Qu’est-ce qu’une barre en cuivre ?
Les barres en cuivre sont des matériaux en cuivre utilisés dans les parties conductrices de courant des équipements électriques. Elles sont fabriquées à partir de cuivre dur ou de cuivre exempt d’oxygène, qui possède une excellente conductivité électrique et thermique.
Le cuivre dur (C1100) est un métal dont la pureté du cuivre est d’au moins 99,9 %. Il présente une excellente conductivité électrique et thermique, ainsi qu’une résistance à la corrosion et une bonne maniabilité. En raison des traces d’oxygène présentes à l’intérieur, il peut réagir avec l’hydrogène à des températures élevées, ce qui entraîne une fragilisation.
Le cuivre sans oxygène (C1020) contient moins d’oxygène que le cuivre dur et présente une résistance et une distorsion moindres. Le cuivre sans oxygène peut donc être utilisé dans des environnements où la fragilisation par l’hydrogène est un problème. Le cuivre sans oxygène est également largement utilisé dans les équipements sous vide en raison de sa faible émission de gaz.
Utilisations des barres en cuivre
Les barres en cuivre sont utilisées comme conducteurs pour transporter des courants importants à haute tension dans diverses applications, notamment les tableaux de distribution et les circuits de commande des véhicules électriques et des trains.
Par rapport aux conducteurs ronds, les barres en cuivre présentent l’avantage d’une meilleure conductivité et nécessitent moins d’espace pour le câblage. De plus, il n’est pas nécessaire de calfeutrer les bornes ; il suffit de percer un trou directement à travers la barre en cuivre pour qu’elle soit boulonnée à l’équipement. Lorsque les conducteurs sont plus épais, il est nécessaire de prendre en compte le rayon de courbure, mais cela n’est pas nécessaire avec les barres en cuivre.
Caractéristiques des barres en cuivre
La section minimale des barres en cuivre doit être déterminée en fonction de la valeur du courant. La section transversale est calculée en divisant la valeur du courant par la densité du courant.
Lors de la conception de la section transversale réelle, la section transversale est déterminée en tenant compte du chanfreinage et du formage du matériau et de l’augmentation de la densité de courant de + 5 %.
Si la surface de la section des trous de vis est supérieure à la moitié de la surface de la section sans trous de vis, il n’est pas nécessaire de faire correspondre la surface de la section des trous de vis à la surface de la section calculée.
Certaines normes nationales fournissent des dimensions types de référence pour les barres en cuivre, avec des épaisseurs de 2,0 mm à 30 mm, des largeurs jusqu’à 300 mm et des longueurs jusqu’à 5 000 mm.
En plus du cuivre, les barres en cuivre peuvent également être fabriquées en aluminium. Bien que l’aluminium ait une résistance à la traction et une conductivité inférieures à celles du cuivre, il est moins cher et peut être considéré comme une solution économique. D’autre part, l’aluminium a une conductivité plus faible, de sorte que le volume du conducteur doit être plus important que pour les barres en cuivre.