Che cos'è la stagnatura e perché si fa
Il rame stagnato parte dallo stesso filo di rame ricotto usato in qualsiasi cavo. Prima della cordatura, ogni filo singolo passa attraverso un processo di stagnatura che lascia un sottile rivestimento metallico di stagno. Il conduttore viene poi cordato e isolato come al solito. La IEC 60228 copre sia i conduttori in rame nudo sia quelli rivestiti di metallo, e dà limiti di resistenza separati per i conduttori classe 5 e 6 stagnati.
Lo stagno si applica per quattro ragioni pratiche:
- Protezione dalla corrosione: il rame nudo si scurisce e va in corrosione nell'umidità, nell'aria salmastra e in alcune atmosfere chimiche. Lo stagno è più resistente e scherma il rame sottostante, in particolare alle estremità tagliate e alle terminazioni dove l'acqua può entrare.
- Protezione dei fili sottili: nei conduttori flessibili classe 5 e 6 i fili sono molto sottili, quindi un po' di corrosione superficiale è una gran parte di ciascun filo. La stagnatura tiene i fili brillanti e conduttivi lungo tutta la lunghezza.
- Compatibilità con l'isolamento: alcune mescole in gomma e reticolate possono reagire con il rame nudo durante la vulcanizzazione o nel tempo; lo strato di stagno li separa e aiuta l'isolamento a spellarsi pulito.
- Saldabilità: i fili stagnati accettano bene la saldatura, cosa utile dove i conduttori si saldano in connettori o apparecchiature.
La penalità di resistenza
Lo stagno conduce meno bene del rame, quindi un conduttore stagnato della stessa sezione nominale ha resistenza leggermente più alta. La IEC 60228 ne tiene conto con una propria colonna di limiti. La differenza è piccola, come mostra la tabella per le sezioni flessibili comuni.
| Sezione nominale | Rame nudo classe 5 | Rame stagnato classe 5 | Differenza |
|---|---|---|---|
| 4 mm2 | 4.95 | 5.09 | circa 3% in più |
| 6 mm2 | 3.30 | 3.39 | circa 3% in più |
In termini di progetto pochi punti percentuali di resistenza cambiano raramente la sezione di un cavo, anche se sui tratti lunghi in corrente continua aggiunge un po' di caduta di tensione, come spiegato nella caduta di tensione spiegata. Per verificare una consegna, il punto è che un conduttore stagnato va misurato sulla colonna stagnato. Un conduttore stagnato 4 mm2 classe 5 che legge 5.0 ohm/km supera il suo limite di 5.09; un conduttore nudo 4 mm2 classe 5 che legge lo stesso valore non supera il suo limite di 4.95; e uno che legge 5.2 non supera in nessun caso. Per questo la registrazione di prova deve dichiarare contro quale colonna è stata verificata.
La stagnatura influisce anche sulle terminazioni. I connettori a compressione per cavi solari e flessibili sono di solito progettati e provati per conduttori stagnati o nudi in un intervallo di sezioni dichiarato, e le istruzioni del costruttore del connettore dicono quale. Usare lo strumento e la matrice di crimpatura corretti conta più del rivestimento stesso, ma un disallineamento tra connettore e conduttore è una causa comune di giunti caldi in campo. Chiedete la scheda tecnica del connettore accanto a quella del cavo quando si procurano insieme.
Dove il rame stagnato è richiesto o comune
Cavo fotovoltaico. La EN 50618 e la IEC 62930, le norme del cavo solare H1Z2Z2-K, richiedono rame flessibile stagnato. La costruzione di riferimento della pagina sui cavi fotovoltaici è H1Z2Z2-K 1x4 mm2 con conduttore classe 5 stagnato a fili singoli di 0,31 mm o meno, isolamento e guaina reticolati senza alogeni, tensione nominale DC 1.5 kV, circa 5,7 mm complessivi e 5.09 ohm/km o meno. Il cavo solare passa la sua vita all'aperto all'altezza dei moduli, vede condensa dentro i connettori e viene tagliato e crimpato in cantiere, quindi lo strato di stagno protegge i molti fili sottili a ogni terminazione. L'imballo è di solito matasse da 100 m o bobine da 500 m.
Cavo navale e offshore. Le specifiche dei cavi per navi e piattaforme offshore richiedono comunemente conduttori in rame stagnato per l'aria salmastra e la condensa. Le regole applicabili sono quelle della società di classificazione e della norma nominata nella specifica della nave o della piattaforma; il desk chiede quel documento prima di abbinare uno stabilimento partner, perché le costruzioni navali riguardano più del rivestimento del conduttore.
Cavi flessibili e di apparecchiatura. Molti cordoni flessibili, cavi di comando per ambienti umidi, cavi di batterie e accumulo e cablaggi di apparecchiature usano conduttori classe 5 stagnati per resistenza alla corrosione e saldabilità. Qui la stagnatura è di solito una scelta dell'acquirente anziché un requisito di norma.
| Applicazione | Conduttore tipico | Perché |
|---|---|---|
| Cavo solare H1Z2Z2-K | Classe 5 stagnato, richiesto | Costruzione EN 50618 / IEC 62930 |
| Cavo per navi e offshore | Stagnato, secondo specifica della nave | Aria salmastra e condensa |
| Cavi flessibili in ambienti umidi | Classe 5 stagnato, opzione comune | Protegge i fili sottili, facilita la saldatura |
| Cavo di energia BT fisso al chiuso | Classe 2 nudo | Servizio asciutto, fili più grossi |
| Filo da edilizia in tubo | Classe 1 o 2 nudo | Servizio asciutto; la stagnatura aggiungerebbe solo costo |
Dove la stagnatura aggiunge poco
Per il cavo di energia fisso in installazioni al chiuso o in tubi asciutti, il rame ricotto nudo è la norma e la stagnatura aggiunge costo senza un beneficio chiaro. I conduttori classe 2 maggiori hanno fili spessi, quindi un sottile strato superficiale di ossidazione cambia appena la loro resistenza, e la guaina li protegge lungo il percorso. Il cavo di riferimento 0.6/1 kV Cu/XLPE/PVC della pagina sui cavi di energia BT usa rame nudo per esattamente questo motivo. Se un fornitore propone la stagnatura su un cavo che non la richiede, chiedete perché; se una specifica la richiede, non lasciate che venga eliminata per risparmiare.
Verificare un conduttore stagnato
Il rame stagnato sembra argentato, che è anche il colore dell'alluminio e dell'alluminio rivestito di rame, quindi un'occhiata rapida non basta. Tre verifiche li separano:
- Graffiate o tagliate un filo: sotto il sottile strato di stagno il rame stagnato mostra il colore del rame; l'alluminio è argentato fino in fondo, e il CCA mostra una pelle di rame su un nucleo argentato. L'articolo CCA contro rame lo copre nel dettaglio.
- Verificate la resistenza: sulla colonna rame stagnato classe 5 della IEC 60228; alluminio o CCA leggono ben al di sopra.
- Verificate il peso: sulla scheda tecnica, per esempio circa 55 a 66 kg/km per H1Z2Z2-K 1x4 mm2 secondo le schede tecniche pubbliche; un conduttore a base alluminio è visibilmente più leggero.
Nell'ordine d'acquisto, scrivete la riga del conduttore per intero: «conduttore in rame ricotto stagnato, classe 5 secondo IEC 60228, 4 mm2, massimo 5.09 ohm/km a 20 gradi C, verificato per bobina con rapporto di prova». Gli stabilimenti partner quotano e provano poi su quella riga. La pagina sui materiali dei conduttori confronta le opzioni, e il modulo di richiesta ha un campo per il rivestimento.