In the field of power transmission, vara kopņu stieņi as “energy arteries” undertake more than 90% of the distribution cabinet conductive tasks. This article analyzes the conductivity, safety level, application scenarios, and other five dimensions of insulated/non-insulated copper busbars and combines the IEEE standards and practice cases of domestic leading enterprises to reveal the differences in the functional positioning of the two in the power system. The study shows that uninsulated copper busbar dominates the primary circuit by virtue of the current density advantage of 2.68 A/mm², while izolēta vara kopne realizē 42 kV sprieguma pretestības izrāvienu, izmantojot PTFE un citus materiālus, lai kļūtu par sekundārās ķēdes aizsargu.

Atšķirība iekšā Vadītspēja

Neizolētas vara kopnes ir izgatavotas no augstas tīrības vara, ar strāvas blīvumu 2,68-2,12 A/mm², un to taisnstūra šķērsgriezuma dizains nodrošina dabisku siltuma izkliedi, palielinot virsmas laukumu, kas ir īpaši piemērots lielas strāvas pārvades scenārijiem, kas pārsniedz 4000 A. Turpretim kopnes ir palielināta vara virsma, izolēta vara. šķērsgriezuma laukums samazina lejupielādes plūsmu par aptuveni 15%, bet caur dobu cauruļveida struktūru jauninājumus var kontrolēt ar ādas efekta koeficientu KF ≤ 1, kas ir ievērojami labāk nekā taisnstūrveida vara kopne KF ≥ 1,8.

Atšķirība iekšā drošības aizsardzības sistēma

Neizolētas vara kopnes balstās uz 125 mm gaisa izolācijas attālumu (IEC 61439-2 standarts); mitrā vidē pastāv noplūdes risks. Un mūsu izolētajai vara kopnei ir trīs aizsardzības slāņi:

• 0,5 mm PTFE substrāts (temperatūras izturība -250 ℃ ~ + 250 ℃)
• iezemēts vara lentes aizsargslānis (virsmas potenciāls nulle)
• Epoksīda sveķu pārklājums (izturība pret 50 kV IF spriegumu), realizējot aizsardzību pret jebkuriem laikapstākļiem. Eksperimenti liecina, ka vara kopnes, kas pārklātas ar 2 mm epoksīda sveķiem, joprojām var izturēt 50 kV noturības sprieguma testu, ja attālums starp šķērsām ir 0 mm.

Lietojumprogrammu scenāriju atšķirības 

Vēlamā primārā ķēde:
Tādos scenārijos kā 110 kV apakšstacijas dominē neizolētas vara kopnes ar priekšrocībām:

• Nav nepieciešams atbalsts laidumiem līdz 9 metriem
• 294 MPa mehāniskā izturība, lai garantētu seismisko veiktspēju (salīdzinājumā ar 196 MPa izolētajam vara).
• Piemērots sadales telpām ar daudz vietas.

Sekundārās ķēdes inovācija:
Izolētās vara kopnes paplašina pielietojuma robežas, izmantojot tehnoloģiju iterāciju:

• Akumulatoru bloki jauniem enerģijas transportlīdzekļiem (6000A strāva).
• Loka necaurlaidīgs dizains fotoelektriskajiem invertoriem.
• Kompakta sadales iekārta (gaisa klīrenss samazināts no 125 mm līdz 65 mm).

Izmaksu atšķirība

Lai gan izolētās vara kopnes iepirkuma izmaksas ir par 30-50% augstākas, tās vērtību atspoguļo:

• Samazinātas apkopes izmaksas: izvairoties no keramikas flakonu izpūšanas riska (72% samazinājums atteices biežumā,)
• Vietas taupīšanas priekšrocības: 40,5 kV sadales iekārtas izmērs samazināts par 40%
• Kalpošanas laika atšķirība: izolētas vara kopnes konstrukcijas kalpošanas laiks ≥ 30 gadi, daudz vairāk nekā tukša vara kopne 15-20 gadi

Tehnoloģiju tendence

Nozares dati liecina:

1. Materiāla izrāviens: ar grafēnu pārklātas vara kopnes palielinās vadītspēju par 20% un nodrošinās pašizolāciju.
2. Tehnoloģiskais jauninājums: elektrostatiskā izsmidzināšana aizstāj termosarūkošās caurules, kā rezultātā izolācijas slāņa biezuma kļūda ir ≤0,1 mm.
3. Standarta jauninājums: IEEE C37.20.2 nosaka, ka kritiskās vietās jāizmanto epoksīda vulkanizēta vara stieple.

Secinājums

Energosistēmas modernizācijas vilnī izolētas un neizolētas vara kopnes ir nevis aizstājēji, bet gan papildinošas funkcijas. Primārajā ķēdē ieteicams izmantot liela šķērsgriezuma tukšas vara kopnes (strāvas kapacitāte > 4000 A scenārijs), izolētas vara kopnes tiek izmantotas dubultās aizsardzības sistēmas izbūvei pārpildītās vietās, jaunās energoiekārtās un citos scenārijos. Ieviešot jauno GB/T 5585.1-2025 nacionālo standartu, izolēta vara kopne Paredzams, ka tirgus daļa pieaugs no pašreizējā 35% līdz 52% 2028. gadā.