Os componentes estruturais dos produtos de fios e cabos podem ser geralmente divididos em quatro partes principais:condutores, camadas de isolamento, camadas de blindagem e proteção, juntamente com componentes de enchimento e elementos de tração. De acordo com os requisitos de uso e cenários de aplicação, algumas estruturas de produtos são bastante simples, tendo apenas condutores como componente estrutural, como fios desencapados aéreos, fios de rede de contato, barramentos de cobre-alumínio (barramento), etc. produtos dependem de isoladores durante a instalação e distância espacial (ou seja, isolamento de ar) para garantir a segurança.
1. Condutores
Os condutores são os componentes mais fundamentais e indispensáveis responsáveis pela transmissão de corrente elétrica ou informações de ondas eletromagnéticas dentro de um produto. Os condutores, muitas vezes chamados de núcleos de fios condutores, são feitos de metais não ferrosos de alta condutividade, como cobre, alumínio, etc. Os cabos de fibra óptica usados em redes de comunicação óptica em rápida evolução nos últimos trinta anos empregam fibras ópticas como condutores.
2. Camadas de Isolamento
Esses componentes envolvem os condutores, proporcionando isolamento elétrico. Eles garantem que a corrente ou as ondas eletromagnéticas/ópticas transmitidas apenas viajem ao longo do condutor e não para fora. As camadas de isolamento evitam que o potencial (ou seja, tensão) do condutor influencie os objetos circundantes e garantem a função normal de transmissão do condutor e a segurança externa de objetos e pessoas.
Condutores e camadas de isolamento são os dois componentes fundamentais necessários para produtos de cabos (exceto fios desencapados).
Em diversas condições ambientais durante a instalação e operação, os produtos de fios e cabos devem possuir componentes que ofereçam proteção, principalmente para a camada de isolamento. Esses componentes são conhecidos como camadas protetoras.
Como os materiais de isolamento devem possuir excelentes propriedades de isolamento elétrico, eles exigem alta pureza com um teor mínimo de impurezas. No entanto, estes materiais muitas vezes não podem fornecer protecção simultânea contra factores externos (ou seja, forças mecânicas durante a instalação e utilização, resistência às condições atmosféricas, produtos químicos, óleos, ameaças biológicas e riscos de incêndio). Esses requisitos são atendidos por várias estruturas de camada protetora.
Para cabos projetados especificamente para ambientes externos favoráveis (por exemplo, espaços internos limpos e secos sem forças mecânicas externas), ou em casos onde o próprio material da camada de isolamento apresenta certa resistência mecânica e resistência climática, pode não haver necessidade de uma camada protetora como um componente.
4. Blindagem
É um componente em produtos de cabo que isola o campo eletromagnético dentro do cabo dos campos eletromagnéticos externos. Mesmo entre diferentes pares ou grupos de fios dentro de produtos de cabos, o isolamento mútuo é necessário. A camada de blindagem pode ser descrita como uma “tela de isolamento eletromagnético”.
Durante muitos anos, a indústria considerou a camada de blindagem como parte da estrutura da camada protetora. No entanto, propõe-se que seja considerado como um componente separado. Isso ocorre porque a função da camada de blindagem não é apenas isolar eletromagneticamente as informações transmitidas dentro do cabo, evitando que vazem ou causem interferência em instrumentos externos ou outras linhas, mas também evitar que ondas eletromagnéticas externas entrem no cabo através acoplamento eletromagnético. Esses requisitos diferem das funções tradicionais da camada protetora. Além disso, a camada de blindagem não é apenas colocada externamente no produto, mas também colocada entre cada par de fios ou múltiplos pares de um cabo. Na última década, devido ao rápido desenvolvimento de sistemas de transmissão de informações utilizando fios e cabos, juntamente com um número crescente de fontes de interferência de ondas eletromagnéticas na atmosfera, a variedade de estruturas blindadas se multiplicou. O entendimento de que a camada de blindagem é um componente fundamental dos produtos de cabos tornou-se amplamente aceito.
Muitos produtos de fios e cabos são multinúcleos, como a maioria dos cabos de energia de baixa tensão sendo cabos de quatro ou cinco núcleos (adequados para sistemas trifásicos) e cabos telefônicos urbanos variando de 800 pares a 3.600 pares. Depois de combinar esses núcleos isolados ou pares de fios em um cabo (ou agrupamento múltiplo), existem formas irregulares e grandes lacunas entre os núcleos isolados ou pares de fios. Portanto, uma estrutura de enchimento deve ser incorporada durante a montagem do cabo. O objetivo desta estrutura é manter um diâmetro externo relativamente uniforme no enrolamento, facilitando o enrolamento e a extrusão da bainha. Além disso, garante a estabilidade do cabo e a integridade da estrutura interna, distribuindo as forças uniformemente durante o uso (alongamento, compressão e flexão durante a fabricação e assentamento) para evitar danos à estrutura interna do cabo.
Portanto, embora a estrutura de enchimento seja auxiliar, ela é necessária. Existem regulamentos detalhados sobre a seleção de materiais e projeto desta estrutura.
Os produtos tradicionais de fios e cabos normalmente dependem da camada blindada da camada protetora para suportar forças de tração externas ou a tensão causada pelo seu próprio peso. Estruturas típicas incluem blindagem de fita de aço e blindagem de fio de aço (como o uso de fios de aço de 8 mm de espessura, torcidos em uma camada blindada, para cabos submarinos). Porém, em cabos de fibra óptica, para proteger a fibra de forças de tração menores, evitando qualquer leve deformação que possa afetar o desempenho da transmissão, revestimentos primários e secundários e componentes de tração especializados são incorporados à estrutura do cabo. Por exemplo, em cabos de fones de ouvido de telefones celulares, um fio de cobre fino ou uma fita de cobre fina enrolada em torno de uma fibra sintética é extrudado com uma camada isolante, onde a fibra sintética atua como um componente de tração. No geral, nos últimos anos, no desenvolvimento de produtos especiais pequenos e flexíveis que requerem múltiplas dobras e torções, os elementos de tração desempenharam um papel significativo.
Horário da postagem: 19 de dezembro de 2023