Lors de la planification des travaux d'électricité dans une maison ou un appartement, la question peut se poser de savoir ce qui est le mieux : le câblage en cuivre ou en aluminium ?
Dans cet article, nous allons découvrir quel matériau doit être utilisé pour le câblage de l'électricité. de câble électrique dans les locaux d'habitation et examinez les avantages et les inconvénients des conducteurs en cuivre et en aluminium.
Contenu
Une comparaison des câbles en aluminium et en cuivre en termes de caractéristiques techniques
Pour comprendre les différences entre le cuivre et l'aluminium, vous devez examiner et comparer leurs spécifications.
Propriétés des conducteurs
Les principales propriétés électriques d'un matériau conducteur sont sa résistance électrique spécifique, sa conductivité thermique et son coefficient de température de résistance. Les propriétés mécaniques comprennent le poids, la résistance, l'allongement avant éclatement et la durée de vie en fonctionnement normal.
Résistivité électrique
Résistivité électrique - est la capacité d'un matériau à résister au courant électrique lorsqu'il circule dans un conducteur. La résistance est calculée à l'aide de la formule
Ρ = r⋅S/l,
où l est la longueur du conducteur, S est la section transversale et r est la résistance.
À titre de comparaison :
| Matériau du conducteur | Résistivité électrique, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| Cuivre | 0,0175 |
| Aluminium | 0,0300 |
Comme on peut le voir dans ce tableau, le cuivre a une résistivité plus faible, il chauffe donc moins et conduit mieux l'électricité.
Conductivité thermique
Conductivité thermique - est une propriété d'un conducteur qui indique la quantité de chaleur qui traverse une couche de matière par unité de temps. Pour calculer câble électrique Cette caractéristique est très importante car elle détermine le fonctionnement sûr de l'installation électrique. Plus la conductivité thermique d'un matériau est élevée, moins il s'échauffe et mieux il dissipe la chaleur excédentaire.
À titre de comparaison :
| Matériau du conducteur | Conductivité thermique, W/(m-K) |
|---|---|
| Cuivre | 401 |
| Aluminium | 202—236 |
Coefficient de température de la résistance
Lorsque différents matériaux sont chauffés, leur conductivité électrique change. Une caractéristique qui indique ce changement est appelée le coefficient de température de la résistance (COEFFICIENT DE RÉSISTANCE). Cette valeur est déterminée avec un compteur spécial TKC et la valeur moyenne de ce coefficient est prise.
Veuillez noter ! Le coefficient de température de la résistance - est le rapport entre la variation relative de la résistance et une variation de la température. Il est désigné par le terme α.
En comparaison :
| Matériau du conducteur | Coefficient de température de la résistance, 10-3/K |
|---|---|
| Cuivre | 4,0 |
| Aluminium | 4,3 |
Plus le coefficient de température de la résistance est faible, plus la stabilité du conducteur est grande.
Poids et conductivité électrique d'un conducteur
Le cuivre est beaucoup plus lourd que l'aluminium. Sa densité est de 8900 kg/m³, alors que la densité de l'aluminium est de 2700 kg/m³. Cela signifie qu'un conducteur en cuivre sera 3,4 fois plus lourd qu'un fil d'aluminium de taille similaire.
Il est important de savoir que la conductivité électrique du cuivre est supérieure de plus de 50 % à celle de l'aluminium et que, par conséquent, pour qu'un conducteur en aluminium puisse transporter le même courant, il doit être 50 % plus grand qu'un conducteur en cuivre.
Il est donc plus efficace d'utiliser un conducteur en cuivre qu'un câble en aluminium.
Allongement avant rupture et résistance
Les câbles électriques peuvent fonctionner sous différents modes et conditions d'exploitation. Lors du choix d'un conducteur, il est donc très important de tenir compte de sa résistance aux contraintes mécaniques. La résistance à la traction est une caractéristique qui prend en compte la solidité du matériau et la résistance à la charge de rupture.
En comparaison :
| Matériau du conducteur | Résistance à la traction, kg/m² |
|---|---|
| Cuivre | 27 – 44,9 |
| Aluminium | 8 – 25 |
D'après l'analyse du tableau, il est clair que le cuivre a une résistance élevée aux contraintes mécaniques et qu'il surpasse largement l'aluminium dans cette caractéristique.
Durée de vie
La durée de vie du câblage électrique dépend des conditions de fonctionnement et de l'environnement. Il est généralement admis que la durée de vie d'un câble en aluminium dans des conditions de fonctionnement normales est de 20 à 30 ans. En revanche, le câblage en cuivre a une durée de vie plus longue et peut durer jusqu'à 50 ans.
Quel type de matériau de câblage choisir pour un appartement ?
À l'époque soviétique, il était courant d'utiliser des câbles en aluminium dans les bâtiments résidentiels. Cela s'explique par le fait que les bâtiments résidentiels n'ont pas une charge élevée sur le réseau électrique en raison de la faible puissance et du petit nombre d'appareils électriques. Avec le développement de la technologie et l'apparition d'une grande variété d'appareils électriques puissants utilisés dans les foyers, les exigences en matière de qualité et de matériaux pour le câble électrique ont considérablement augmenté. Dans le monde moderne, les câbles en aluminium ne sont pratiquement jamais utilisés, comme le stipulent les réglementations suivantes le câblage électrique domestique doit être en cuivre!
Voici un fait intéressant ! Peu de gens le savent, mais juste avant le câblage en aluminium, à l'époque de Staline, le câblage en cuivre était utilisé dans les appartements.
Avantages et inconvénients du câblage en aluminium
Les principaux avantages du câblage électrique en aluminium sont les suivants :
- Poids léger: La densité de l'aluminium est plus faible et donc le poids est plus faible. Pour les réseaux simples avec de nombreux câbles mais de faibles charges, c'est un avantage pratique.
- Faible coûtL'aluminium étant plusieurs fois moins cher que le cuivre, les produits fabriqués dans ce matériau sont également bon marché.
- résistance à l'oxydationLongue durée de vie et résistance à l'oxydation s'il n'est pas en contact avec l'environnement.
Les inconvénients de ce matériau sont les suivants :
- Faible conductivité électrique - L'aluminium a une résistivité élevée et s'échauffe lorsque l'électricité le traverse. Les codes et réglementations électriques n'autorisent pas l'utilisation de ces câbles dans les circuits domestiques dont la section des conducteurs est inférieure à 16 mm².
- Mauvaise connexion - En raison des processus d'oxydation et des cycles de chauffage/refroidissement, les joints de câbles en aluminium se détériorent progressivement, ce qui peut entraîner un câblage défectueux ou des courts-circuits.
- Conducteurs fragiles - Ces câbles se cassent facilement lorsqu'ils sont chauffés, ce qui entraîne aussi très souvent des dysfonctionnements.
Avantages et inconvénients du câblage en cuivre
Le cuivre est approuvé et largement utilisé pour le câblage électrique dans les bâtiments résidentiels et industriels. Ses propriétés électriques le rendent supérieur à de nombreux matériaux et ne sont dépassées que par l'argent.
Les avantages des câbles en cuivre sont les suivants :
- Haute conductivité électrique et thermique - Le cuivre a une résistance relativement faible et conduit efficacement le courant électrique. Il a un rendement élevé et ne chauffe pas de manière significative avec la bonne section du câble.
- Résistance à la corrosion - Les conducteurs en cuivre peuvent fonctionner dans toutes les conditions de fonctionnement et d'ambiance, ont une longue durée de vie et sont pratiquement exempts de corrosion.
- Résistant aux contraintes mécaniques - Les câbles électriques en cuivre sont robustes, ductiles et flexibles.
- flexible et facile à installer - Les câbles en cuivre sont très flexibles et sont faciles à orienter et à brancher dans les prises et les interrupteurs.
Le principal inconvénient du cuivre est son coût élevé. Cependant, il est important de garder à l'esprit que la sécurité et la durabilité sont essentielles pour effectuer des travaux aussi exigeants que le câblage. Par conséquent, malgré son coût, le câblage en cuivre est rapidement amorti et, s'il est correctement utilisé, il fonctionne très longtemps sans réparation ni dysfonctionnement.
Cela vaut-il la peine de remplacer les vieux câbles en aluminium ?
La réponse à cette question est sans ambiguïté : oui, cela en vaut la peine ! L'utilisation de vieux câbles en aluminium n'est pas seulement inefficace, elle n'est pas non plus sûre avec les charges électriques actuelles. De plus, selon le PUE, les fils d'aluminium ne doivent pas être utilisés pour l'installation de câblage de la maison. Par conséquent, si l'on a l'occasion de changer le câblage, il vaut la peine de le changer pour du cuivre avec le calcul correct, Dimensionnement la section transversale et le nombre de câbles électriques.
Les travaux de câblage électrique sont un cas où vous ne pouvez pas lésiner sur la qualité des matériaux. La sécurité des personnes et le bon fonctionnement des appareils électriques dans la maison dépendent du bon choix et du bon calcul des matériaux.
Si vous décidez de conserver l'ancien câblage, vous devez recâbler le tableau de distribution, limiter la puissance et protéger chaque ligne pour qu'elle ne dépasse pas 16 A (afin de ne pas avoir à craindre une surchauffe et un incendie à un moment donné).
Même si le câblage en cuivre est considérablement plus cher que le câblage en aluminium, il est rentable à long terme et ne pose aucun problème à l'utilisateur.
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