Quels sont les avantages de l’utilisation du cuivre dans les câbles?

Le choix d’un matériau conducteur par rapport à un autre s’explique par les différentes utilisations, ainsi que par les exigences de sécurité et d’efficacité que le câble électrique doit satisfaire. Le cuivre représente toujours l’un des conducteurs les plus utilisés dans la construction de systèmes électriques : voyons les raisons et quels sont les avantages de l’utilisation du cuivre dans les câbles électriques.

Les propriétés du cuivre comme conducteur

Les câbles électriques sont soumis à des contraintes importantes (et sont donc à l’origine de risques) : le courant qui les traverse peut-être dispersé, causant des dommages aux choses et aux personnes ; le chauffage du conducteur peut provoquer des incendies dans le système et les appareils électriques, etc.

Le choix d’un conducteur adapté aux câbles est donc une prémisse importante lorsque l’on veut garantir les meilleures conditions de sécurité, sans sacrifier la capacité et l’efficacité des connexions électriques. Ces raisons expliquent pourquoi le cuivre reste le conducteur électrique le plus utilisé au vu de ses excellentes caractéristiques.

Ce métal peut se vanter de la meilleure conductivité électrique, à l’exception de l’argent, dont, bien sûr, il n’a pas les mêmes coûts et est donc un pro supplémentaire pour le cuivre. La ductilité du cuivre permet également de nombreuses possibilités d’utilisation : il est possible d’étirer le matériau en filature avec des diamètres extrêmement minces et, en même temps, la stratification simple et la soudabilité élevée en font un excellent matériau dans les productions les plus avancées technologiquement. .

De plus, le cuivre possède également d’excellentes qualités physiques qui augmentent son niveau de sécurité lorsqu’il est utilisé dans les câbles. En effet, le métal conserve ses caractéristiques mécaniques même à basse température et présente d’excellents niveaux de résistance à l’oxydation lorsqu’il entre en contact avec l’atmosphère : en effet, le cuivre n’est pénétré par oxydation que si le film d’oxyde de surface est retiré (cela explique la nécessité d’utiliser des alliages d’étain dans les câbles isolés).

Enfin, le cuivre présente, pour les mêmes caractéristiques avec d’autres métaux, des coûts faibles, tant en ce qui concerne sa disponibilité et son traitement, que pour l’extrême facilité de réutilisation des ferrailles inutilisées.

 

Alliages de cuivre dans les câbles électriques

En plus des caractéristiques du matériau qui en font un excellent conducteur ; le cuivre a d’excellentes capacités de réactifs chimiques par rapport aux autres métaux, ce qui en fait un matériau parfait pour une utilisation dans les alliages.

Les alliages, à leur tour, peuvent être utilisés dans différents domaines précisément en raison des caractéristiques et donc des qualités qu’ils peuvent assurer de temps en temps dans les différents types d’alliages. En particulier :

– les alliages de cuivre et de zinc (qui donnent naissance au laiton) ont une excellente ouvrabilité, ce qui en fait des conducteurs très polyvalents dans un grand nombre d’applications ;

– les alliages de cuivre et de béryllium, d’autre part, ont d’excellentes propriétés mécaniques, avec une bonne charge de rupture et une excellente conductivité, ce qui les rend préférables pour les contacts et, en général, pour les composants soumis à la fatigue ;

– le bronze (cuivre et alliage d’étain) possède également de bonnes propriétés mécaniques et une bonne conductivité électrique.

En général, le cuivre et ses alliages sont largement utilisés, ainsi que pour la production de câbles électriques (basse, moyenne et haute tension), en raison de leur capacité à transmettre des puissances petites et grandes, également pour la production de d’autres composants électriques, tels que:

– capteurs où les contacts sont soumis à des contraintes mécaniques;

– matériau d’enroulement des transformateurs;

– matériau de revêtement des machines tournantes.

 

Cuivre ou aluminium ? parce que le cuivre est toujours préféré

En plus du cuivre et de ses alliages, il existe d’autres matériaux pouvant être utilisés dans le but de conduire l’électricité, selon les applications concrètes (industrielles, civiles ou militaires). Parmi ceux-ci, l’aluminium représente le concurrent le plus direct du cuivre, notamment en ce qui concerne ses utilisations industrielles.

 

Avantages de l’aluminium par rapport au cuivre

L’aluminium, utilisé comme conducteur électrique, présente certains avantages par rapport au cuivre:

– il est beaucoup plus léger que le cuivre, une caractéristique qui augmente ses différentes possibilités d’utilisation;

– a une résistivité plus élevée que celle du cuivre;

– la production de conducteurs en aluminium est, en principe, moins chère que celle de conducteurs en cuivre, grâce à une plus grande diffusion du premier métal et à sa facilité d’extraction / traitement.

Il est donc nécessaire de clarifier la raison pour laquelle, face à des caractéristiques apparemment meilleures, l’aluminium n’a jamais connu le même “succès” que son concurrent direct. En fait, les avantages du cuivre dans l’utilisation des câbles électriques continuent de le favoriser par rapport aux autres matériaux conducteurs.

 

Les problèmes de l’aluminium

Le principal problème de l’aluminium est que ce matériau a une température de fusion très basse: environ 660 ° C, contre plus de 1 080 ° C pour le cuivre. Cette donnée certifie l’impossibilité d’utiliser ce conducteur en cas de risque thermique.

De plus, l’aluminium est moins facilement combinable avec d’autres métaux et pose de plus grandes difficultés de soudage: cela est dû au fait que l’oxyde relatif a une température de fusion très élevée, supérieure à 2000 ° C.

De plus, contrairement au cuivre, bien qu’il soit un métal particulièrement malléable, l’aluminium ne peut pas être étiré: par conséquent, son utilisation n’est pas recommandée lorsque des fils très fins doivent être fabriqués.

Enfin, l’aluminium est plus sujet au risque d’oxydation: en effet, au contact de l’atmosphère il tend plus facilement à se recouvrir d’un oxyde isolant (alumine), qui a tendance à se fissurer et se casser: qu’est-ce qui pourrait déterminer un une plus grande fragilité que les câbles en cuivre.

Le cuivre donc, avec ses caractéristiques encore inégalées, considéré dans son ensemble, se confirme comme le métal principalement utilisé pour les câbles électriques et ne trouve toujours pas de concurrent qui sache rivaliser pour le podium.

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