In the field of power transmission, koperen busstaven 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 geïsoleerde koperen busbar realiseert de doorbraak van 42 kV spanningsweerstand via PTFE en andere materialen om de veiligheidsvoorziening van het secundaire circuit te worden.

Verschil in Geleidbaarheid

Ongeïsoleerde koperen busbars zijn gemaakt van koper met een hoge zuiverheidsgraad, met een stroomdichtheid van 2,68-2,12 A/mm². Het rechthoekige ontwerp met dwarsdoorsnede zorgt voor een natuurlijke warmteafvoer door het vergroten van het oppervlak, wat vooral geschikt is voor scenario's met hoge stroomtransmissie van meer dan 4000 A. Daarentegen vermindert een geïsoleerde koperen busbar, vanwege de verhoogde impedantie van de oppervlaktecoating, bij dezelfde dwarsdoorsnede de downloadstroom met ongeveer 15%, maar door de holle buisvormige structuur kan de innovatie worden gecontroleerd door de skin-effectcoëfficiënt van KF ≤ 1, wat aanzienlijk beter is dan de rechthoekige koperen busbar van KF ≥ 1,8.

Verschil in veiligheidsbeschermingssysteem

Ongeïsoleerde koperen busbars hebben een luchtisolatieafstand van 125 mm (IEC 61439-2-norm); er bestaat een risico op lekkage in vochtige omgevingen. Onze geïsoleerde koperen busbars zijn voorzien van drie beschermingslagen:

• 0,5 mm PTFE-substraat (temperatuurbestendigheid -250℃~+250℃)
• geaarde koperen afschermingslaag (oppervlaktepotentiaal nul)
• Epoxyharscoating (weerstand tegen 50 kV IF-spanning), voor bescherming tegen alle weersomstandigheden. Experimenten tonen aan dat koperen busrails met een laag epoxyhars van 2 mm de test met een weerstandsspanning van 50 kV nog steeds kunnen doorstaan bij een kruisafstand van 0 mm.

Verschil in toepassingsscenario's 

Primair circuit geprefereerd:
Ongeïsoleerde koperen busbars worden het meest gebruikt in scenario's zoals 110 kV-onderstations, met de volgende voordelen:

• Geen ondersteuning nodig bij overspanningen tot 9 meter
• 294 MPa mechanische sterkte om seismische prestaties te garanderen (vergeleken met 196 MPa voor geïsoleerd koper).
• Geschikt voor distributieruimtes met veel ruimte.

Innovatie van het secundaire circuit:
Geïsoleerde koperen busbars verleggen de toepassingsgrenzen door technologische iteratie:

• Accupakketten voor nieuwe energievoertuigen (stroombelastbaarheid 6000A).
• Vlamvertragend ontwerp voor fotovoltaïsche omvormers.
• Compacte schakelinstallatie (luchtdoorlaat verkleind van 125 mm tot 65 mm).

Verschil in kosten

Hoewel de aanschafkosten van geïsoleerde koperen busbars 30-50% hoger liggen, wordt de waarde ervan weerspiegeld in:

• Lagere onderhoudskosten: het risico op het doorblazen van keramische flesjes wordt vermeden (72% verlaging van het falingspercentage)
• Ruimtebesparende voordelen: de grootte van de 40,5 kV-schakelinstallatie is met 40% verkleind
• Verschil in levensduur: geïsoleerde koperen busbar-ontwerplevensduur ≥ 30 jaar, veel langer dan de kale koperen busbar van 15-20 jaar

Technologietrend

Uit sectorgegevens blijkt:

1. Doorbraak in materiaal: met grafeen beklede koperen busbars verhogen de geleidbaarheid van 20% en zorgen voor zelfisolatie.
2. Technologische innovatie: elektrostatisch spuiten vervangt krimpkousen, wat resulteert in een diktefout van de isolatielaag van ≤0,1 mm.
3. Standaardupgrade: IEEE C37.20.2 vereist het gebruik van met epoxy gevulkaniseerd geïsoleerd koperdraad in kritieke gebieden.

Conclusie

In de golf van moderniseringen van het elektriciteitsnet zijn geïsoleerde en ongeïsoleerde koperen busbars geen vervanging, maar complementaire functies. Het wordt aanbevolen om prioriteit te geven aan het gebruik van blanke koperen busbars met een grote doorsnede in het primaire circuit (stroombelastbaarheid > 4000 A). Geïsoleerde koperen busbars worden gebruikt om een dubbel beveiligingssysteem te creëren op drukke plaatsen, bij nieuwe energiefaciliteiten en in andere situaties. Met de implementatie van de nieuwe nationale norm GB/T 5585.1-2025 geïsoleerde koperen busbar Verwacht wordt dat het marktaandeel in 2028 zal groeien van de huidige 35% naar de 52%.