Cabos resistentes ao fogo são essenciais para garantir a conectividade elétrica em edifícios e instalações industriais sob condições extremas. Embora seu desempenho excepcional contra incêndio seja crucial, a entrada de umidade representa um risco oculto, porém frequente, que pode comprometer seriamente o desempenho elétrico, a durabilidade a longo prazo e até mesmo levar à falha de sua função de proteção contra incêndio. Como especialistas com vasta experiência em materiais para cabos, a ONE WORLD entende que a prevenção da umidade em cabos é uma questão sistêmica que abrange toda a cadeia, desde a seleção de materiais do núcleo, como compostos de isolamento e revestimento, até a instalação, construção e manutenção contínua. Este artigo realizará uma análise aprofundada dos fatores de entrada de umidade, começando pelas características de materiais de núcleo como LSZH, XLPE e óxido de magnésio.
1. Ontologia de Cabos: Materiais e Estrutura do Núcleo como Base para a Prevenção da Umidade
A resistência à umidade de um cabo resistente ao fogo é fundamentalmente determinada pelas propriedades e pelo design sinérgico dos materiais do seu núcleo.
Condutor: Condutores de cobre ou alumínio de alta pureza são quimicamente estáveis. No entanto, se houver penetração de umidade, pode iniciar uma corrosão eletroquímica persistente, levando à redução da seção transversal do condutor, ao aumento da resistência e, consequentemente, tornando-se um ponto potencial de superaquecimento localizado.
Camada de isolamento: a principal barreira contra a umidade.
Compostos isolantes minerais inorgânicos (ex.: óxido de magnésio, mica): Materiais como o óxido de magnésio e a mica são inerentemente não combustíveis e resistentes a altas temperaturas. No entanto, a estrutura microscópica de seus pós ou lâminas de fita de mica contém lacunas inerentes que podem facilmente se tornar caminhos para a difusão de vapor de água. Portanto, cabos que utilizam tais compostos isolantes (ex.: cabos com isolamento mineral) dependem de uma bainha metálica contínua (ex.: tubo de cobre) para obter vedação hermética. Se essa bainha metálica for danificada durante a produção ou instalação, a entrada de umidade no meio isolante, como o óxido de magnésio, causará uma queda acentuada em sua resistividade de isolamento.
Compostos de isolamento polimérico (ex.: XLPE): A resistência à umidade dePolietileno reticulado (XLPE)A alta qualidade do isolamento térmico resulta da estrutura de rede tridimensional formada durante o processo de reticulação. Essa estrutura aumenta significativamente a densidade do polímero, bloqueando eficazmente a penetração de moléculas de água. Compostos de isolamento XLPE de alta qualidade apresentam baixíssima absorção de água (tipicamente <0,1%). Em contrapartida, o XLPE de qualidade inferior ou envelhecido, com defeitos, pode formar canais de absorção de umidade devido à quebra das cadeias moleculares, levando à degradação permanente do desempenho do isolamento.
Bainha: A primeira linha de defesa contra o meio ambiente
Composto de revestimento de baixa emissão de fumaça e zero halogênio (LSZH)A resistência à umidade e à hidrólise dos materiais LSZH dependem diretamente do projeto da formulação e da compatibilidade entre sua matriz polimérica (por exemplo, poliolefina) e os enchimentos de hidróxido inorgânico (por exemplo, hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio). Um composto de revestimento LSZH de alta qualidade deve, além de proporcionar retardância à chama, apresentar baixa absorção de água e excelente resistência à hidrólise a longo prazo por meio de processos de formulação meticulosos, a fim de garantir um desempenho protetor estável em ambientes úmidos ou com acúmulo de água.
Revestimento metálico (ex.: fita composta de alumínio-plástico): Como uma barreira radial clássica contra umidade, a eficácia da fita composta de alumínio-plástico depende muito da tecnologia de processamento e selagem em sua sobreposição longitudinal. Se a selagem com adesivo termofusível nessa junção for descontínua ou defeituosa, a integridade de toda a barreira fica significativamente comprometida.
2. Instalação e Construção: Teste de Campo do Sistema de Proteção de Materiais
Mais de 80% dos casos de infiltração de umidade em cabos ocorrem durante a fase de instalação e construção. A qualidade da construção determina diretamente se a resistência inerente do cabo à umidade pode ser totalmente aproveitada.
Controle ambiental inadequado: A execução de instalação, corte e emenda de cabos em ambientes com umidade relativa superior a 85% faz com que o vapor de água do ar se condense rapidamente nos cortes dos cabos e nas superfícies expostas dos compostos isolantes e materiais de enchimento. Para cabos com isolamento mineral de óxido de magnésio, o tempo de exposição deve ser estritamente limitado; caso contrário, o pó de óxido de magnésio absorverá rapidamente a umidade do ar.
Defeitos na tecnologia de vedação e em materiais auxiliares:
Juntas e Terminações: Os tubos termocontráteis, as terminações de contração a frio ou os selantes aplicados são os elos mais críticos no sistema de proteção contra umidade. Se esses materiais de vedação tiverem força de contração insuficiente, adesão inadequada ao composto de revestimento do cabo (por exemplo, LSZH) ou baixa resistência inerente ao envelhecimento, eles se tornam imediatamente pontos de passagem para a entrada de vapor de água.
Eletrodutos e bandejas de cabos: Após a instalação dos cabos, se as extremidades dos eletrodutos não forem seladas hermeticamente com massa ou selante profissional resistente ao fogo, o eletroduto se transforma em uma espécie de "bueiro", acumulando umidade ou até mesmo água parada, o que causa erosão crônica na capa externa do cabo.
Danos mecânicos: Dobrar além do raio de curvatura mínimo durante a instalação, puxar com ferramentas afiadas ou com bordas cortantes ao longo do percurso de instalação pode causar arranhões, amassados ou microfissuras invisíveis na bainha LSZH ou na fita composta de alumínio-plástico, comprometendo permanentemente sua integridade de vedação.
3. Operação, Manutenção e Meio Ambiente: Durabilidade do Material em Serviço de Longo Prazo
Após a instalação, a resistência à umidade de um cabo depende da durabilidade dos materiais utilizados sob condições ambientais adversas a longo prazo.
Falhas na manutenção:
A vedação inadequada ou danos nas tampas das valas/poços de cabos permitem a entrada direta de água da chuva e da condensação. A imersão prolongada testa severamente os limites de resistência à hidrólise do composto de revestimento LSZH.
A falta de um regime de inspeção periódica impede a detecção e substituição oportunas de selantes, tubos termocontráteis e outros materiais de vedação envelhecidos ou rachados.
Efeitos do envelhecimento causados pelo estresse ambiental em materiais:
Ciclos térmicos: As diferenças de temperatura diurnas e sazonais causam um "efeito de respiração" no cabo. Essa tensão cíclica, atuando a longo prazo em materiais poliméricos como XLPE e LSZH, pode induzir defeitos de microfadiga, criando condições para a permeação de umidade.
Corrosão química: Em solos ácidos/alcalinos ou ambientes industriais contendo meios corrosivos, tanto as cadeias poliméricas da bainha de LSZH quanto as bainhas metálicas podem sofrer ataque químico, levando à pulverização do material, perfuração e perda da função protetora.
Conclusão e recomendações
A prevenção da umidade em cabos resistentes ao fogo é um projeto sistemático que exige coordenação multidimensional de dentro para fora. Começa com os materiais do núcleo do cabo – como compostos de isolamento XLPE com estrutura reticulada densa, compostos de revestimento LSZH resistentes à hidrólise formulados cientificamente e sistemas de isolamento de óxido de magnésio que dependem de bainhas metálicas para vedação absoluta. É concretizada por meio de construção padronizada e aplicação rigorosa de materiais auxiliares, como selantes e tubos termocontráteis. E, por fim, depende da gestão preditiva da manutenção.
Portanto, a aquisição de produtos fabricados com materiais de cabos de alto desempenho (por exemplo, LSZH premium, XLPE, óxido de magnésio) e que apresentem um design estrutural robusto é a base fundamental para garantir a resistência à umidade ao longo de todo o ciclo de vida do cabo. Compreender e respeitar profundamente as propriedades físicas e químicas de cada material de cabo é o ponto de partida para identificar, avaliar e prevenir eficazmente os riscos de entrada de umidade.
Data da publicação: 27/11/2025