Materiais para cabos de bloqueio de água
Os materiais de bloqueio de água podem geralmente ser divididos em duas categorias: bloqueio ativo de água e bloqueio passivo de água. O bloqueio ativo de água utiliza as propriedades de absorção de água e expansão dos materiais ativos. Quando a bainha ou junta é danificada, esses materiais se expandem em contato com a água, limitando sua penetração no cabo. Esses materiais incluem:gel expansivo absorvente de água, fita de bloqueio de água, pó de bloqueio de água,fio bloqueador de águae cordão de bloqueio de água. O bloqueio passivo de água, por outro lado, utiliza materiais hidrofóbicos para bloquear a água fora do cabo quando a capa está danificada. Exemplos de materiais de bloqueio passivo de água são pasta à base de petróleo, adesivo hot melt e pasta termoexpansível.
I. Materiais de bloqueio passivo de água
O preenchimento de cabos com materiais passivos de bloqueio de água, como pasta de petróleo, era o principal método de bloqueio de água nos primeiros cabos de energia. Esse método impede efetivamente a entrada de água no cabo, mas apresenta as seguintes desvantagens:
1.Aumenta significativamente o peso do cabo;
2. Causa redução no desempenho condutivo do cabo;
3. A pasta de petróleo contamina gravemente as juntas dos cabos, dificultando a limpeza;
4. O processo de enchimento completo é difícil de controlar, e o enchimento incompleto pode resultar em baixo desempenho de bloqueio de água.
II. Materiais bloqueadores de água ativos
Atualmente, os materiais ativos de bloqueio de água utilizados em cabos são principalmente fitas, pós, cordões e fios de bloqueio de água. Comparados à pasta de petróleo, os materiais ativos de bloqueio de água apresentam as seguintes características: alta absorção de água e alta taxa de expansão. Eles podem absorver água rapidamente e inchar rapidamente, formando uma substância gelatinosa que bloqueia a infiltração de água, garantindo assim a segurança do isolamento do cabo. Além disso, os materiais ativos de bloqueio de água são leves, limpos e fáceis de instalar e unir. No entanto, eles também apresentam algumas desvantagens:
1. O pó bloqueador de água é difícil de fixar uniformemente;
2. A fita ou fio bloqueador de água pode aumentar o diâmetro externo, prejudicando a dissipação de calor, acelerando o envelhecimento térmico do cabo e limitando a capacidade de transmissão do cabo;
3. Materiais bloqueadores de água ativos geralmente são mais caros.
Análise de Bloqueio de Água: Atualmente, o principal método na China para impedir a penetração de água na camada de isolamento dos cabos é aumentar a camada de impermeabilização. No entanto, para alcançar um bloqueio completo de água nos cabos, não devemos considerar apenas a penetração radial da água, mas também impedir eficazmente a difusão longitudinal da água ao entrar no cabo.
Camada de Isolamento Impermeável de Polietileno (Bainha Interna): A extrusão de uma camada de polietileno impermeabilizante, em combinação com uma camada de amortecimento absorvente de umidade (como uma fita impermeabilizante), pode atender aos requisitos de bloqueio longitudinal de água e proteção contra umidade em cabos instalados em ambientes moderadamente úmidos. A camada de polietileno impermeabilizante é fácil de fabricar e não requer equipamentos adicionais.
Fita de Alumínio Revestida com Plástico e Camada de Isolamento Impermeável Ligada a Polietileno: Se os cabos forem instalados em ambientes com água ou extremamente úmidos, a capacidade de bloqueio radial de água das camadas de isolamento de polietileno pode ser insuficiente. Para cabos que exigem maior desempenho de bloqueio radial de água, agora é comum envolver o núcleo do cabo com uma camada de fita composta de alumínio e plástico. Essa vedação é centenas ou até milhares de vezes mais resistente à água do que o polietileno puro. Desde que a costura da fita composta esteja totalmente colada e selada, a penetração de água é praticamente impossível. A fita composta de alumínio e plástico requer um processo de enrolamento e colagem longitudinal, o que envolve investimentos adicionais e modificações no equipamento.
Na prática da engenharia, obter um bloqueio longitudinal contra água é mais complexo do que o bloqueio radial contra água. Diversos métodos, como a alteração da estrutura do condutor para um projeto de prensagem apertada, têm sido utilizados, mas os efeitos têm sido mínimos, pois ainda existem lacunas no condutor prensado que permitem a difusão da água por capilaridade. Para obter um verdadeiro bloqueio longitudinal contra água, é necessário preencher as lacunas no condutor trançado com materiais bloqueadores de água. Os dois níveis de medidas e estruturas a seguir podem ser usados para obter o bloqueio longitudinal contra água em cabos:
1. Uso de condutores impermeabilizantes. Adicione cordão impermeabilizante, pó impermeabilizante, fio impermeabilizante ou enrole fita impermeabilizante ao redor do condutor firmemente pressionado.
2. Uso de núcleos impermeáveis. Durante o processo de fabricação do cabo, preencha o núcleo com fio ou cordão impermeáveis ou envolva-o com fita isolante ou semicondutora impermeabilizante.
Atualmente, o principal desafio no bloqueio longitudinal de água está nos condutores bloqueadores de água: como preencher substâncias bloqueadoras de água entre os condutores e quais substâncias bloqueadoras de água usar continua sendo o foco da pesquisa.
Ⅲ. Conclusão
A tecnologia de bloqueio radial de água utiliza principalmente camadas isolantes de bloqueio de água enroladas ao redor da camada isolante do condutor, com uma camada de amortecimento absorvente de umidade adicionada externamente. Para cabos de média tensão, fita composta de alumínio e plástico é comumente usada, enquanto cabos de alta tensão normalmente utilizam revestimentos de vedação de chumbo, alumínio ou aço inoxidável.
A tecnologia de bloqueio longitudinal de água concentra-se principalmente no preenchimento das lacunas entre os fios condutores com materiais bloqueadores de água para bloquear a difusão de água ao longo do núcleo. Com base nos desenvolvimentos tecnológicos atuais, o preenchimento com pó bloqueador de água é relativamente eficaz para o bloqueio longitudinal de água.
Obter cabos à prova d'água inevitavelmente afetará a dissipação de calor e o desempenho condutivo do cabo, por isso é essencial selecionar ou projetar a estrutura de cabo de bloqueio de água apropriada com base nos requisitos de engenharia.
Horário da publicação: 14 de fevereiro de 2025