O material condutor dos fios e cabos tem um impacto direto na segurança e na eficiência elétricas.
As diferenças entre os núcleos de cobre e de alumínio refletem-se principalmente nos seguintes cinco aspetos: o cobre tem uma condutividade 1,68 vezes superior à do alumínio e, com a mesma área de secção transversal, os cabos com núcleo de cobre têm uma capacidade de transporte de corrente 30% superior à dos cabos com núcleo de alumínio. Isto significa que os circuitos com núcleo de cobre geram menos calor, apresentam menor perda de potência e são mais eficientes do ponto de vista energético para uma utilização a longo prazo.
1. Condutividade elétrica e consumo de energia: · A condutividade do núcleo de cobre é 1,54 vezes superior à do núcleo de alumínio, e a capacidade de transporte de corrente do núcleo de cobre é 30% superior quando a área da secção transversal é a mesma.
· O coeficiente de temperatura do núcleo de alumínio é mais elevado, e a perda de potência do núcleo de alumínio é 35% superior à do núcleo de cobre em condições de funcionamento a 60 ℃.
2. Resistência mecânica/Resistência à compressão e à fadiga: Os cabos com núcleo de cobre são resistentes à flexão e ao alongamento, sendo menos propensos a partir, mesmo após flexões repetidas; por outro lado, os cabos com núcleo de alumínio apresentam baixa resistência mecânica e são propensos à deformação sob tensão prolongada, o que representa um risco de rutura da linha.· A resistência à tração do núcleo de cobre é três vezes superior à do núcleo de alumínio. · No entanto, o núcleo de alumínio é propenso à fluência sob carga dinâmica, o que representa um risco de afrouxamento das juntas.
3. Resistência à corrosão: A superfície do núcleo de alumínio tem tendência a oxidar, formando uma película isolante de óxido de alumínio, o que pode levar ao aumento da resistência da ligação, ao aquecimento e até mesmo à ignição. O núcleo de cobre apresenta uma forte resistência à oxidação e é mais estável em ambientes húmidos, ácidos e alcalinos; · No ar húmido, a espessura da película de óxido no núcleo de alumínio atinge 5 nm após 72 horas, e a resistência de contacto aumenta 30 vezes; a película de óxido de cobre tem apenas 0,3 nm de espessura, o que não tem impacto significativo na condutividade.
4. Riscos de segurança: O alumínio tem um ponto de fusão baixo (660 ℃), o que o torna propenso a derreter e a provocar incêndios durante curto-circuitos; o cobre, por outro lado, tem um ponto de fusão elevado de 1083 ℃ e mantém a estabilidade estrutural mesmo a altas temperaturas. A taxa de acidentes com núcleos de cobre é apenas 1/10 da dos núcleos de alumínio.
5. Custo e manutenção: O núcleo de alumínio é económico a curto prazo, enquanto o núcleo de cobre oferece tranquilidade a longo prazo. O núcleo de alumínio é adequado para projetos temporários ou situações com orçamentos limitados. O núcleo de cobre tem uma vida útil de até 30 anos, baixos custos de manutenção e uma melhor relação custo-benefício global.