Materiais para cabos que bloqueiam a água
Os materiais de bloqueio de água podem ser geralmente divididos em duas categorias: bloqueio ativo e bloqueio passivo. O bloqueio ativo utiliza as propriedades de absorção e expansão de água dos materiais ativos. Quando a bainha ou a junta é danificada, esses materiais se expandem ao entrar em contato com a água, limitando sua penetração no cabo. Exemplos desses materiais incluem:gel expansível absorvente de águaFita impermeabilizante, pó impermeabilizante,fio de bloqueio de águae cabos com bloqueio de água. O bloqueio passivo de água, por outro lado, utiliza materiais hidrofóbicos para impedir a entrada de água no cabo quando a bainha está danificada. Exemplos de materiais de bloqueio passivo de água são pasta à base de petróleo, adesivo termofusível e pasta termoexpansível.
I. Materiais Passivos de Bloqueio de Água
O preenchimento dos 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 eficazmente a entrada de água no cabo, mas apresenta as seguintes desvantagens:
1. Aumenta significativamente o peso do cabo;
2. Isso causa uma redução no desempenho condutivo do cabo;
3. A pasta de petróleo contamina severamente as juntas dos cabos, dificultando a limpeza;
4. O processo completo de enchimento é difícil de controlar, e o enchimento incompleto pode resultar em um desempenho deficiente de bloqueio de água.
II. Materiais ativos de bloqueio de água
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 expandir-se com a mesma rapidez, 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 impermeabilizante é difícil de aderir uniformemente;
2. Fitas ou fios impermeabilizantes podem aumentar o diâmetro externo, prejudicando a dissipação de calor, acelerando o envelhecimento térmico do cabo e limitando sua capacidade de transmissão;
3. Os materiais ativos de bloqueio de água são geralmente mais caros.
Análise de Bloqueio de Água: Atualmente, o principal método na China para impedir a penetração de água na camada isolante dos cabos é aumentar a camada impermeável. No entanto, para alcançar um bloqueio de água completo nos cabos, devemos considerar não apenas a penetração radial da água, mas também impedir eficazmente a difusão longitudinal da água após sua entrada no cabo.
Camada de isolamento impermeável de polietileno (revestimento interno): A extrusão de uma camada de polietileno impermeabilizante, em combinação com uma camada de amortecimento absorvente de umidade (como fita impermeabilizante), atende 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 com Polietileno: Se os cabos forem instalados em ambientes úmidos ou com água, 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, 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 junção 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 investimento adicional e modificações no equipamento.
Na prática da engenharia, obter o bloqueio longitudinal da água é mais complexo do que o bloqueio radial. Vários métodos, como a alteração da estrutura do condutor para um design de compressão rígida, têm sido utilizados, mas os efeitos têm sido mínimos, pois ainda existem espaços no condutor comprimido que permitem a difusão da água por capilaridade. Para obter um bloqueio longitudinal eficaz, é necessário preencher os espaços no condutor trançado com materiais impermeabilizantes. Os dois níveis de medidas e estruturas a seguir podem ser utilizados para obter o bloqueio longitudinal da água em cabos:
1. Utilização de condutores impermeáveis. Adicione cordão impermeabilizante, pó impermeabilizante, fio impermeabilizante ou enrole fita impermeabilizante ao redor do condutor firmemente pressionado.
2. Utilização de núcleos impermeáveis. Durante o processo de fabricação do cabo, o núcleo é preenchido com fios ou cordões impermeáveis, ou envolvido com fita isolante ou semicondutora impermeabilizante.
Atualmente, o principal desafio no bloqueio longitudinal de água reside nos condutores bloqueadores de água — como preencher os espaços entre os condutores com substâncias bloqueadoras de água e quais substâncias usar continua sendo um foco de pesquisa.
III. Conclusão
A tecnologia de bloqueio radial de água utiliza principalmente camadas de isolamento que bloqueiam a água, enroladas ao redor da camada de isolamento do condutor, com uma camada de amortecimento absorvente de umidade adicionada externamente. Para cabos de média tensão, é comumente utilizada fita composta de alumínio e plástico, enquanto cabos de alta tensão normalmente utilizam revestimentos de vedação de metal de chumbo, alumínio ou aço inoxidável.
A tecnologia de bloqueio longitudinal de água concentra-se principalmente no preenchimento dos espaços entre os filamentos condutores com materiais impermeabilizantes para bloquear a difusão da água ao longo do núcleo. De acordo com os desenvolvimentos tecnológicos atuais, o preenchimento com pó impermeabilizante é relativamente eficaz para o bloqueio longitudinal de água.
A obtenção de cabos à prova d'água afetará inevitavelmente a dissipação de calor e o desempenho condutivo do cabo, sendo essencial selecionar ou projetar a estrutura de bloqueio de água apropriada com base nos requisitos de engenharia.
Data da publicação: 14 de fevereiro de 2025