Koperen versus aluminium rails: hoe kiest u de beste producten?

 

 

 

 

 

• Geleidbaarheid en stroom-Draagvermogen

Koper heeft een IACS-geleidingsvermogen van ongeveer 98%. Aluminium heeft een IACS-geleidingsvermogen van ongeveer 61%. Dit betekent dat een koperen stroomrail meer stroom kan transporteren dan een aluminium stroomrail met hetzelfde dwarsdoorsnedeoppervlak. Om dezelfde stroom te kunnen transporteren heeft een aluminium rail ongeveer 50% meer dwarsdoorsnedeoppervlak nodig. Een koperen stroomrail van 1000 A kan bijvoorbeeld 100 mm² gebruiken, maar een aluminium stroomrail heeft ongeveer 150 mm² nodig.

 

• Mechanische sterkte en installatiebetrouwbaarheid

Koperen rails hebben een hogere treksterkte en hardheid dan aluminium. Ze kunnen beter omgaan met kortsluitstromen- en hebben minder kans op vervorming. Aluminium is zachter. Tijdens de installatie moet u de aanhaaldruk controleren. Te veel druk kan kruip veroorzaken (plastische vervorming na verloop van tijd). Dit kan leiden tot losse verbindingen en een hogere contactweerstand. Het gebruik van hoogwaardige- aluminiumlegeringen (zoals 6101-T6) kan dit probleem helpen verminderen.

 

• Gewicht en kosten

Aluminium heeft een dichtheid van 2,7 g/cm³, wat slechts 30% is van de dichtheid van koper (8,9 g/cm³). Aluminium rails zijn dus lichter. Ze zijn goed voor gewicht-gevoelige toepassingen zoals elektrische voertuigen en zonne-energiecentrales. De materiaalkosten van aluminium zijn lager. Maar omdat aluminium rails een groter formaat nodig hebben, hebben ze mogelijk grotere connectoren en isolatie nodig. Koperen rails kosten in eerste instantie meer, maar nemen minder ruimte in beslag.

 

• Corrosiebestendigheid en oppervlaktebehandeling

Aluminium vormt in de lucht een dichte oxidelaag (Al₂O₃). Dit geeft een goede corrosieweerstand in de atmosfeer. Maar dit oxide geleidt geen elektriciteit. Daarom moet aluminium vaak worden vertind of verzilverd om een ​​goede elektrische verbinding te garanderen. Koper kan in natte omgevingen een niet-geleidende patina vormen. Het heeft vaak een tin- of vernikkeling nodig ter bescherming. De prestaties van beide in corrosieve omgevingen zijn afhankelijk van de feitelijke omstandigheden.

 

• Thermische expansie- en verbindingstechnologie

Aluminium heeft een hogere thermische uitzettingscoëfficiënt dan koper. Temperatuurveranderingen kunnen spanningen op verbindingspunten veroorzaken. Daarom hebben aluminium verbindingen vaak veerringen of anti-losmaakbouten nodig. Koperen railverbindingsmethoden zijn volwassener en betrouwbaarder.

 

 

 

 

Situaties waarin voor koperen rails wordt gekozen:

• Voor gebieden die een hoge betrouwbaarheid vereisen: zoals datacenters, financiële infrastructuur en stroomdistributiesystemen in ziekenhuizen, omdat deze systemen geen storingen kunnen tolereren.
• Voor gelegenheden met beperkte ruimte-: wanneer de ruimte in schakelapparatuur beperkt is en de busbargrootte moet worden geminimaliseerd.
• Voor hoge kortsluitstroomvereisten: de mechanische sterkte van koper is beter bestand tegen elektromagnetische krachten.
• Voor veelvuldig aansluiten, loskoppelen en onderhoudsscenario's: de slijtvastheid en vervormingsweerstand van koper maken het geschikter voor apparatuur die herhaalde aanpassingen vereist.

 

Situaties waarin gekozen wordt voor aluminium rails:

• Voor kosten-gevoelige projecten: zoals commerciële en industriële energiedistributie en grootschalige- fotovoltaïsche energiecentrales, omdat het beheersen van de initiële investeringen belangrijk is.
• Voor gewicht-gevoelige toepassingen: zoals accu's voor nieuwe energievoertuigen, spoorvervoer, lucht- en ruimtevaart en andere gebieden.
• Voor scenario's met hoge{0}} lage- stroomsterkte en lage spanning: zoals energieopslagsystemen (ESS) en combineerboxen voor windenergie, waarbij het vergroten van het dwars-doorsnedeoppervlak de geleidbaarheidsvereisten in evenwicht kan brengen.
• Voor corrosieve omgevingen (waarbij oppervlaktebehandeling vereist is): in specifieke omgevingen zoals chemische fabrieken en schepen kan de corrosieweerstand van aluminium worden benut in combinatie met coatingtechnologie.