Quando si specifica una terminazione del cavo per una nuova installazione, la scelta tra un capocorda bimetallico e un capocorda in rame non è sempre ovvia. Entrambi i prodotti sembrano simili in superficie, entrambi hanno lo scopo di collegare un cavo a un punto terminale ed entrambi sono disponibili nello stile a compressione e meccanico. Ma il materiale conduttore che attraversa il condotto determina tutto. Usa il tipo di aletta sbagliato e non stai solo facendo una scelta non ottimale. Stai creando una connessione che si corroderà, si surriscalderà e alla fine fallirà.
Questo articolo analizza lo scopo per cui è progettato ciascun tipo di capocorda, dove risiedono le reali differenze e come effettuare la chiamata giusta per il tuo progetto.
Terminale a crimpare in rame con capocorda per cavo elettrico
Cos'è un capocorda in rame?
A capocorda in rameè un-connettore monopezzo realizzato interamente in rame elettrolitico, in genere con una purezza pari o superiore al 99,9%. È costituito da un cilindro, in cui il conduttore del cavo viene inserito e crimpato, e da un palmo, la linguetta piatta con uno o più fori per bulloni che viene fissata a una sbarra collettrice, a un terminale dell'apparecchiatura o a un perno.
Il rame è stato il materiale standard per le terminazioni elettriche da oltre un secolo, e per una buona ragione. Offre conduttività elettrica al 100% IACS (International Annealed Copper Standard), eccellente resistenza meccanica e una naturale resistenza all'ossidazione superficiale che mantiene stabile la resistenza di contatto nel tempo. Quando lavori con conduttori in rame collegati ad apparecchiature in rame, un capocorda in rame è la scelta semplice, economicamente vantaggiosa e tecnicamente corretta.
I capicorda in rame sono disponibili negli stili a compressione, dove uno strumento di crimpatura idraulico deforma in modo permanente il cilindro attorno al conduttore, e negli stili meccanici, dove viti o bulloni di fissaggio bloccano il conduttore in posizione. I tipi a compressione sono preferiti per la maggior parte delle applicazioni di potenza poiché il giunto formato a freddo- elimina gli spazi d'aria, riduce al minimo la resistenza di contatto e resiste bene alle vibrazioni e ai cicli termici. I tipi meccanici vengono utilizzati laddove è richiesto l'accesso per la manutenzione periodica.
Le dimensioni standard vanno da piccoli conduttori di 10 mm² o meno fino a sezioni trasversali molto grandi-superiori a 1.000 mm², coprendo qualsiasi aspetto, dai circuiti derivati residenziali alla distribuzione di energia su scala -di pubblica utilità. La placcatura in stagno- viene spesso applicata al palmo per migliorare la qualità del contatto con le sbarre collettrici e per aggiungere uno strato di protezione dalla corrosione in ambienti umidi o costieri.
VICTORY Capocorda in rame
Cos'è un capocorda bimetallico?
Un capocorda bimetallico, chiamato anche acapocorda bi-metallo, è costruito da due metalli diversi uniti in un unico componente. Il fusto è realizzato in lega di alluminio ad alta-conduttività e il palmo è in rame. Le due sezioni vengono fuse insieme tramite saldatura ad attrito, un processo-allo stato solido che lega le molecole di alluminio e rame a livello molecolare senza utilizzare materiali di saldatura o di riempimento.
Questa struttura esiste a causa di un problema tecnico specifico e serio: quando un conduttore di alluminio viene terminato direttamente su una barra collettrice in rame o su un terminale di apparecchiature in rame utilizzando un capocorda standard-tutto in rame, i due metalli diversi entrano in contatto all'interno del cilindro. In presenza di umidità o anche di umidità ambientale, inizia una reazione elettrochimica chiamata corrosione galvanica. L'alluminio funge da anodo in questa reazione e si corrode preferenzialmente. Nel tempo, lo strato di corrosione aumenta la resistenza elettrica sul giunto, generando calore, che accelera un'ulteriore corrosione, che genera più calore. Il risultato finale è una fuga termica, una connessione fusa o bruciata e, in casi gravi, un incendio.
Il capocorda bimetallico risolve questo problema garantendo che ogni metallo entri in contatto solo con il proprio tipo. Il conduttore in alluminio entra nel cilindro in alluminio. Il fusto in alluminio, dopo l'interfaccia saldata-per attrito, passa al palmo in rame. Il palmo in rame si fissa alla sbarra collettrice in rame. La saldatura ad attrito-tra i due metalli è sigillata in fabbrica, impedendo all'umidità di raggiungere l'interfaccia Al-Cu. La reazione galvanica non inizia mai perché le condizioni di innesco non sono mai soddisfatte.
La saldatura ad attrito in sé non è un punto debole. Durante le prove di trazione di produzione, il conduttore del cavo in genere si frattura prima della saldatura. La resistenza di contatto attraverso la saldatura è generalmente inferiore a 10 µΩ, ben entro i limiti stabiliti da IEC 61238-1 e UL 486A-486B. Elettricamente e meccanicamente, un capocorda bimetallico realizzato correttamente funziona alla pari di un capocorda in rame massiccio per le applicazioni per le quali è progettato.
Capocorda VICTORY bi-metallo
La differenza fondamentale: riguarda il tuo direttore d'orchestra, non il capocorda
La cosa più importante da capire riguardo a questo confronto è che non stai scegliendo tra due livelli di qualità concorrenti. Stai abbinando un metodo di terminazione a un materiale conduttore.
I capicorda in rame sono progettati per conduttori in rame. I capicorda bimetallici sono progettati per conduttori in alluminio che terminano su apparecchiature in rame. Si tratta di due problemi diversi con due soluzioni ingegnerizzate.
Se si mette un capocorda in rame su un conduttore in alluminio, il contatto metallico diverso all'interno del cilindro inizia immediatamente la corrosione galvanica. Se si inserisce un capocorda in alluminio su un conduttore in alluminio e poi si fissa il palmo in alluminio a una sbarra collettrice in rame, lo stesso problema di corrosione si sposta all'interfaccia tra palmo-e-barra collettrice. Un capocorda bimetallico elimina entrambi i punti di guasto in base alla progettazione.
| Capocorda in rame | Capocorda bimetallico | |
|---|---|---|
| Materiale conduttore | Rame | Alluminio |
| Terminale/sbarra | Rame | Rame |
| Materiale della canna | Rame (99,9%) | Lega di alluminio |
| Materiale del palmo | Rame | Rame |
| Rischio galvanico | Nessuno (stesso metallo ovunque) | Controllato (interfaccia-saldata ad attrito, sigillata in fabbrica-) |
| Conduttività | 100% IACS | ~60% fusto IACS, ~97% palmo IACS |
| Costo unitario | Inferiore | Più alto |
| Costo del sistema | Stesso | Il percorso del cavo in rame è inferiore a quello completo |
| Standard | IEC 61238-1, UL 486A-486B | IEC 61238-1, DIN 46329, UL 486A-486B |
Quando ogni tipo di capocorda è la scelta giusta
Utilizzare un capocorda in rame quando:
Il tuo conduttore è di rame. Punto e basta. Se si utilizza un cavo in rame e si termina su apparecchiature in rame, non vi è alcun motivo tecnico per utilizzare un capocorda bimetallico. Le connessioni rame-a-rame sono metallurgicamente stabili e un capocorda in rame standard con crimpatura adeguata fornisce un giunto a bassa-resistenza e di lunga-durata a un costo per unità inferiore.
Le applicazioni comuni includono terminazioni di circuiti derivati residenziali e commerciali, cablaggio di pannelli di controllo, terminazioni di motori, connessioni secondarie di trasformatori in sistemi di cavi in rame e qualsiasi installazione in cui il materiale conduttore è interamente in rame.
Utilizzare un capocorda bimetallico quando:
Il conduttore è in alluminio e l'apparecchiatura dispone di terminali in rame, sbarre collettrici in rame o punti di contatto in rame. Questa è la condizione che rende i capicorda bimetallici non solo preferibili ma obbligatori per un'installazione sicura e duratura.
Il cavo in alluminio è ampiamente utilizzato laddove il peso e il costo del materiale sono fattori significativi. Pesa circa un-terzo del rame a parità di capacità di corrente e costa notevolmente meno per unità di lunghezza. Questi vantaggi rendono l’alluminio la scelta dominante per gli alimentatori di distribuzione dei servizi pubblici, le reti di grandi edifici commerciali, i percorsi di distribuzione di energia industriale, i cavi di alimentazione dei parchi solari e le linee di trasmissione aeree. Tuttavia, la maggior parte dei quadri, degli interruttori automatici, delle sbarre collettrici, dei trasformatori e dei quadri elettrici sono realizzati con terminali in rame. Il capocorda bimetallico è la soluzione standard per colmare questa lacuna di materiale in modo sicuro e affidabile.
Le applicazioni specifiche in cui i capicorda bimetallici rappresentano la scelta ingegneristica standard includono: terminazioni dell'alimentatore principale nei quadri di bassa tensione dove il cavo in alluminio si collega alle sbarre in rame, terminazioni secondarie dei trasformatori, terminazioni dei cavi a media-tensione nelle sottostazioni, scatole combinatrici solari e connessioni degli inverter negli impianti fotovoltaici e transizioni delle scatole di giunzione dai cavi di costruzione in alluminio alle apparecchiature in rame.
Una nota sulla dilatazione termica
Un fattore spesso sottovalutato in questo confronto è il comportamento di dilatazione termica dei due metalli. L'alluminio si espande e si contrae a una velocità maggiore rispetto al rame sotto carico ciclico. Nel corso di molti anni di funzionamento, un giunto di compressione diretto da alluminio-a-rame senza un'interfaccia bimetallica può allentarsi poiché i due materiali circolano a velocità leggermente diverse. Un giunto allentato significa maggiore resistenza e una maggiore resistenza significa calore. I capicorda bimetallici sono progettati tenendo presente questo aspetto. Il cilindro in alluminio consente al conduttore di muoversi con la sua espansione naturale, mentre il palmo in rame mantiene una connessione stabile e ad alta area di-contatto-alla barra collettrice in rame.
Questo vantaggio in termini di gestione termica è uno dei motivi per cui i capicorda bimetallici continuano a mantenere saldamente le connessioni per decenni di servizio negli ambienti di distribuzione dell'energia, mentre i giunti metallici diretti e diversi-tendono a degradarsi.
Selezione del capocorda bimetallico o in rame giusto per la tua applicazione
Sia che tu stia specificando un capocorda in rame o un capocorda bimetallico, il processo di selezione coinvolge gli stessi parametri chiave. L'area della sezione trasversale-del conduttore, misurata in mm² o AWG, determina la dimensione del cilindro. Il diametro del foro del bullone sul palmo deve corrispondere alla dimensione del prigioniero o del bullone della sbarra collettrice, con intervalli comuni da M6 a M16 per la maggior parte delle applicazioni di distribuzione dell'energia. I palmi a-foro singolo sono standard per la maggior parte dei lavori sui pannelli LV, mentre i palmi a-foro doppio vengono utilizzati in applicazioni critiche o ad-vibrazioni elevate dove è necessaria ulteriore sicurezza meccanica.
Per ambienti con elevata umidità, nebbia salina o esposizione a sostanze chimiche, le superfici del palmo stagnate-sono l'opzione preferita. Le installazioni marine, le infrastrutture costiere e gli impianti di trattamento chimico beneficiano tutti dell'ulteriore barriera anticorrosione fornita dalla stagnatura.
Victory Electric produce raccordi di potenza e hardware elettrico dal 1998, fornendo progetti in più di 50 paesi con prodotti certificati ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Con oltre 60.000 metri quadrati di spazio di produzione e un laboratorio dedicato di ricerca e sviluppo e qualità in loco, Victory Electric fornisce capicorda in rame e capicorda bimetallici costruiti secondo gli standard IEC e internazionali, con supporto tecnico completo dalle specifiche alla consegna.
Per i team di approvvigionamento e gli ingegneri di progetto che lavorano su sistemi di cavi in rame e alluminio, avere un unico fornitore qualificato che comprende entrambi i tipi di capocorda e può abbinare le specifiche ai requisiti dell'applicazione consente di risparmiare tempo significativo. Contatta Victory Electric per discutere i requisiti del tuo progetto e richiedere campioni di prodotto o schede tecniche.