A estrutura básica de fios e cabos inclui condutor, isolamento, blindagem, revestimento e outras partes.
1. Maestro
Função: O condutor é um componente de um fio ou cabo que transmite energia elétrica (magnética), informação e realiza funções específicas de conversão de energia eletromagnética.
Material: Existem principalmente condutores sem revestimento, como cobre, alumínio, liga de cobre e liga de alumínio; condutores com revestimento metálico, como cobre estanhado, cobre prateado e cobre niquelado; condutores com revestimento metálico, como aço revestido de cobre, alumínio revestido de cobre e aço revestido de alumínio, etc.
2. Isolamento
Função: A camada isolante é enrolada ao redor do condutor ou da camada adicional do condutor (como fita de mica refratária), e sua função é isolar o condutor da tensão correspondente e impedir a fuga de corrente.
Os materiais mais comuns para isolamento extrudado são o cloreto de polivinila (PVC), o polietileno (PE), o polietileno reticulado (XLPE), a poliolefina retardante de chama livre de halogênio e com baixa emissão de fumaça (LSZH/HFFR), os fluoroplásticos, a elastômero termoplástico (TPE), a borracha de silicone (SR), a borracha de etileno-propileno (EPM/EPDM), etc.
3. Blindagem
Função: A camada de blindagem usada em fios e cabos possui, na verdade, dois conceitos completamente diferentes.
Primeiramente, a estrutura de fios e cabos que transmitem ondas eletromagnéticas de alta frequência (como radiofrequência, cabos eletrônicos) ou correntes fracas (como cabos de sinal) é chamada de blindagem eletromagnética. O objetivo é bloquear a interferência de ondas eletromagnéticas externas, ou impedir que os sinais de alta frequência no cabo interfiram com o mundo exterior, e evitar a interferência mútua entre pares de fios.
Em segundo lugar, a estrutura dos cabos de energia de média e alta tensão, que visa equalizar o campo elétrico na superfície do condutor ou na superfície isolante, é chamada de blindagem de campo elétrico. Estritamente falando, a blindagem de campo elétrico não requer a função de "blindagem", mas apenas desempenha o papel de homogeneizar o campo elétrico. A blindagem que envolve o cabo geralmente é aterrada.
* Estrutura e materiais de blindagem eletromagnética
① Blindagem trançada: utiliza-se principalmente fio de cobre nu, fio de cobre estanhado, fio de cobre prateado, fio de liga de alumínio-magnésio, fita plana de cobre, fita plana de cobre prateada, etc., para trançar externamente o núcleo isolado, o par de fios ou o núcleo do cabo;
② Blindagem com fita de cobre: utilize fita de cobre macia para cobrir ou envolver verticalmente a parte externa do núcleo do cabo;
③ Blindagem com fita metálica composta: utilize fita Mylar de folha de alumínio ou fita Mylar de folha de cobre para envolver ou envolver verticalmente o par de fios ou o núcleo do cabo;
④ Blindagem abrangente: Aplicação abrangente por diferentes formas de blindagem. Por exemplo, enrole (1-4) fios finos de cobre verticalmente após envolvê-los com fita Mylar de folha de alumínio. Os fios de cobre podem aumentar o efeito de condução da blindagem;
⑤ Blindagem separada + blindagem geral: cada par de fios ou grupo de fios é blindado separadamente por fita de folha de alumínio Mylar ou trançado de fio de cobre, e então a estrutura de blindagem geral é adicionada após a cablagem;
⑥ Blindagem por enrolamento: Utilize fio de cobre fino, fita plana de cobre, etc., para enrolar em torno do núcleo isolado do fio, par de fios ou núcleo do cabo.
* Estrutura e materiais de blindagem de campo elétrico
Blindagem semicondutora: Para cabos de energia de 6 kV ou superior, uma fina camada de blindagem semicondutora é fixada à superfície do condutor e à superfície isolante. A camada de blindagem do condutor é uma camada semicondutora extrudada. A blindagem do condutor com seção transversal de 500 mm² ou superior é geralmente composta por fita semicondutora e camada semicondutora extrudada. A camada de blindagem isolante também possui estrutura extrudada.
Enrolamento com fio de cobre: O fio de cobre redondo é usado principalmente para enrolamento codirecional, e a camada externa é enrolada em sentido inverso e fixada com fita ou fio de cobre. Esse tipo de estrutura é geralmente usado em cabos com alta corrente de curto-circuito, como alguns cabos de grande seção transversal de 35 kV. Cabo de energia unipolar;
Envolvimento com fita de cobre: enrolamento com fita de cobre macia;
④ Revestimento de alumínio corrugado: Adota técnicas como extrusão a quente ou revestimento longitudinal com fita de alumínio, soldagem, estampagem, etc. Este tipo de blindagem também apresenta excelente resistência à água e é utilizado principalmente em cabos de energia de alta e ultra-alta tensão.
4. Bainha
A função da bainha é proteger o cabo, e o núcleo, proteger o isolamento. Devido ao ambiente de uso, às condições de uso e às exigências dos usuários em constante mudança, os tipos, as formas estruturais e os requisitos de desempenho da estrutura da bainha também variam, podendo ser resumidos em três categorias:
Uma delas visa proteger contra as condições climáticas externas, forças mecânicas ocasionais e uma camada protetora geral que requer vedação adequada (como impedir a entrada de vapor de água e gases nocivos); se houver uma grande força mecânica externa ou se o cabo precisar suportar seu peso, deve haver uma estrutura de camada protetora com armadura metálica; a terceira é a estrutura da camada protetora com requisitos especiais.
Portanto, a estrutura da bainha de fios e cabos é geralmente dividida em dois componentes principais: bainha (manga) e bainha externa. A estrutura da bainha interna é relativamente simples, enquanto a bainha externa inclui a camada de armadura metálica e sua camada de revestimento interno (para evitar que a camada de armadura danifique a camada da bainha interna), e a bainha externa serve para proteger a camada de armadura, etc. Para uma variedade de requisitos especiais, como retardante de chamas, resistência ao fogo, proteção contra insetos (cupins), proteção contra animais (mordidas de ratos, bicadas de pássaros), etc., a maioria é resolvida com a adição de vários produtos químicos à bainha externa; alguns exigem a adição de componentes necessários à estrutura da bainha externa.
Os materiais mais utilizados são:
Cloreto de polivinila (PVC), polietileno (PE), poliperfluoroetileno propileno (FEP), poliolefina retardante de chama livre de halogênio e com baixa emissão de fumaça (LSZH/HFFR), elastômero termoplástico (TPE)
Data da publicação: 30 de dezembro de 2022