A estrutura básica de um cabo de energia é projetada em camadas, com cada camada desempenhando funções específicas para garantir a transmissão segura, eficiente e confiável de energia elétrica da fonte de geração até o usuário final. Esse design modular permite que os cabos se adaptem a diversas necessidades, desde a distribuição de baixa tensão até a transmissão de ultra-alta tensão, e que resistam a esforços mecânicos, químicos e ambientais durante a instalação e a operação a longo prazo.
A estrutura e as funções detalhadas são as seguintes:
1. Condutor (Núcleo Condutor)
Função: Serve como canal principal para a transmissão de energia elétrica, conduzindo corrente e determinando a capacidade de condução de corrente e a eficiência de condutividade do cabo.
Materiais e Processos: Normalmente feitos de cobre recozido altamente condutor (baixa resistividade, boa flexibilidade) ou condutores de alumínio trefilado a frio. Para equilibrar flexibilidade e resistência, os condutores são frequentemente formados pelo entrelaçamento regular de múltiplos fios finos. Seus formatos de seção transversal são otimizados para preencher o espaço de isolamento de forma compacta e melhorar a dissipação de calor.
2. Camadas de blindagem
Função: Este par de camadas semicondutoras forma um "sistema de equalização", crucial para garantir a distribuição uniforme do campo elétrico em cabos de média e alta tensão.
Blindagem do condutor: Extrudada firmemente sobre a superfície do condutor, preenche irregularidades e interstícios microscópicos dentro do condutor trançado, prevenindo descargas corona e arborescências elétricas localizadas.
Blindagem de Isolamento: Ajustada firmemente à superfície externa da camada de isolamento, uniformiza o campo elétrico e proporciona uma transição suave para a camada de blindagem metálica externa.
Material: Ambos são materiais semicondutores reticuláveis, com resistividade volumétrica normalmente controlada na faixa de 10² a 10⁵ Ω·cm.
3. Camada de isolamento
Função: Proporciona isolamento elétrico, suportando a tensão de operação e sobretensões para evitar falhas ou fugas de corrente.
Materiais: O material convencional éPolietileno reticulado (XLPE)A borracha de etileno-propileno (EPR) é utilizada em aplicações de média tensão e alta flexibilidade. O policloreto de vinila (PVC) é predominantemente utilizado em redes de distribuição de baixa tensão.
4. Camada de proteção metálica
Função: Fornece um caminho para corrente de falha, blindagem eletromagnética e proteção de aterramento.
Formulários:Fita de cobreblindagem, blindagem com trança de fio de cobre ou bainhas metálicas corrugadas (que também fornecem uma função de barreira radial contra a água).
5. Camada de Preenchimento
Função: Preenche os espaços vazios em cabos multicondutores para manter a estabilidade estrutural, além de fornecer amortecimento auxiliar e proteção contra umidade.
Material: Materiais não higroscópicos, como cordas de polipropileno (PP) ou cordas impermeáveis.
6. Bainha interna
Função: Protege a camada metálica de proteção contra corrosão e fornece uma barreira radial preliminar contra água e umidade.
Materiais: Revestimentos de polietileno extrudado (PE) ou cloreto de polivinila (PVC). Para aplicações que exigem bom desempenho de bloqueio de água, revestimentos laminados de alumínio-polietileno são frequentemente utilizados.
7. Camada de Armadura
Função: Oferece proteção mecânica contra esmagamento durante o enterramento direto, tração durante a instalação e tensão durante o lançamento submarino.
Tipos: Armadura de fita de aço (principalmente para resistência à compressão) ou armadura de fio de aço (para resistência à tração).
8. Bainha externa
Função: Camada de proteção mais externa, resistente à corrosão ambiental.
Material: Revestimento em PVC ou PE, com possibilidade de desenvolvimento de materiais especiais para o revestimento que sejam retardantes de chama, isentos de halogênio e com baixa emissão de fumaça.
9. Construções Especiais
Estrutura de impermeabilização: Revestimentos metálicos ondulados ou pó/fitas/géis impermeabilizantes.
Estrutura de proteção contra incêndio: borracha de silicone ceramificável, fitas de mica ou materiais de baixa emissão de fumaça e sem halogênio (LSZH).
Integração inteligente: Alguns cabos integram unidades de fibra óptica para medição de temperatura ou comunicação.
10. Exemplo de estrutura (cabo de núcleo único de alta tensão)
Condutor de cobre → Blindagem do condutor → Isolamento XLPE → Blindagem do isolamento → Blindagem metálica corrugada → Revestimento interno de PE → Armadura de fios de aço → Revestimento externo.
11. Resumo
Um cabo de energia é um produto de sistema projetado com precisão. A seleção de materiais e a implementação de processos para cada camada influenciam profundamente a eficiência de transmissão, a vida útil e o nível de segurança do cabo. A tecnologia moderna de cabos está evoluindo em direção a níveis de tensão mais elevados, maior capacidade, maior confiabilidade, inteligência aprimorada e maior sustentabilidade ambiental.
Data da publicação: 18/12/2025