Суть заключается в адаптации к рабочим условиям, требующим высокого тока, эффективного отвода тепла и высокой механической прочности, особенно для трансформаторов большой мощности и низкого напряжения (например, 400 В и ниже). Медные шины имеют значительное преимущество по ключевым показателям. Ниже приведены основные причины:
1. Более высокая токопроводящая способность (совместимость с высоким током)
Ток на стороне низкого напряжения трансформатора низкого напряжения обычно высок (от сотен до тысяч ампер). Медная шина с цельным или полым сечением имеет более высокую токопроводящую способность на единицу площади, чем пучки медных проводов (чтобы избежать скин-эффекта и потерь от контактного сопротивления при параллельном подключении нескольких медных проводов). Она может более эффективно проводить высокие токи, снижая потери тепла.
2. Лучшая эффективность отвода тепла
Медные шины имеют большую площадь поверхности (плоская структура), площадь теплоотвода значительно больше, чем у пучков медных проводов с одинаковой площадью поперечного сечения. Они могут напрямую образовывать путь отвода тепла с сердечником и корпусом трансформатора, эффективно снижая повышение температуры обмоток при высоком токе, избегая старения изоляции и продлевая срок службы оборудования.
3. Выдающаяся механическая прочность и устойчивость к короткому замыканию
Пиковое значение тока короткого замыкания на стороне низкого напряжения чрезвычайно велико. Медные шины обладают высокой жесткостью и устойчивостью к электромагнитной деформации и могут выдерживать мгновенное ударное усилие при коротком замыкании. Однако медные провода гибкие, и их механическая прочность низка после скручивания в несколько жил, что делает их склонными к ослаблению и разрыву из-за электромагнитных сил.
4. Установка и подключение более удобны
Медные шины можно напрямую сгибать и перфорировать, а также подключать к внешним шинам/нагрузкам с помощью болтов, обеспечивая низкое контактное сопротивление и надежные соединения. Они подходят для клеммного соединения в сценариях с высоким током. Медные провода, с другой стороны, требуют обжима к клеммам. Когда несколько жил подключены параллельно, процесс соединения становится сложным и подвержен проблемам плохого контакта.
Границы применимости сценариев
Медная шина используется в сценариях с высокими требованиями к токопроводящей способности, отводу тепла и механической прочности, таких как низковольтные трансформаторы большой мощности (обычно мощностью ≥500 кВА и током на стороне низкого напряжения ≥800 А), низковольтные обмотки распределительных трансформаторов и сухие трансформаторы.
Использование медного провода: для низковольтных трансформаторов малой мощности (мощность < 500 кВА, ток < 500 А), небольших трансформаторов управления и т. д., медный провод более гибкий, менее дорогой и может удовлетворить потребности в проведении небольшого тока.
Основное резюме
Преимущества медных шин сосредоточены в высокой токопроводящей способности, отводе тепла и механической прочности, что идеально соответствует условиям эксплуатации низковольтных трансформаторов с высоким током; медные провода превосходят по гибкости и низкой стоимости, подходят для сценариев малой мощности и низкого тока. Суть выбора заключается в адаптации к «величине тока + требованиям к условиям эксплуатации».
