Le cuivre est l’un des plus anciens matériaux conducteurs connus et le métal conducteur le plus courant après l’argent. L’application de l’aluminium dans le domaine de la conductivité a commencé dans les années 1960. Cependant, les avantages inhérents à l’aluminium ont également conduit à son développement rapide dans le domaine de la conductivité.
Cet article fournit une analyse comparative des jeux de barres conducteurs en cuivre et en aluminium pour vous aider à mieux comprendre leurs avantages respectifs, afin que vous puissiez faire le choix le plus favorable pour vous-même dans vos futurs projets.
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La comparaison des jeux de barres en cuivre conducteurs et des jeux de barres en aluminium
Conductivité et résistance du cuivre et de l’aluminium
Le cuivre est la norme internationale de conductivité, offrant des valeurs IACS de 100 % ou plus avec un traitement avancé.
Malgré la conductivité plus faible de l’aluminium (62 % de cuivre), sa forte capacité de traitement en fait un choix privilégié pour les produits conducteurs.
Résistance à la corrosion du cuivre et de l’aluminium
Les jeux de barres en cuivre présentent une bonne résistance à la corrosion, formant même une couche protectrice de vert-de-gris dans des conditions rouillées.
Les jeux de barres en aluminium ont de fortes propriétés anti-corrosion mais peuvent nécessiter des traitements de surface dans des environnements corrosifs.
Qualité et résistance des métaux du cuivre et de l’aluminium
Le cuivre offre une résistance et une rigidité élevées, adaptées aux applications avec des exigences de résistance exigeantes.
Les jeux de barres en aluminium, étant plus légers, sont largement utilisés dans les applications critiques comme l’aérospatiale et les tendances légères automobiles.
Comparaison des coûts des jeux de barres conducteurs en cuivre et des jeux de barres conducteurs en aluminium
Le cuivre conducteur reste le choix privilégié pour la conductivité, mais les jeux de barres en aluminium permettent de réaliser des économies grâce à des coûts de traitement inférieurs et à une recyclabilité élevée.
Protection de l’environnement et durabilité
Le cuivre et l’aluminium sont tous deux recyclables, mais l’aluminium a un taux de récupération plus élevé (75 %) et ne nécessite que 15 % de l’énergie nécessaire au recyclage par rapport au cuivre.
Devis rapideTableau de courant admissible des jeux de barres en cuivre et en aluminium
| Conversion du cuivre en aluminium à l’aide d’un tableau de courant admissible | ||||||||||||
| Tableau de conversion du courant admissible | Cuivre C110 | Élévation de 30° C | Élévation de 50 °C | Élévation de 65° C | Aluminium 6101 | Élévation de 30° C | Élévation de 50 °C | Élévation de 65° C | ||||
| Taille de la barre plate en pouces | SQ. Dans | Circ Mils Milliers | Poids par pied en lb | Résistance DC à 20° C, microhms/ft | Ampère de courant admissible de 60 Hz* | Poids par pied en lb | Résistance DC à 20° C, microhms/ft | Ampère de courant admissible de 60 Hz** | ||||
| 1/2*1 | 0.5 | 637 | 1.93 | 16.5 | 620 | 820 | 940 | 0.585 | 31 | 347 | 459 | 526 |
| 1/2*1 1/2 | 0.75 | 955 | 2.9 | 11 | 830 | 1100 | 1250 | 0.878 | 21 | 465 | 616 | 700 |
| 1/2*2 | 1 | 1270 | 3.86 | 8.23 | 1000 | 1350 | 1550 | 1.17 | 15 | 560 | 756 | 868 |
| 1/2*2 1/2 | 1.25 | 1590 | 4.83 | 6.58 | 1200 | 1600 | 1850 | 1.463 | 12 | 672 | 896 | 1036 |
| 1/2*3 | 1.5 | 1910 | 5.8 | 5.49 | 1400 | 1850 | 2150 | 1.755 | 10 | 784 | 1036 | 1204 |
| 1/2*3 1/2 | 1.75 | 2230 | 6.76 | 4.7 | 1550 | 2100 | 2400 | 2.048 | 9 | 868 | 1176 | 1344 |
| 1/2*4 | 2 | 2550 | 7.73 | 4.11 | 1700 | 2300 | 2650 | 2.34 | 8 | 952 | 1288 | 1484 |
| 1/2*5 | 2.5 | 3180 | 9.66 | 3.29 | 2050 | 2750 | 3150 | 2.925 | 6 | 1148 | 1540 | 1764 |
| 1/2*6 | 3 | 3820 | 11.6 | 2.74 | 2400 | 3150 | 3650 | 3.51 | 5 | 1344 | 1764 | 2044 |
| 1/2*8 | 4 | 5090 | 15.5 | 2.06 | 3000 | 4000 | 4600 | 4.68 | 4 | 1680 | 2240 | 2576 |
| 1/4*1/2 | 0.125 | 159 | 0.483 | 65.8 | 240 | 315 | 360 | 0.146 | 123 | 134 | 176 | 202 |
| 1/4 * 3/4 | 0.188 | 239 | 0.726 | 43.8 | 320 | 425 | 490 | 0.220 | 82 | 179 | 238 | 274 |
| 1/4*1 | 0.25 | 318 | 0.966 | 32.9 | 400 | 530 | 620 | 0.293 | 62 | 224 | 297 | 347 |
| 1/4*1 1/2 | 0.375 | 477 | 1.450 | 21.9 | 560 | 740 | 880 | 0.439 | 41 | 314 | 414 | 482 |
| 1/4*2 | 0.5 | 637 | 1.930 | 16.5 | 710 | 940 | 1100 | 0.585 | 31 | 398 | 526 | 616 |
| 1/4*2 1/2 | 0.625 | 796 | 2.410 | 13.2 | 850 | 1150 | 1300 | 0.731 | 25 | 476 | 644 | 728 |
| 1/4*3 | 0.75 | 955 | 2.900 | 11 | 990 | 1300 | 1550 | 0.878 | 21 | 554 | 728 | 868 |
| 1/4*3 1/2 | 0.875 | 1110 | 3.380 | 9.4 | 1150 | 1500 | 1750 | 1.024 | 18 | 644 | 840 | 980 |
| 1/4*4 | 1 | 1270 | 3.860 | 8.23 | 1250 | 1700 | 1950 | 1.170 | 15 | 700 | 952 | 1092 |
| 1/4*5 | 1.25 | 1590 | 4.830 | 6.58 | 1500 | 2000 | 2350 | 1.463 | 12 | 840 | 1120 | 1316 |
| 1/4*6 | 1.5 | 1910 | 5.800 | 5.49 | 1750 | 2350 | 2700 | 1.755 | 10 | 980 | 1316 | 1512 |
| 1/8 * 1/2 | 0.0625 | 79.6 | 0.241 | 132 | 153 | 205 | 235 | 0.073 | 247 | 86 | 115 | 132 |
| 1/8 * 3/4 | 0.0938 | 119 | 0.362 | 87.7 | 215 | 285 | 325 | 0.110 | 164 | 120 | 160 | 182 |
| 1/8*1 | 0.125 | 159 | 0.483 | 65.8 | 270 | 360 | 415 | 0.146 | 123 | 151 | 202 | 232 |
| 1/8*1 1/2 | 0.188 | 239 | 0.726 | 43.8 | 385 | 510 | 590 | 0.220 | 82 | 216 | 286 | 330 |
| 1/8*2 | 0.25 | 318 | 0.966 | 32.9 | 495 | 660 | 760 | 0.293 | 62 | 277 | 370 | 426 |
| 1/8*2 1/2 | 0.312 | 397 | 1.210 | 26.4 | 600 | 800 | 920 | 0.365 | 49 | 336 | 448 | 515 |
| 1/8*3 | 0.375 | 477 | 1.450 | 21.9 | 710 | 940 | 1100 | 0.439 | 41 | 398 | 526 | 616 |
| 1/8*3 1/2 | 0.438 | 558 | 1.690 | 18.8 | 810 | 1100 | 1250 | 0.512 | 35 | 454 | 616 | 700 |
| 1/8*4 | 0.5 | 636 | 1.930 | 16.5 | 900 | 1200 | 1400 | 0.585 | 31 | 504 | 672 | 784 |
| 1/16*1/2 | 0.0312 | 39.7 | 0.121 | 264 | 103 | 136 | 157 | 0.037 | 494 | 58 | 76 | 88 |
| 1/16*3/4 | 0.0469 | 59.7 | 0.181 | 175 | 145 | 193 | 225 | 0.055 | 327 | 81 | 108 | 126 |
| 1/16*1 | 0.0625 | 79.6 | 0.242 | 132 | 187 | 250 | 285 | 0.073 | 247 | 105 | 140 | 160 |
| 1/16*1 1/2 | 0.0938 | 119 | 0.362 | 87.7 | 270 | 355 | 410 | 0.110 | 164 | 151 | 199 | 230 |
| 1/16*2 | 0.125 | 159 | 0.483 | 65.8 | 345 | 460 | 530 | 0.146 | 123 | 193 | 258 | 297 |
| Source: Organisation de développement du cuivre ; Association de l’aluminium | ||||||||||||
| Note: Les cotes nominales dépendent de la configuration, du débit d’air, de la température ambiante, etc. Les valeurs représentées sont une approximation. Des tests contrôlés sont toujours nécessaires pour valider. | ||||||||||||
| Autres considérations Formation du jeu de barres (l’aluminium a tendance à se fissurer avec un rayon très serré) Galvanoplastie du jeu de barres (rouille blanche sur l’aluminium, l’oxydation est un problème avec l’aluminium) Configuration du jeu de barres (configuration verticale ou horizontale) | ||||||||||||
La solution intégrée de Chalco pour les produits conducteurs : cuivre, aluminium ou CCA ?
Compte tenu des avantages respectifs des produits cuivre-aluminium mentionnés ci-dessus, les composites cuivre-aluminium sont devenus un produit émergent dans le secteur énergétique actuel. Les produits en aluminium cuivré allient les avantages du cuivre et de l'aluminium en termes de conductivité, de légèreté, de résistance élevée et de résistance à la corrosion, offrant une solution idéale en termes de rentabilité, de durabilité et de flexibilité de mise en œuvre.
Barre omnibus en aluminium revêtu de cuivre
un conducteur de troisième génération dans les systèmes électriques......
Fil CCA en aluminium recouvert de cuivre
Combinant la conductivité du cuivre, l’aluminium est léger......
Bornes de raccordement cuivre-aluminium
Largement utilisé dans la distribution, les transformateurs et les câbles......
- Excellente conductivité : La couche extérieure en cuivre des matériaux CCA offre une excellente conductivité, assurant une efficacité de transmission électrique élevée, ce qui la rend adaptée aux applications nécessitant une conductivité élevée.
- Légèreté : L’aluminium a une densité qui n’est que d’un tiers de celle du cuivre, ce qui rend les matériaux CCA beaucoup plus légers que le cuivre pur. Cela réduit considérablement le poids des câbles et des fils, facilitant ainsi le transport et l’installation, en particulier dans des secteurs comme l’aviation et l’automobile où la réduction de poids est essentielle.
- Rentable : L’aluminium est moins cher que le cuivre, de sorte que le coût de fabrication des matériaux CCA est inférieur à celui du cuivre pur. Cela le rend plus économique pour les applications à grande échelle sans compromettre considérablement les performances.
- Bonnes propriétés mécaniques : Les matériaux CCA possèdent une bonne résistance et une bonne ténacité, capables de résister à des contraintes et des tensions mécaniques considérables, ce qui les rend adaptés à divers environnements exigeants.
- Résistance à la corrosion : La couche extérieure en cuivre offre une excellente résistance à la corrosion, protégeant le noyau en aluminium de l’oxydation et de la corrosion, améliorant ainsi la durabilité et la durée de vie du matériau.
- Flexibilité et facilité de traitement : Les matériaux CCA combinent la soudabilité du cuivre avec la flexibilité de l’aluminium, ce qui les rend plus faciles à manipuler pendant la fabrication et le traitement. Ils sont donc idéaux pour les conceptions et les installations électriques complexes.
Grâce à ces avantages, les matériaux conducteurs en aluminium recouvert de cuivre ont trouvé une utilisation répandue dans les câbles, les fils, les composants électroniques et plus encore, offrant une solution conductrice économique, efficace et haute performance.
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