Barres omnibus en cuivre ou en aluminium : comment choisir les meilleurs produits ?

 

 

 

 

 

• Conductivité et capacité de charge de courant-

Le cuivre a une conductivité IACS d’environ 98 %. L'aluminium a une conductivité IACS d'environ 61 %. Cela signifie qu'un jeu de barres en cuivre peut transporter plus de courant qu'un jeu de barres en aluminium avec la même section transversale-. Pour transporter le même courant, un jeu de barres en aluminium a besoin d'environ 50 % de section transversale en plus-. Par exemple, un jeu de barres en cuivre de 1 000 A peut utiliser 100 mm², mais un jeu de barres en aluminium a besoin d'environ 150 mm².

 

• Résistance mécanique et fiabilité de l'installation

Les barres omnibus en cuivre ont une résistance à la traction et une dureté plus élevées que celles en aluminium. Ils gèrent mieux les courants de court-circuit-et sont moins susceptibles de se déformer. L'aluminium est plus doux. Lors de l'installation, vous devez contrôler la pression de serrage. Une pression trop élevée peut provoquer un fluage (déformation plastique au fil du temps). Cela peut entraîner des connexions desserrées et une résistance de contact plus élevée. L'utilisation d'un alliage d'aluminium haute-performance (comme le 6101-T6) peut aider à réduire ce problème.

 

• Poids et coût

L'aluminium a une densité de 2,7 g/cm³, soit seulement 30 % de la densité du cuivre (8,9 g/cm³). Les jeux de barres en aluminium sont donc plus légers. Ils conviennent aux applications sensibles au poids- telles que les véhicules électriques et les centrales solaires. Le coût du matériau en aluminium est inférieur. Mais comme les barres omnibus en aluminium nécessitent une taille plus grande, elles peuvent nécessiter des connecteurs et une isolation plus grands. Les jeux de barres en cuivre coûtent plus cher au départ, mais ils utilisent moins d’espace.

 

• Résistance à la corrosion et traitement de surface

L'aluminium forme une couche d'oxyde dense (Al₂O₃) dans l'air. Cela donne une bonne résistance à la corrosion dans l'atmosphère. Mais cet oxyde ne conduit pas l’électricité. L’aluminium a donc souvent besoin d’être étamé ou argenté pour assurer une bonne connexion électrique. Le cuivre peut former une patine non-conductrice dans les environnements humides. Il a souvent besoin d’un placage d’étain ou de nickel pour sa protection. Les performances des deux dans des environnements corrosifs dépendent des conditions réelles.

 

• Technologie de dilatation thermique et de connexion

L'aluminium a un coefficient de dilatation thermique plus élevé que le cuivre. Les changements de température peuvent provoquer des contraintes aux points de connexion. Les connexions en aluminium nécessitent donc souvent des rondelles élastiques ou des boulons anti-anti-desserrage. Les méthodes de connexion des jeux de barres en cuivre sont plus matures et plus fiables.

 

 

 

 

Situations dans lesquelles des jeux de barres en cuivre sont choisis :

• Pour les domaines nécessitant une grande fiabilité : tels que les centres de données, les infrastructures financières et les systèmes de distribution électrique des hôpitaux, car ces systèmes ne peuvent pas tolérer les pannes.
• Pour les-occasions où l'espace est limité : lorsque l'espace à l'intérieur de l'appareillage est limité et que la taille du jeu de barres doit être minimisée.
• Pour les exigences élevées en matière de courant de court-circuit : la résistance mécanique du cuivre peut mieux résister aux impacts des forces électromagnétiques.
• Pour les scénarios fréquents de branchement, de débranchement et de maintenance : la résistance à l'usure et à la déformation du cuivre le rend plus adapté aux équipements nécessitant des ajustements répétés.

 

Situations où des jeux de barres en aluminium sont choisis :

• Pour les projets-sensibles aux coûts : tels que la distribution d'énergie commerciale et industrielle et les centrales photovoltaïques-à grande échelle, car il est important de contrôler l'investissement initial.
• Pour les applications-sensibles au poids : telles que les batteries de véhicules à énergie nouvelle, le transport ferroviaire, l'aérospatiale et d'autres domaines.
• Pour les scénarios à courant élevé-et à basse-tension : tels que les systèmes de stockage d'énergie (ESS) et les boîtiers de combinaison d'énergie éolienne, où l'augmentation de la section transversale-peut équilibrer les exigences de conductivité.
• Pour les environnements corrosifs (avec traitement de surface requis) : dans des environnements spécifiques tels que les usines chimiques et les navires, la résistance à la corrosion de l'aluminium peut être utilisée lorsqu'elle est combinée à la technologie de revêtement.