Sélection d'un chef d'orchestre
Comment choisir le conducteur adapté à votre application
Lors de la conception du fil isolé le plus simple, plusieurs facteurs critiques doivent être pris en compte. Il s'agit notamment de la tolérance à la température, de la tension nominale, de la résistance au courant continu, des propriétés d'isolation, du diamètre total, de la flexibilité requise et des caractéristiques physiques du conducteur telles que la résistance à la traction, la chute de tension, la conductivité et le poids. En outre, des attributs électriques spécifiques tels que les propriétés diélectriques du matériau isolant peuvent également être nécessaires.
Facteurs clés dans le choix d'un conducteur isolé
Le choix du conducteur isolé approprié nécessite une analyse minutieuse de plusieurs facteurs, notamment ceux liés à la taille, au toronnage et à la composition du conducteur.
Comprendre la taille des conducteurs
Taille du conducteur : La taille d'un conducteur est cruciale et est principalement déterminée par sa résistance au courant continu, sa capacité de transport de courant et ses exigences en matière de résistance à la rupture.
Calibre : Aux États-Unis et au Canada, le système American Wire Gauge (AWG) est utilisé pour spécifier les tailles de fils. Un aspect important du calcul de la taille AWG appropriée consiste à s'assurer que la surface circulaire en mil (CMA) répond aux normes établies par des organismes tels que l'ASTM (American Society for Testing and Materials), l'UL, la CSA et la SAE. Plus le calibre augmente, plus le diamètre du fil diminue.
Circular Mil Area (CMA) : La taille peut également être exprimée en Circular Mil Area, qui est un raccourci arithmétique permettant de déterminer la section transversale d'un fil rond. Par exemple, 500 MCM (mille circular mils) équivaut à 133 brins de fils individuels totalisant environ 500 000 circular mils.
Conversion métrique : À titre indicatif, les équivalents métriques des tailles AWG vont de 0,08 mm² pour 28 AWG à 500 mm² pour 1000 MCM.
Équivalent métrique de l'AWG
| AWG | mm2 |
|---|---|
| 28 | 0.08 |
| 26 | 0.14 |
| 24 | 0.25 |
| 22 | 0.34 |
| 21 | 0.38 |
| 20 | 0.50 |
| 18 | 0.75 |
| 17 | 1.0 |
| 16 | 1.5 |
| 12 | 4.0 |
| 10 | 6.0 |
| 8 | 10 |
| 6 | 16 |
| 4 | 25 |
| 2 | 35 |
| 1 | 50 |
| 1/0 | 55 |
| 2/0 | 70 |
| 4/0 | 120 |
| 300MCM | 150 |
| 350MCM | 185 |
| 500MCM | 240 |
| 600MCM | 300 |
| 750MCM | 400 |
| 1000MCM | 500 |
Exploration du toronnage des conducteurs
Conducteurs toronnés : Les conducteurs toronnés ont été développés pour pallier la rigidité des conducteurs rigides. Ils sont constitués de fils de plus petit calibre regroupés ou enroulés ensemble pour former un conducteur plus gros. Le calibre des conducteurs toronnés est souvent représenté par la taille globale combinée à la taille de chaque brin individuel. Par exemple, un conducteur 16 AWG 26/30 comporte 26 brins de fil de calibre 30.
Avantages des conducteurs toronnés:
- Flexibilité améliorée: Les conducteurs toronnés offrent une plus grande flexibilité, ce qui facilite leur installation dans diverses applications.
- Durée de vie prolongée: Ces conducteurs peuvent supporter davantage de vibrations et de flexions sans se rompre, ce qui leur confère une durée de vie plus longue que les conducteurs solides.
- Réduction des dommages superficiels: Les dommages, tels que les rayures ou les entailles, sont moins importants sur les conducteurs toronnés que sur les fils massifs.
- Impact du nombre de brins: Le nombre de brins dans un conducteur influe sur sa flexibilité et son coût. Plus il y a de brins, plus le conducteur est flexible, mais plus son coût est élevé.
Choisir le bon matériau conducteur
Cuivre : Le cuivre, nu ou étamé, est le matériau le plus couramment utilisé pour les conducteurs en raison de son excellente conductivité, de sa ductilité et de ses propriétés thermiques.
Aluminium : L'aluminium est une autre option qui offre des propriétés similaires à celles du cuivre, telles que la ductilité et la malléabilité. Cependant, il ne possède que 61 % de la conductivité du cuivre, ce qui nécessite des fils de plus grand diamètre pour obtenir la même capacité de transport de courant. L'aluminium est moins couramment utilisé dans les applications OEM en raison de ses limites, notamment sa durée de vie réduite, sa difficulté à souder et son potentiel de corrosion au contact d'autres métaux.
Acier revêtu de bronze ou de cuivre : Ces matériaux sont utilisés dans des applications nécessitant une résistance élevée à la traction, telles que les câbles coaxiaux ou les cordons spécialisés.
Alliages à haute résistance : Lorsque la résistance et la flexibilité sont primordiales, les alliages de cuivre à haute résistance tels que le cuivre-cadmium-chrome, le cuivre-cadmium et le cuivre-chrome sont préférés. Bien que plus coûteux, ces alliages permettent de réduire considérablement la taille et le poids tout en conservant une résistance à la rupture élevée et une plus grande flexibilité.
Pour choisir le conducteur approprié, il faut comprendre l'interaction entre la taille, le toronnage et le matériau du conducteur. En tenant compte de ces facteurs, vous pouvez vous assurer que vos fils et câbles répondent aux exigences de performance requises, que ce soit pour un usage quotidien ou pour des besoins industriels spécialisés.