EP1693857A1 - Fil Electrique a ame en aluminium ou alliage d'aluminium - Google Patents

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EP1693857A1
EP1693857A1 EP06300106A EP06300106A EP1693857A1 EP 1693857 A1 EP1693857 A1 EP 1693857A1 EP 06300106 A EP06300106 A EP 06300106A EP 06300106 A EP06300106 A EP 06300106A EP 1693857 A1 EP1693857 A1 EP 1693857A1
Authority
EP
European Patent Office
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coating layer
tin
alloy
core
zinc
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06300106A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Brismalein
Francis Debladis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/023—Alloys based on aluminium

Definitions

  • the invention relates to an electric wire comprising a core of aluminum or aluminum alloy.
  • alumina formation occurs around the wire by oxidation in the air.
  • alumina is electrically resistant and consequently leads to an increase in the electrical contact resistance, which can create a break in the contact, in the case of low currents, or heating in the case of strong currents.
  • the object of the invention is to avoid this formation of a layer of alumina around the electrical wire, by coating the wire with a material that does not have these insulating properties detrimental to the proper electrical operation of the conductor.
  • Tin is less electronegative than aluminum and protects it poorly in case of galvanic corrosion.
  • the invention proposes an electric wire comprising an aluminum or aluminum alloy core provided with a metal coating layer, characterized in that said coating layer is made of tin and zinc alloy, said coating layer (3) being deposited on the core (2) by electrodeposition.
  • the deposition of this alloy by electrodeposition is more controllable as to the quality and the thickness of the layer than a deposition by hot dipping. Moreover, it is a reproducible process.
  • said alloy of tin and zinc is a codeposit on said core, that is to say that the tin and the zinc are alloyed during their deposit on the aluminum core or of aluminum alloy.
  • said alloy has a tin content by weight of between 60 and 80%.
  • said alloy has a zinc content by weight of between 20 and 40%.
  • said alloy comprises a tin content by weight substantially equal to 70% and a weight ratio of zinc substantially equal to 30%.
  • the thickness of said coating layer may be between 0.5 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • the invention also relates to a multi-stranded electrical conductor made by assembling a plurality of wires as specified above.
  • the invention relates to a single strand electrical conductor consisting of a wire as specified above.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of a wire according to the invention.
  • Figure 2 is a perspective view of an electrical conductor consisting of son according to the invention.
  • an electric wire 1 comprises a core 2 made of aluminum or aluminum alloy provided with a layer of coating 3 made of tin and zinc alloy, preferably a codode of tin and zinc.
  • the alloy comprises a weight content of tin of between 60 and 80% and a zinc content by weight of between 20 and 40%.
  • the alloy comprises a weight ratio of tin substantially equal to 70% and a zinc content by weight substantially equal to 30%.
  • the thickness of the coating layer 3 is between 0.5 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • An electric wire according to the invention is manufactured by wire drawing.
  • the coating layer 3 is electrodeposited on a core to an intermediate state and then the entire core and the coating layer is drawn to the final diameter.
  • the invention is preferably applied to aluminum or aluminum alloy wires having a diameter of between 0.08 and 12 mm., In the finished state after drawing
  • the son 1 thus obtained can be assembled and stranded to form a multi-strand electric cable as shown in FIG.
  • the invention also applies to large diameter wires that can produce a single-stranded conductor.

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  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

L'invention concerne un fil électrique (1) comportant une âme (2) en aluminium ou alliage d'aluminium pourvue d'une couche de revêtement (3) métallique.
Selon l'invention, ladite couche de revêtement est en alliage d'étain et de zinc, ladite couche de revêtement (3) étant déposée sur le noyau (2) par électrodéposition.

Description

  • L'invention concerne un fil électrique comportant une âme en aluminium ou alliage d'aluminium.
  • Lors de sertissage d'un fil en aluminium ou alliage d'aluminium dans un manchon de sertissage, compte-tenu de la différence des coefficients de dilatation thermique de l'aluminium et du métal constituant le manchon de sertissage, souvent en alliage de cuivre, il se produit des formations d'alumine autour du fil par oxydation à l'air. Or, l'alumine est électriquement résistant et entraîne en conséquence une augmentation de la résistance électrique de contact, qui peut créer une rupture du contact, dans le cas de faibles courants, ou un échauffement, dans le cas de forts courants.
  • Le but de l'invention est d'éviter cette formation d'une couche d'alumine autour du fil électrique, par revêtement du fil par un matériau qui ne présente pas ces propriétés isolantes préjudiciables au bon fonctionnement électrique du conducteur.
  • Il est divulgué dans le document de brevet GB 790 015 qu'il est connu de réaliser un fil électrique avec une âme en aluminium ou alliage d'aluminium pourvu d'une couche de revêtement en étain.
  • Cependant, cette solution pose le problème suivant.
  • L'étain est moins électronégatif que l'aluminium et protège mal ce dernier en cas de corrosion galvanique.
  • Enfin, les revêtements d'étain pur sont suceptibles de développer des filaments dans certaines conditions.
  • Pour résoudre ce problème, l'invention propose un fil électrique comportant une âme en aluminium ou alliage d'aluminium pourvue d'une couche de revêtement métallique, caractérisé en ce que ladite couche de revêtement est en alliage d'étain et de zinc, ladite couche de revêtement (3) étant déposée sur le noyau (2) par électrodéposition.
  • Le dépôt de cet alliage par électrodéposition est plus contrôlable quant à la qualité et l'épaisseur de la couche qu'un dépôt par trempé à chaud. De plus, c'est un processus reproductible.
  • Selon un mode de réalisation préféré, ledit alliage d'étain et de zinc est un codépôt sur ladite âme, c'est-à-dire que l'étain et le zinc sont alliés lors de leur dépôt sur l'âme d'aluminium ou d'alliage d'aluminium.
  • De préférence, ledit alliage comporte un taux en poids d'étain compris entre 60 et 80%.
  • De préférence, ledit alliage comporte un taux en poids de zinc compris entre 20 et 40%.
  • Avantageusement, ledit alliage comporte un taux en poids d'étain sensiblement égal à 70% et un taux en poids de zinc sensiblement égal à 30%.
  • L'épaisseur de ladite couche de revêtement peut être comprise entre 0,5µm et 10 µm.
  • L'invention concerne également un conducteur électrique multibrin réalisé par assemblage d'une pluralité de fils tels que précisés ci-dessus.
  • L'invention concerne enfin un conducteur électrique monobrin constitué d'un fil tel que précisé ci-dessus.
  • L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention.
  • La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un fil conforme à l'invention.
  • La figure 2 est une vue en perspective d'un conducteur électrique constitué de fils conformes à l'invention.
  • Comme visible sur la figure 1, un fil électrique 1 comporte une âme 2 en aluminium ou alliage d'aluminium pourvue d'une couche de revêtement 3 en alliage d'étain et de zinc, de préférence un codépôt d'étain et de zinc.
  • Selon l'invention, l'alliage comporte un taux en poids d'étain compris entre 60 et 80% et un taux en poids de zinc compris entre 20 et 40%.
  • Selon un mode de réalisation particulier, l'alliage comporte un taux en poids d'étain sensiblement égal à 70% et un taux en poids de zinc sensiblement égal à 30%.
  • L'épaisseur de la couche de revêtement 3 est comprise entre 0,5 µm et 10 µm.
  • Un fil électrique conforme à l'invention est fabriqué par tréfilage. La couche de revêtement 3 est disposée par électrodéposition sur une âme à un état intermédiaire puis l'ensemble de l'âme et de la couche de revêtement est tréfilée au diamètre final.
  • L'invention s'applique de préférence à des fils en aluminium ou alliage d'aluminium ayant un diamètre compris entre 0,08 et 12 mm., à l'état fini après tréfilage
  • Les fils 1 ainsi obtenus peuvent être assemblés et toronnés pour former un câble électrique multibrin tel que représenté sur la figure 2.
  • L'invention s'applique également à des fils de diamètre important pouvant réaliser un conducteur monobrin.

Claims (8)

  1. Fil électrique (1) comportant une âme (2) en aluminium ou alliage d'aluminium pourvue d'une couche de revêtement (3) métallique, caractérisé en ce que ladite couche de revêtement est en alliage d'étain et de zinc, ladite couche de revêtement (3) étant déposée sur le noyau (2) par électrodéposition.
  2. Fil électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage d'étain et de zinc est un codépôt sur ladite âme.
  3. Fil électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit alliage comporte un taux en poids d'étain compris entre 60 et 80%.
  4. Fil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit alliage comporte un taux en poids de zinc compris entre 20 et 40%.
  5. Fil électrique selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ledit alliage comporte un taux en poids d'étain sensiblement égal à 70% et un taux en poids de zinc sensiblement égal à 30%.
  6. Fil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite couche de revêtement (3) est comprise entre 0,5 µm et 10 µm.
  7. Conducteur électrique multibrin réalisé par assemblage d'une pluralité de conducteurs selon l'une des revendications précédentes.
  8. Conducteur électrique monobrin constitué d'un fil selon l'une des revendications 1 à 6.
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