A essência reside na adaptação às condições de trabalho que exigem alta corrente, forte dissipação de calor e alta resistência mecânica, especialmente para transformadores com grande capacidade e níveis de baixa tensão (como 400V e abaixo). As barras de cobre têm uma vantagem significativa nos principais indicadores de desempenho. As seguintes são as principais razões:
1. Maior capacidade de condução de corrente (compatível com alta corrente)
A corrente no lado de baixa tensão de um transformador de baixa tensão é tipicamente alta (variando de centenas a milhares de amperes). A barra de cobre, com seção transversal sólida ou oca, tem uma capacidade de condução de corrente por unidade de área maior do que os feixes de fios de cobre (para evitar o efeito pelicular e a perda de resistência de contato quando vários fios de cobre são conectados em paralelo). Ela pode conduzir altas correntes de forma mais eficiente, reduzindo a perda de calor.
2. Melhor eficiência de dissipação de calor
As barras de cobre têm uma grande área de superfície (estrutura plana), com uma área de dissipação de calor significativamente maior do que a dos feixes de fios de cobre com a mesma área de seção transversal. Elas podem formar diretamente um caminho de dissipação de calor com o núcleo e a carcaça do transformador, reduzindo efetivamente o aumento da temperatura dos enrolamentos sob alta corrente, evitando o envelhecimento do isolamento e prolongando a vida útil do equipamento.
3. Excelente resistência mecânica e resistência a curto-circuito
O valor de pico da corrente de curto-circuito no lado de baixa tensão é extremamente alto. As barras de cobre têm forte rigidez e resistência à deformação eletromagnética e podem suportar a força de impacto instantânea durante o curto-circuito. No entanto, os fios de cobre são flexíveis, e sua resistência mecânica é fraca após serem torcidos em vários fios, tornando-os propensos a afrouxamento e quebra devido às forças eletromagnéticas.
4. A instalação e a conexão são mais convenientes
As barras de cobre podem ser dobradas e perfuradas diretamente e conectadas a barras de barramento/cargas externas por meio de parafusos, garantindo baixa resistência de contato e conexões seguras. Elas são adequadas para acoplamento terminal em cenários de alta corrente. Os fios de cobre, por outro lado, exigem crimpagem aos terminais. Quando vários fios são conectados em paralelo, o processo de conexão se torna complexo e propenso a problemas de contato deficiente.
Limites de cenário aplicáveis
A barra de cobre é usada em cenários com altos requisitos de capacidade de condução de corrente, dissipação de calor e resistência mecânica, como transformadores de baixa tensão de grande capacidade (tipicamente com capacidade de ≥500kVA e corrente do lado de baixa tensão de ≥800A), enrolamentos de baixa tensão de transformadores de distribuição e transformadores a seco.
Usando fio de cobre: para transformadores de baixa tensão de pequena capacidade (capacidade < 500kVA, corrente < 500A), pequenos transformadores de controle, etc., o fio de cobre é mais flexível, menos caro e pode atender às necessidades de condução de pequena corrente.
Resumo do núcleo
As vantagens das barras de cobre estão concentradas na alta capacidade de condução de corrente, dissipação de calor e resistência mecânica, combinando perfeitamente com as condições de operação de transformadores de baixa tensão e alta corrente; os fios de cobre se destacam em flexibilidade e baixo custo, adequados para cenários de pequena capacidade e baixa corrente. A essência da escolha reside na adaptação da "magnitude da corrente + requisitos das condições de operação".