Em produtos de fios e cabos, as estruturas de blindagem são divididas em dois conceitos distintos: blindagem eletromagnética e blindagem de campo elétrico. A blindagem eletromagnética é usada principalmente para evitar que cabos de sinal de alta frequência (como cabos de RF e cabos eletrônicos) causem interferência no ambiente externo ou para bloquear ondas eletromagnéticas externas que interfiram em cabos que transmitem correntes fracas (como cabos de sinal e medição), bem como para reduzir a interferência mútua entre os cabos. A blindagem de campo elétrico, por outro lado, é projetada para equilibrar os fortes campos elétricos na superfície do condutor ou na superfície de isolamento de cabos de média e alta tensão.
1. Estrutura e Requisitos das Camadas de Blindagem de Campo Elétrico
A blindagem de cabos de energia é dividida em blindagem do condutor, blindagem da isolação e blindagem metálica. De acordo com as normas aplicáveis, cabos com tensão nominal superior a 0,6/1 kV devem possuir uma camada de blindagem metálica, que pode ser aplicada aos núcleos isolados individualmente ou a todo o núcleo do cabo. Para cabos com tensão nominal de pelo menos 3,6/6 kV utilizando isolação XLPE (polietileno reticulado), ou cabos com tensão nominal de pelo menos 3,6/6 kV utilizando isolação fina de EPR (borracha de etileno-propileno) (ou isolação espessa com tensão nominal de pelo menos 6/10 kV), também é necessária uma estrutura de blindagem semicondutora interna e externa.
(1) Blindagem do condutor e blindagem do isolamento
Blindagem do condutor (blindagem semicondutora interna): deve ser não metálica, consistindo de material semicondutor extrudado ou uma combinação de fita semicondutora enrolada ao redor do condutor, seguida de material semicondutor extrudado.
Blindagem de Isolamento (Blindagem Semicondutora Externa): É diretamente extrudada na superfície externa de cada núcleo isolado e é firmemente fixada ou pode ser removida da camada de isolamento.
As camadas semicondutoras interna e externa extrudadas devem estar firmemente unidas ao isolamento, com uma interface lisa, livre de marcas perceptíveis de fios condutores, bordas afiadas, partículas, queimaduras ou arranhões. A resistividade antes e depois do envelhecimento não deve ser superior a 1000 Ω·m para a camada de blindagem do condutor e não superior a 500 Ω·m para a camada de blindagem do isolamento.
Os materiais de blindagem semicondutora interna e externa são produzidos pela mistura de materiais isolantes correspondentes (como polietileno reticulado (XLPE) e borracha de etileno-propileno (EPR)) com aditivos como negro de fumo, agentes antienvelhecimento e copolímero de etileno-acetato de vinila. As partículas de negro de fumo devem ser distribuídas uniformemente no polímero, sem aglomeração ou dispersão inadequada.
A espessura das camadas de blindagem semicondutora interna e externa aumenta com a tensão nominal. Como a intensidade do campo elétrico na camada de isolamento é maior na parte interna e menor na parte externa, a espessura das camadas de blindagem semicondutora também deve ser mais espessa na parte interna e mais fina na parte externa. Para cabos com tensão nominal de 6 a 10 a 35 kV, a espessura da camada interna normalmente varia de 0,5 a 0,6 a 0,8 mm.
(2) Blindagem metálica
Cabos com tensão nominal superior a 0,6/1 kV devem ter uma camada de blindagem metálica. A camada de blindagem metálica deve cobrir a parte externa de cada núcleo isolado ou do núcleo do cabo. A blindagem metálica pode consistir em uma ou mais fitas metálicas, tranças metálicas, camadas concêntricas de fios metálicos ou uma combinação de fios e fitas metálicas.
Na Europa e em países desenvolvidos, onde são utilizados sistemas de circuito duplo aterrados por resistência e as correntes de curto-circuito são mais elevadas, a blindagem de fios de cobre é frequentemente utilizada. Na China, os sistemas de alimentação de circuito único aterrados por bobina de supressão de arco são mais comuns, portanto, a blindagem com fita de cobre é normalmente utilizada. Os fabricantes de cabos processam as fitas de cobre rígido adquiridas por meio de corte e recozimento para amolecê-las antes do uso. As fitas de cobre macio devem estar em conformidade com a norma GB/T11091-2005 "Fitas de Cobre para Cabos".
A blindagem da fita de cobre deve consistir em uma camada de fita de cobre macia sobreposta ou duas camadas de fita de cobre macia com folga. A taxa média de sobreposição deve ser de 15% da largura da fita, com uma taxa mínima de sobreposição de no mínimo 5%. A espessura nominal da fita de cobre não deve ser inferior a 0,12 mm para cabos unipolares e não inferior a 0,10 mm para cabos multipolares. A espessura mínima não deve ser inferior a 90% do valor nominal.
A blindagem de fios de cobre consiste em fios de cobre macios enrolados frouxamente, com a superfície fixada por fios ou fitas de cobre enrolados inversamente. Sua resistência deve estar em conformidade com a norma GB/T3956-2008 "Condutores de Cabos", e sua área de seção transversal nominal deve ser determinada com base na capacidade de corrente de falta.
2. Funções das camadas de blindagem e sua relação com as classificações de tensão
(1) Funções da blindagem semicondutora interna e externa
Os condutores de cabos são normalmente compostos por múltiplos fios trançados e compactados. Durante a extrusão do isolamento, folgas, rebarbas ou irregularidades superficiais entre a superfície do condutor e a camada de isolamento podem causar concentração de campo elétrico, levando a descargas parciais e descargas de arvoreamento, que degradam o desempenho elétrico. Ao extrudar uma camada de material semicondutor (blindagem do condutor) entre a superfície do condutor e a camada de isolamento, ela pode se unir firmemente ao isolamento. Como a camada semicondutora está no mesmo potencial que o condutor, quaisquer folgas entre elas não sofrerão efeitos de campo elétrico, evitando assim descargas parciais.
Da mesma forma, folgas entre a superfície externa do isolamento e a bainha metálica (ou blindagem metálica) também podem levar à descarga parcial, especialmente em tensões nominais mais altas. Ao extrudar uma camada de material semicondutor (blindagem do isolamento) na superfície externa do isolamento, forma-se uma superfície equipotencial com a bainha metálica, eliminando os efeitos do campo elétrico dentro das folgas e prevenindo a descarga parcial.
(2) Funções da blindagem metálica
As funções da blindagem metálica incluem: conduzir correntes capacitivas em condições normais, servir como caminho para correntes de curto-circuito (falha), confinar o campo elétrico dentro do isolamento (reduzindo a interferência eletromagnética no ambiente externo) e garantir campos elétricos uniformes (campos elétricos radiais). Em sistemas trifásicos de quatro fios, ela também atua como linha neutra, conduzindo correntes desbalanceadas, e fornece impermeabilização radial.
3. Sobre a OW Cable
Como fornecedora líder de matérias-primas para fios e cabos, a OW Cable fornece polietileno reticulado (XLPE) de alta qualidade, fitas de cobre, fios de cobre e outros materiais de blindagem amplamente utilizados na fabricação de cabos de energia, cabos de comunicação e cabos especiais. Nossos produtos atendem aos padrões internacionais e temos o compromisso de fornecer soluções confiáveis de blindagem de cabos aos nossos clientes.
Horário da publicação: 24/03/2025