیر مشخصات شینههای مسی تخت با ابعاد گوناگون مشاهده میشود.

استاندارد شینهکاری یا شمشکاری
استانداردهای شینهکاری به چند دسته تقسیم میشوند: استانداردهای طراحی تابلو، استانداردهای مواد اولیه، استانداردهای نصب و مونتاژ، استانداردهای آزمون و استانداردهای محاسبات اتصال کوتاه. در ادامه مهمترین آنها را معرفی میکنم.
| استاندارد | عنوان | کاربرد |
|---|---|---|
| IEC 61439-1 | Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – General rules | مهمترین استاندارد طراحی و ساخت تابلو و شینه |
| IEC 61439-2 | Power switchgear assemblies | الزامات شینههای اصلی، باسبار و اتصالات در تابلوهای قدرت |
| IEC 60865-1 | Short-circuit currents – Calculation of effects | محاسبه نیروهای مکانیکی ناشی از اتصال کوتاه روی شینه |
| IEC 60947-1 | Low-voltage switchgear – General rules | الزامات اتصال شینه به تجهیزات و کلیدها |
| IEC 60947-2 | Circuit Breakers | اتصال شینه به کلیدهای قدرت و ظرفیت اتصال کوتاه |
| IEC 60445 | Identification of terminals and conductors | رنگبندی و نامگذاری شینهها |
| IEC 60204-1 | Electrical equipment of machines | شینهکاری در تابلوهای ماشینآلات صنعتی |
| IEC 60068 | Environmental testing | آزمونهای دما، رطوبت، ارتعاش و شرایط محیطی |
استانداردهای ابعاد و جنس شینه
این استانداردها مشخصات خود شینه را تعریف میکنند:
| استاندارد | موضوع |
|---|---|
| BS EN 13601 | شینهها و مقاطع مسی برای کاربردهای الکتریکی |
| DIN 43671 | ابعاد استاندارد شینههای مسی تخت |
| ASTM B187 | مشخصات شینه یا شمش و مقاطع مسی |
| ASTM B152 | ورق و تسمه مسی |
| ISO 9001 | کنترل کیفیت فرآیند تولید شینه یا شمش |
مهمترین الزامات شینهکاری
طبق الزامات استانداردهای IEC، شینه باید دارای ویژگیهای زیر باشد:
- انتخاب سطح مقطع مناسب بر اساس جریان و افزایش دما
- تحمل جریان اتصال کوتاه
- فاصله هوایی (Clearance) مناسب بین فازها
- فاصله خزشی (Creepage Distance) کافی روی سطوح عایق
- استفاده از مقرههای استاندارد
- استحکام مکانیکی کافی در برابر نیروهای اتصال کوتاه
- کیفیت مناسب اتصالات پیچ و مهره
- گشتاور بستن پیچها مطابق مشخصات سازنده
- عدم وجود پلیسه، ترک یا تغییر شکل در محل پانچ و خم
- رعایت رنگبندی استاندارد شینهها
آزمونهای استاندارد
شینهکاری پس از مونتاژ معمولاً با آزمونهای زیر ارزیابی میشود:
- بازرسی ظاهری
- اندازهگیری ابعاد
- کنترل گشتاور پیچها
- تست مقاومت اتصال
- تست مقاومت عایقی
- آزمون ولتاژ اعمالی (Dielectric Test)
- آزمون افزایش دما (Temperature Rise)
- آزمون تحمل جریان اتصال کوتاه (Short-Circuit Withstand)
شینهکاری دستی و اتوماتیک
برای خمکاری شینههای با عرض 30mm و ضخامت 5mm کار با گیرههای دستی شینهکاری نسبتا راحت است. برای برش از پروفیلبُر و برای سوراخکاری میتوان از دریل ستونی استفاده کرد ولی این تجهیزات مشکلاتی از جمله برش غیر دقیق و سوراخکاری نامنظم را به همراه دارند.
اما کار با میزهای شینه نیمهاتوماتیک و تمام اتوماتیک علاوه بر افزایش کیفیت برشکاری، سوزاخکاری و خمکاری شینهها، سرعت انجام کار را نیز افزایش میدهند.


کلام آخر
شینهکاری در تابلوهای برق امری حیاتی است و رعایت استانداردهای مهندسی و بینالمللی در طراحی و اجرای آن بسیار حائز اهمیت میباشد.