Capacité de transport de courant optimisée : Un pont vers l'avenir électrique
L'industrie manufacturière est confrontée au défi d'adapter ses systèmes à des exigences de performance croissantes - sans réclamer plus d'espace. Découvrez ici comment HARTING améliore l'efficacité et la performance des connexions électriques grâce à des optimisations de conception ciblées et à des technologies de pointe.
La société "tout électrique" a besoin d'énergie électrique, qui est fournie par l'intermédiaire du noyau électrique entre les secteurs et à l'intérieur de ceux-ci. Dans de nombreux cas, la transition vers des systèmes électrifiés impliquera des niveaux de performance plus élevés ou la création de nouveaux systèmes plus puissants.
L'augmentation de la puissance embarquée dans les automobiles est un exemple de la vie quotidienne. Cette mesure simplifie la mise en œuvre des applications dites "break by wire" et "steer by wire". Le premier désigne un système de freinage électrique dans lequel les forces de freinage sont transmises électroniquement et non mécaniquement, c'est-à-dire par l'intermédiaire de conduites de freinage. La seconde désigne un système de direction électronique dans lequel la liaison entre le volant et les roues n'est pas non plus mécanique, comme dans le cas des biellettes de direction, mais s'effectue par le biais de signaux électriques. Ces gains de performance optimisent également le processus de chargement des voitures électriques. Dans ce cas, de grandes quantités d'énergie doivent être transférées au véhicule par le biais d'un connecteur en peu de temps afin que la voiture électrique soit aussi puissante qu'un moteur à combustion lors du "ravitaillement". Des exemples similaires peuvent également être trouvés dans d'autres secteurs.
Malgré des besoins énergétiques plus importants, l'espace disponible reste inchangé. En même temps, l'efficacité de l'installation, de la maintenance ou de l'exploitation exige l'utilisation de connecteurs qui doivent donc être capables d'offrir une capacité de transport de courant plus élevée tout en conservant la même taille.
Il existe trois points de départ essentiels pour améliorer la capacité de transport du courant : la connexion du câble, le matériau de contact et le point de contact lui-même.
Stephan Middelkamp
Directeur général de la qualité et des technologies
La clé de l'efficacité
C'est là que la capacité de transport de courant entre en jeu. Il indique le courant maximal qu'un connecteur peut transmettre pour un diamètre de câble donné. Cette capacité résulte de l'équilibre entre la chaleur générée par la résistance électrique et la chaleur dissipée. Cette dernière est dissipée à la fois par rayonnement et par l'intermédiaire du câble. Bien qu'il soit plus facile de réaliser des capacités de transport de courant plus élevées avec des connecteurs et des câbles plus grands, ce n'est pas une option dans de nombreuses applications. Dans certains cas, le refroidissement actif des connecteurs ou l'utilisation de matériaux plastiques alternatifs permettant des températures plus élevées constituent une solution.
La réduction de la résistance électrique est une autre solution, qui empêche la chaleur de se développer. Cela permet également d'améliorer l'efficacité énergétique. En fin de compte, il existe trois points de départ essentiels pour améliorer la capacité de transport du courant : la connexion du câble, le matériau de contact et le point de contact lui-même.
Il existe plusieurs solutions pour le raccordement au câble. Le "sertissage", c'est-à-dire la réalisation d'une connexion mécanique qui assure à la fois le contact électrique et la résistance mécanique, est une technique courante dans le secteur de l'énergie.
Un sertissage bien réalisé réduit considérablement la résistance de contact grâce à la déformation plastique du câble et de la zone de contact. Le bon outil de sertissage et les paramètres corrects sont des facteurs cruciaux à cet égard. En ce qui concerne le matériau de contact, l'alliage choisi présente également un intérêt particulier, car il peut augmenter de manière significative la conductivité. L'alliage de cuivre est généralement utilisé comme matériau de base.
La résistance dans la zone d'accouplement est influencée par différents facteurs. Le nombre et la taille des points de contact peuvent être optimisés par la conception spécifique : Plus la surface de contact est grande, plus la résistance est faible. La force normale, c'est-à-dire la force avec laquelle les pièces sont pressées l'une contre l'autre, joue également un rôle important dans ce contexte. Une force normale plus élevée augmente la surface de contact effective, ce qui signifie qu'une plus grande quantité de courant peut circuler par point de contact, le choix de la surface favorisant cet effet. Cependant, une force normale plus élevée implique également une force d'insertion plus importante, ce qui peut augmenter l'usure.
En fin de compte, il est évident que la conception optimisée de nombreux paramètres améliore la capacité globale de transport de courant. Les outils de simulation les plus modernes nous permettent d'optimiser la capacité de charge actuelle dès la phase de conception, ce qui signifie que différents modèles et matériaux peuvent être sélectionnés et adaptés en conséquence.
