Aluminio para barra colectora de aluminio
El material de la barra colectora de aluminio está diseñado para ofreceralta conductividad eléctrica, bajo peso, fuerte resistencia a la corrosión y rendimiento mecánico estableen sistemas de distribución de energía. Comparado con el cobre, el aluminio ofrece una propuesta de valor convincente:Reducción significativa de peso y coste.sin dejar de cumplir con los exigentes requisitos de ciclos térmicos y de transporte de corriente, especialmente en aparamentas, transformadores, sistemas de energía renovable y redes eléctricas industriales.
Por qué el aluminio es un material de barra colectora resistente
Las barras colectoras no son sólo "conductores". Son componentes eléctricos estructurales que deben soportar:
- Corriente continua y sobrecargas máximas.
- Ciclismo térmico(expansión/contracción, riesgo de relajación articular)
- Fuerzas mecánicas de cortocircuito
- Atmósferas corrosivas(humedad, contaminantes industriales)
- Estabilidad de la interfaz de contacto(oxidación y resistencia de las juntas)
El aluminio se desempeña bien a pesar de estas limitaciones debido a sualta relación conductividad-peso, excelente extrudabilidad/laminabilidad y amplia disponibilidad en aleaciones de grado eléctrico.
Características y beneficios para el cliente
| Característica | Lo que significa en la práctica | Beneficio para el cliente |
|---|---|---|
| Baja densidad (~2,7 g/cm³) | ~1/3 del peso del cobre | Manejo más fácil, menor carga estructural, costo de envío reducido |
| Buena conductividad eléctrica | Las aleaciones típicas de grado eléctrico ofrecen entre un 52 % y un 62 % de IACS | Capacidad actual competitiva con el tamaño adecuado |
| Fuerte resistencia a la corrosión | Una película de óxido estable protege el metal base. | Larga vida útil en recintos interiores/exteriores |
| Alta conductividad térmica | Distribución eficiente del calor | Menor riesgo de puntos calientes, mejor uniformidad de temperatura |
| Excelente capacidad de fabricación | Laminado, extrusión, punzonado, doblado. | Fabricación rentable y plazos de entrega rápidos |
| Reciclabilidad | El aluminio es altamente reciclable. | Ventajas de sostenibilidad y costos del ciclo de vida |
Aleaciones de aluminio recomendadas para barras colectoras
Las barras colectoras eléctricas suelen utilizaraluminio de alta purezaoAl-Mg-Sialeaciones cuando se necesita mayor resistencia.
Opciones de aleaciones comunes (típicas)
| Aleación/grado | Temperamento típico | Por qué se usa | Notas |
|---|---|---|---|
| 1050/1350 | O/H12/H14 | Alta conductividad | Ampliamente utilizado en barras eléctricas. |
| 1060 | O / H14 | Conductividad y formación equilibradas. | A menudo se utiliza para tiras de barras colectoras en general. |
| 6101 | T61 / T63 | Mayor resistencia con buena conductividad. | Popular para barras colectoras extruidas |
| 6063 | Tatt / Tatt | Excelente calidad de extrusión, conductividad decente. | Común en perfiles de barras, canalizaciones. |
Consejo de selección: Si el diseño esconductividad limitada, utilice 1050/1350/1060. si eslimitado mecánicamente(luz, vibración, tensión de cortocircuito), considere 6101/6063 con un diseño de sección apropiado.
Composición química típica (rangos de referencia)
A continuación se muestrantípicorangos de composición utilizados en la industria para materiales aptos para barras colectoras. Los límites reales dependen de las normas (ASTM/EN/GB) y de los controles del proveedor.
Aluminio eléctrico de alta pureza (representante)
| Aleación | Al (mín., %) | Si (máx., %) | Fe (máx., %) | Con (máx., %) | Mn (máx., %) | Mg (máx., %) | Zn (máx., %) | Ti (máx., %) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | 99,50 | 0,25 | 0,40 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,03 |
| 1060 | 99,60 | 0,25 | 0,35 | 0,05 | 0,03 | 0,03 | 0,05 | 0,03 |
| 1350 | 99,50 | 0,10 | 0,40 | 0,05 | 0,01 | 0,01 | 0,05 | 0,03 |
Aleación de barra colectora Al-Mg-Si (Representante)
| Aleación | Y (%) | Fe (%) | Cu (%) | manganeso (%) | magnesio (%) | CR (%) | Zinc (%) | De (%) | Alabama |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6101 | 0,30–0,70 | ≤0,50 | ≤0,10 | ≤0,03 | 0,35–0,80 | ≤0,03 | ≤0,10 | ≤0,03 | Balance |
| 6063 | 0,20–0,60 | ≤0,35 | ≤0,10 | ≤0,10 | 0,45–0,90 | ≤0,10 | ≤0,10 | ≤0,10 | Balance |
Especificaciones técnicas (capacidad de suministro típica)
El material de la barra colectora de aluminio se suministra comúnmente comobarra plana, tira/bobina o perfiles extruidos.
| Artículo | Rango típico | Notas |
|---|---|---|
| Forma | Barra plana / tira / extrusión | El diseño del perfil puede integrar nervaduras, ranuras y funciones de disipación de calor. |
| Espesor | 2–30 milímetros | Pele con frecuencia entre 0,5 y 8 mm; barra plana típicamente de 3 a 20 mm |
| Ancho | 10–200+ milímetros | Más ancho bajo pedido dependiendo de la capacidad del molino |
| Longitud | Corte a medida/bobina | Corte a medida para mayor comodidad en el montaje del tablero |
| Temperamento | A, H12, H14, Takh, Tatt, Tatta | Seleccione según la flexión, la recuperación elástica y la resistencia. |
| Acabado superficial | Acabado laminado / cepillado / revestido | Estañado opcional en las zonas de unión para reducir la resistencia al contacto. |
| Estándares (típicos) | Referencias ASTM/EN/IEC | La selección final depende del proyecto y la región. |
Métricas de rendimiento para el diseño de barras colectoras
Eléctrico y Térmico (Valores Típicos)
| Propiedad | Aluminio (típico) | Relevancia del diseño |
|---|---|---|
| Conductividad eléctrica | 52–62% IACS (por aleación/templado) | Determina el tamaño y la pérdida de la sección transversal. |
| Resistividad (20°C) | ~0,0282 Ω·mm²/m (referencia de Al puro) | Utilizado en cálculos de caída de voltaje y calor. |
| Conductividad térmica | ~200–235 W/m·K (varía) | Propagación de calor, mitigación de puntos calientes |
| Coeficiente de expansión térmica. | ~23 × 10⁻⁶ /K | Diseño de juntas de impacto, retención de precarga de pernos |
| Densidad | ~2,70 g/cm³ | Reducción de peso y carga estructural |
Mecánico (gamas típicas)
| Aleación | Temperamento | Resistencia a la tracción (MPa) | Límite elástico (MPa) | Alargamiento (%) | Significado práctico |
|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | oh | 60–90 | 20-35 | 25–35 | Excelente doblado/formado |
| 1060 | H14 | 95–125 | 70-105 | 4–10 | Mayor rigidez para paneles y soportes. |
| 6101 | Cumplir | 180–230 | 150-200 | 8–14 | Más resistente para tramos y fuerzas de cortocircuito |
| 6063 | Flotar | 190–240 | 160-210 | 6-12 | Excelentes perfiles extruidos |
Nota: Los valores son rangos típicos de la industria. Para adquisiciones, especifiquepropiedades mínimas garantizadasy estándares de prueba requeridos.
Aplicaciones y casos de uso
1) Barras colectoras de cuadros y cuadros (BT/MT)
Las barras colectoras de aluminio se utilizan con frecuencia en gabinetes de distribución, MCC y tableros de distribución. Los beneficios incluyenmontaje ligero, fácil punzonado/doblado y rendimiento térmico competitivo cuando tiene el tamaño adecuado.
Necesidades típicas:Resistencia conjunta estable, coordinación del aislamiento, aumento controlado de temperatura.
2) Conexiones del transformador y cables de derivación
Se utilizan barras planas de aluminio y conductores laminados flexibles para conexiones secundarias de transformadores y circuitos de derivación.
Necesidades típicas:buena conformabilidad, bajas pérdidas por corrientes parásitas (cuando se diseñan adecuadamente), uniones atornilladas confiables.
3) Energías Renovables y Almacenamiento de Energía (PV, Eólica, BESS)
Los inversores, las cajas combinadoras, la distribución de CC y los bastidores de baterías utilizan cada vez más aluminio para reducir el peso y el costo del sistema.
Necesidades típicas:control de la corrosión, aumento térmico predecible, conductividad constante.
4) Sistemas de ductos para buses/vías para buses
Los perfiles de aluminio extruido permiten canalizaciones compactas con funciones integradas (canales, superficies de montaje).
Necesidades típicas:Precisión dimensional, calidad de superficie, fabricación de alto rendimiento.
5) Distribución de energía industrial (electrólisis, UPS, variadores)
La distribución de alta corriente a menudo se beneficia del aluminio.dispersión térmica y escalabilidad.
Necesidades típicas:resistencia a cortocircuitos, separación robusta de soportes, ingeniería de juntas.
Consideraciones de ingeniería (lo que los clientes deben pedir)
| Tema | Recomendación | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Diseño de unión/contacto | Utilice una presión de contacto adecuada, superficies limpias y arandelas adecuadas; considere interfaces estañadas | El óxido de aluminio aumenta la resistencia de contacto si no se gestiona |
| Enchapado | El estañado en las almohadillas de contacto es común | Reduce el impacto de la oxidación y estabiliza la resistencia de las juntas. |
| Aumento de temperatura | Especifique el ΔT permitido según los requisitos del sistema IEC/UL | Previene el envejecimiento del aislamiento y la degradación de las juntas. |
| Soporte mecanico | Verificar las fuerzas de cortocircuito y el espaciamiento de los soportes. | Previene la distorsión de la barra y el aflojamiento de las juntas. |
| Protección de superficies | Considere recubrimientos anodizados/aislantes cuando sea necesario | Mejora la resistencia a la corrosión y la seguridad dieléctrica. |
| Selección de aleación/temperatura | Emparejar la conductividad con las necesidades de resistencia | Evite gastar demasiado en resistencia o sobredimensionar para conductividad |
El aluminio para barras colectoras ofrece una poderosa combinación deRendimiento eléctrico, rentabilidad y construcción ligera.. Con la selección correcta de aleaciones (alta pureza para conductividad, 6101/6063 para resistencia) y juntas y soportes bien diseñados, las barras colectoras de aluminio brindanservicio confiable a largo plazoen aparamenta, energías renovables, transformadores y sistemas de energía industrial.
https://www.al-alloy.com/a/aluminum-for-aluminum-busbar.html
