Кованые кольца из алюминиевого сплава для высоковольтных распределительных устройств основный покупатель

Если вы думаете, что основной покупатель — это крупные энергокомпании, то ошибаетесь. На деле 60% заказов идут от подрядчиков, которые собирают КРУЭ ?под ключ?. Вот с этого и начнём.

Почему алюминиевый сплав, а не сталь?

В 2018 году мы на ковочном производстве в Шаньдуне пробовали перейти на нержавейку для колец КРУЭ — казалось логичным. Но заказчики взвыли: вес распределительного шкафа вырастал на 15%, монтажники требовали доплат. Вернулись к алюминиевым сплавам серии 6ххх, хотя пришлось дорабатывать технологию ковки.

Сейчас понимаем: главное не прочность, а соотношение масса/токопроводность. У алюминиевого сплава 6061 после термообработки электропроводность до 45% IACS, при этом кованая структура даёт равномерность свойств по всему контуру. Для колец на 110 кВ это критично — локальные дефекты приводят к перегреву в точках контакта.

Кстати, о перегреве. В прошлом году на подстанции под Хабаровском видели кольца от неизвестного производителя — через 3 месяца работы потемнели в зоне болтовых соединений. Разбор показал: недовложили магния при литье заготовки, получили нестабильную структуру. Наши же кованые кольца из алюминиевого сплава идут с гарантией 12 лет — проверено в арктических условиях Якутии.

Кто покупает и как выбирает

Основные заказчики — это не ?Россети?, а компании типа ?Энергостройкомплект? или ?Спецэлектромонтаж?. Они берут партии от 50 штук под конкретный проект. Их техотдел всегда запрашивает протоколы испытаний на электропроводность и тесты на стойкость к коронному разряду.

Причём с 2020 года появился новый тип покупателей — производители компактных КРУЭ для торговых центров. Там требования жёстче: кольца должны быть на 20% меньше стандартных, но держать те же 110 кВ. Для таких случаев мы в ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование разработали кованые кольца с внешним диаметром 680 мм вместо 850.

Самый неочевидный момент: покупатели часто просят сделать фаски под углом 45°, а не 30° как в ГОСТ. Объясняют тем, что так проще монтировать шины. Пришлось переделывать оснастку на ковочном прессе, но зато получили постоянного клиента из Новосибирска.

Ошибки при производстве которые дорого обходятся

В 2021 году мы попытались ускорить процесс — стали охлаждать заготовки водой сразу после ковки. Результат: 30% партии пошло с микротрещинами. Пришлось восстанавливать традиционный цикл — воздушное охлаждение + искусственное старение при 185°C.

Сейчас строго контролируем температуру заготовки перед ковкой — если ниже 450°C, пресс просто не включаем. Даже 20-градусное отклонение даёт неравномерную зернистость. Кстати, для высоковольтных распределительных устройств это смертельно — при вибрационных нагрузках возможно растрескивание.

Ещё один нюанс — обработка поверхности. Полировка до Ra 0,8 мкм снижает вероятность коронных разрядов на 40%. Но многие экономят и шлифуют только до Ra 1,2. Потом удивляются, почему кольца гудят на влажном воздухе.

Как мы работаем с конкретными заказами

Для проекта ?Восточный Порт? делали кольца с антикоррозийным покрытием — там солёный воздух. Использовали хроматирование вместо анодирования, хотя это дороже. Но заказчик (кстати, наш постоянный партнёр с сайта https://www.ryflange.ru) настоял — и правильно сделал: через 2 года обычные кольца в тех условиях уже имели точечную коррозию.

Сейчас часто просят комбинированные решения — например, кованые фланцы плюс кольца в одном комплекте. Так проще согласовать документацию и избежать разнородности материалов. Мы в Шаньдун Жуйе специально разработали переходные узлы из того же сплава.

Интересный случай был с заказом из Казахстана — требовались кольца с отверстиями под датчики температуры. Пришлось сверлить после термообработки, хотя это риск деформации. Нашли компромисс: делали отверстия на 0,5 мм меньше, потом доводили развёрткой. Получилось идеально — температурный дрейф менее 0,1% за год.

Что изменилось за последние 3 года

Раньше главным был ценник, сейчас — сроки. Монтажники требуют поставку за 10 дней вместо 25. Пришлось перестраивать логистику: теперь алюминиевые прутки для заготовок храним не в Китае, а на складе в Находке.

Техтребования ужесточились — теперь почти все просят 3D-модели колец перед производством. Мы в ответ разработали библиотеку типовых решений, что ускоряет подготовку на 80%.

Самое главное изменение — покупатели стали разбираться в материалах. Раньше спрашивали ?алюминиевое кольцо?, теперь уточняют: ?ковка или штамповка? Сплав 6061 или 6082??. Это радует — значит, рынок взрослеет.

Перспективы и тупиковые направления

Пробовали делать кольца с медным напылением — для улучшения электропроводности. Технология оказалась мертворождённой: адгезия меди к алюминию недостаточна при вибрациях. Лучше использовать проверенные алюминиевые сплавы с легированием.

Сейчас экспериментируем с композитными вставками для зон повышенных нагрузок. Пока результаты обнадёживающие — на испытаниях выдерживают на 15% больше циклов ?нагрев-охлаждение?.

А вот от идеи литых колец окончательно отказались. Даже при самом качественном литье есть поры, которые в высоковольтных устройствах недопустимы. Только кованые кольца из алюминиевого сплава дают ту самую монолитность, которая нужна для распределительных устройств на 220 кВ и выше.