Der Kern liegt in der Anpassung an die Arbeitsbedingungen, die hohe Ströme, starke Wärmeableitung und hohe mechanische Festigkeit erfordern, insbesondere bei Transformatoren mit großer Leistung und niedrigem Spannungsniveau (z. B. 400 V und darunter). Kupferbänder haben einen signifikanten Vorteil in Bezug auf die wichtigsten Leistungskennzahlen. Im Folgenden sind die Hauptgründe aufgeführt:
1. Stärkere Strombelastbarkeit (kompatibel mit hohem Strom)
Der Strom auf der Niederspannungsseite eines Niederspannungstransformators ist typischerweise hoch (im Bereich von Hunderten bis Tausenden von Ampere). Das Kupferband mit massivem oder hohlem Querschnitt hat eine höhere Strombelastbarkeit pro Flächeneinheit als Kupferdrahtbündel (um den Skineffekt und Kontaktverlust zu vermeiden, wenn mehrere Kupferdrähte parallel geschaltet sind). Es kann hohe Ströme effizienter leiten und so den Wärmeverlust reduzieren.
2. Bessere Wärmeableitungseffizienz
Kupferbänder haben eine große Oberfläche (flache Struktur) mit einer Wärmeableitungsfläche, die deutlich größer ist als die von Kupferdrahtbündeln mit gleichem Querschnitt. Sie können direkt einen Wärmeableitungspfad mit dem Transformatorkern und dem Gehäuse bilden, wodurch der Temperaturanstieg der Wicklungen unter hohem Strom effektiv reduziert, die Isolationsalterung vermieden und die Lebensdauer der Geräte verlängert wird.
3. Herausragende mechanische Festigkeit und Kurzschlussfestigkeit
Der Spitzenwert des Kurzschlussstroms auf der Niederspannungsseite ist extrem hoch. Kupferbänder haben eine hohe Steifigkeit und Beständigkeit gegen elektromagnetische Verformung und können der momentanen Stoßkraft während eines Kurzschlusses standhalten. Kupferdrähte sind jedoch flexibel, und ihre mechanische Festigkeit ist nach dem Verdrillen in mehrere Litzen gering, wodurch sie anfällig für Lockerung und Bruch durch elektromagnetische Kräfte sind.
4. Installation und Anschluss sind bequemer
Kupferbänder können direkt gebogen und gestanzt und über Schrauben mit externen Sammelschienen/Lasten verbunden werden, wodurch ein geringer Kontaktwiderstand und sichere Verbindungen gewährleistet werden. Sie eignen sich für den Anschluss von Klemmen in Hochstromszenarien. Kupferdrähte hingegen erfordern das Verpressen an Klemmen. Wenn mehrere Litzen parallel geschaltet werden, wird der Verbindungsprozess komplex und anfällig für Kontaktprobleme.
Anwendbare Szenariogrenzen
Kupferbänder werden in Szenarien mit hohen Anforderungen an Strombelastbarkeit, Wärmeableitung und mechanische Festigkeit eingesetzt, z. B. in Niederspannungstransformatoren mit großer Leistung (typischerweise mit einer Leistung von ≥500 kVA und einem Niederspannungsseitenstrom von ≥800 A), Niederspannungswicklungen von Verteilungstransformatoren und Trockentransformatoren.
Verwendung von Kupferdraht: für Niederspannungstransformatoren mit geringer Leistung (Leistung < 500 kVA, Strom < 500 A), kleine Steuertransformatoren usw. Kupferdraht ist flexibler, kostengünstiger und kann die Anforderungen an die Stromleitung mit geringem Strom erfüllen.
Kernzusammenfassung
Die Vorteile von Kupferbändern konzentrieren sich auf hohe Strombelastbarkeit, Wärmeableitung und mechanische Festigkeit und passen perfekt zu den Betriebsbedingungen von Niederspannungstransformatoren mit hohem Strom; Kupferdrähte zeichnen sich durch Flexibilität und geringe Kosten aus und eignen sich für Szenarien mit geringer Leistung und geringem Strom. Das Wesen der Wahl liegt in der Anpassung von "Stromstärke + Betriebsanforderungen".