Aluminium pour jeu de barres en aluminium
Le matériau du jeu de barres en aluminium est conçu pour offrirconductivité électrique élevée, faible poids, forte résistance à la corrosion et performances mécaniques stablesdans les systèmes de distribution d’énergie. Comparé au cuivre, l’aluminium offre une proposition de valeur convaincante :réduction significative du poids et des coûtstout en répondant aux exigences exigeantes en matière de transport de courant et de cycle thermique, en particulier dans les appareillages de commutation, les transformateurs, les systèmes d'énergie renouvelable et les réseaux électriques industriels.
Pourquoi l'aluminium est un matériau de jeu de barres solide
Les jeux de barres ne sont pas seulement des « conducteurs ». Ce sont des composants électriques structurels qui doivent résister :
- Courant continu et surcharges de pointe
- Cyclisme thermique(expansion/contraction, risque de relâchement articulaire)
- Forces mécaniques de court-circuit
- Atmosphères corrosives(humidité, polluants industriels)
- Stabilité de l'interface de contact(oxydation et résistance des joints)
L'aluminium résiste bien à ces contraintes en raison de sarapport conductivité/poids élevé, une excellente extrudabilité/roulabilité et une large disponibilité dans les alliages de qualité électrique.
Fonctionnalités et avantages client
| Fonctionnalité | Ce que cela signifie dans la pratique | Bénéfice client |
|---|---|---|
| Faible densité (~2,7 g/cm³) | ~1/3 du poids du cuivre | Manipulation plus facile, charge structurelle réduite, frais d'expédition réduits |
| Bonne conductivité électrique | Les alliages typiques de qualité électrique offrent environ 52 à 62 % d'IACS | Capacité actuelle compétitive avec un dimensionnement approprié |
| Forte résistance à la corrosion | Un film d'oxyde stable protège le métal de base | Longue durée de vie dans les enceintes intérieures/extérieures |
| Conductivité thermique élevée | Diffusion efficace de la chaleur | Risque de point chaud réduit, uniformité de température améliorée |
| Excellente fabricabilité | Laminage, extrusion, poinçonnage, pliage | Fabrication rentable et délais de livraison rapides |
| Recyclabilité | L'aluminium est hautement recyclable | Avantages en matière de durabilité et de coût du cycle de vie |
Alliages d'aluminium recommandés pour les jeux de barres
Les jeux de barres électriques utilisent généralementaluminium de haute puretéouAl-Mg-Sialliages lorsqu’une résistance plus élevée est nécessaire.
Choix d’alliages courants (typiques)
| Alliage / Qualité | Caractère typique | Pourquoi est-il utilisé | Remarques |
|---|---|---|---|
| 1050/1350 | O/H12/H14 | Haute conductivité | Largement utilisé dans les jeux de barres électriques |
| 1060 | O/H14 | Conductivité et formage équilibrés | Souvent utilisé pour les barres omnibus générales |
| 6101 | T61 / T63 | Résistance supérieure avec une bonne conductivité | Populaire pour les jeux de barres extrudés |
| 6063 | Tatt / Tatt | Excellente qualité d'extrusion, conductivité décente | Commun dans les profils de jeu de barres, les goulottes |
Conseil de sélection : Si le design estconductivité limitée, utilisez 1050/1350/1060. Si c'estmécaniquement limité(portée, vibration, contrainte de court-circuit), considérez 6101/6063 avec une conception de section appropriée.
Composition chimique typique (plages de référence)
Ci-dessous sonttypiquegammes de composition utilisées dans l'industrie pour les matériaux de qualité jeu de barres. Les limites réelles dépendent des normes (ASTM/EN/GB) et des contrôles des fournisseurs.
Aluminium électrique de haute pureté (représentant)
| Alliage | Al (min, %) | Si (maximum, %) | Fe (maximum, %) | Avec (maximum, %) | Mn (maximum, %) | Mg (maximum, %) | Zn (maximum, %) | Ti (maximum, %) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Alliage de barres omnibus Al-Mg-Si (représentant)
| Alliage | Et (%) | Fe (%) | Cu (%) | Mn (%) | mg (%) | Cr (%) | Zn (%) | De (%) | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6101 | 0,30-0,70 | ≤0,50 | ≤0,10 | ≤0,03 | 0,35-0,80 | ≤0,03 | ≤0,10 | ≤0,03 | Équilibre |
| 6063 | 0,20-0,60 | ≤0,35 | ≤0,10 | ≤0,10 | 0,45 à 0,90 | ≤0,10 | ≤0,10 | ≤0,10 | Équilibre |
Spécifications techniques (capacité d'approvisionnement typique)
Le matériau du jeu de barres en aluminium est généralement fourni sous formebarres plates, bandes/bobines ou profils extrudés.
| Article | Gamme typique | Remarques |
|---|---|---|
| Formulaire | Barre plate / bande / extrusion | La conception du profil peut intégrer des nervures, des fentes et des fonctionnalités de dissipation thermique |
| Épaisseur | 2 à 30 mm | Dénuder souvent de 0,5 à 8 mm ; barre plate généralement de 3 à 20 mm |
| Largeur | 10 à 200+ mm | Plus large sur demande en fonction de la capacité du broyeur |
| Longueur | Coupe à longueur / bobine | Coupé à longueur pour faciliter l'assemblage de l'appareillage de commutation |
| Caractère | A, H12, H14, Takh, Tatt, Tatta | Sélectionnez en fonction de la flexion, du retour élastique et de la résistance |
| Finition superficielle | Finition moulin / brossé / enduit | Étamage facultatif au niveau des zones de jointure pour réduire la résistance de contact |
| Normes (typiques) | Références ASTM / EN / CEI | La sélection finale dépend du projet et de la région |
Mesures de performances pour la conception des jeux de barres
Électrique et thermique (valeurs typiques)
| Propriété | Aluminium (typique) | Pertinence de la conception |
|---|---|---|
| Conductivité électrique | 52 à 62 % IACS (par alliage/état) | Détermine le dimensionnement et la perte de section transversale |
| Résistivité (20°C) | ~0,0282 Ω·mm²/m (référence Al pur) | Utilisé dans les calculs de chute de tension et de chaleur |
| Conductivité thermique | ~200–235 W/m·K (variable) | Diffusion de la chaleur, atténuation des points chauds |
| Coefficient de dilatation thermique | ~23 × 10⁻⁶ /K | Conception du joint d'impact, rétention de la précharge des boulons |
| Densité | ~2,70 g/cm³ | Réduction du poids et des charges structurelles |
Mécanique (gammes typiques)
| Alliage | Caractère | Résistance à la traction (MPa) | Limite d'élasticité (MPa) | Allongement (%) | Signification pratique |
|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | Ô | 60-90 | 20-35 | 25-35 | Excellent cintrage/formage |
| 1060 | H14 | 95-125 | 70-105 | 4 à 10 | Meilleure rigidité des panneaux et supports |
| 6101 | Obéir | 180-230 | 150-200 | 8-14 | Plus résistant aux travées et aux forces de court-circuit |
| 6063 | Flotter | 190-240 | 160-210 | 6-12 | Excellents profils extrudés |
Remarque : Les valeurs sont des plages typiques du secteur. Pour l'approvisionnement, précisezPropriétés minimales garantieset les normes de test requises.
Applications et cas d'utilisation
1) Appareillage de commutation et jeux de barres de panneaux (BT/MT)
Les jeux de barres en aluminium sont fréquemment utilisés dans les armoires de distribution, les MCC et les tableaux de distribution. Les avantages incluentassemblage léger, un poinçonnage/pliage facile et des performances thermiques compétitives lorsqu'ils sont correctement dimensionnés.
Besoins typiques :résistance des joints stable, coordination de l'isolation, élévation de température contrôlée.
2) Connexions du transformateur et fils de dérivation
Des barres plates en aluminium et des conducteurs laminés flexibles sont utilisés pour les connexions secondaires des transformateurs et les circuits de prises.
Besoins typiques :bonne formabilité, faibles pertes par courants de Foucault (lorsqu'ils sont conçus correctement), assemblages boulonnés fiables.
3) Énergies renouvelables et stockage d'énergie (PV, éolien, BESS)
Les onduleurs, les boîtiers de combinaison, la distribution CC et les racks de batteries utilisent de plus en plus d'aluminium pour réduire le poids et le coût du système.
Besoins typiques :contrôle de la corrosion, élévation thermique prévisible, conductivité constante.
4) Systèmes de conduites de bus/bus
Les profilés en aluminium extrudé permettent des goulottes compactes avec des fonctionnalités intégrées (canaux, surfaces de montage).
Besoins typiques :précision dimensionnelle, qualité de surface, fabrication à haut débit.
5) Distribution d'énergie industrielle (électrolyse, UPS, variateurs)
La distribution de courant élevé bénéficie souvent de l'aluminiumpropagation thermique et évolutivité.
Besoins typiques :tenue aux courts-circuits, espacement des supports robuste, ingénierie conjointe.
Considérations techniques (ce que les clients devraient demander)
| Sujet | Recommandation | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Conception de joint/contact | Utilisez une pression de contact appropriée, des surfaces propres et des rondelles appropriées ; envisager des interfaces étamées | L'oxyde d'aluminium augmente la résistance de contact s'il n'est pas géré |
| Placage | L'étamage au niveau des plages de contact est courant | Réduit l’impact de l’oxydation et stabilise la résistance des joints |
| Augmentation de la température | Spécifier le ΔT admissible selon les exigences du système CEI/UL | Empêche le vieillissement de l’isolation et la dégradation des joints |
| Support mécanique | Vérifier les forces de court-circuit et l'espacement des supports | Empêche la déformation de la barre et le desserrage des joints |
| Protection des surfaces | Envisagez des revêtements d'anodisation/isolation si nécessaire | Améliore la résistance à la corrosion et la sécurité diélectrique |
| Sélection alliage/état | Faire correspondre la conductivité aux besoins en résistance | Évitez de dépenser trop en termes de résistance ou de surdimensionner pour la conductivité. |
L'aluminium pour jeux de barres offre une combinaison puissante deperformances électriques, rentabilité et construction légère. Avec la bonne sélection d'alliage (haute pureté pour la conductivité, 6101/6063 pour la résistance) et des joints et supports bien conçus, les barres omnibus en aluminium offrentservice fiable à long termedans les appareillages de commutation, les énergies renouvelables, les transformateurs et les systèmes électriques industriels.
https://www.al-alloy.com/a/aluminum-for-aluminum-busbar.html
