Por que o comprador deve pensar em camadas
Uma folha de dados apresenta um cabo como uma pilha: condutor, isolamento, reunião, talvez uma blindagem ou armadura, e uma bainha exterior. A fábrica orça-o da mesma forma, camada a camada, porque cada camada é um material distinto e muitas vezes uma passagem distinta numa máquina distinta. Quando uma cotação parece barata, a poupança está quase sempre escondida numa camada: um condutor com menos fios ou fios mais finos, uma parede de isolamento no limite inferior da tolerância, enchimentos substituídos por menos material, ou uma bainha mais fina do que a norma exige.
A IEC 60502-1, a referência habitual para cabos de energia de 0,6/1 kV, descreve as camadas possíveis por ordem: condutor, isolamento, enchimentos e revestimento interior, camadas metálicas como blindagem ou armadura, e a bainha exterior. Nem todos os projetos têm todas as camadas. Um fio de instalação tem duas; um cabo armado de média tensão pode ter nove ou dez. As secções seguintes percorrem-nas do centro para fora.
Condutor e isolamento
O condutor transporta a corrente e é normalmente o maior item de custo, porque o cobre e o alumínio representam cerca de 80% do custo de um cabo típico, segundo as divulgações de fabricantes cotados em bolsa. É especificado pelo material, pela secção e pela classe segundo a IEC 60228: Classe 1 maciço, Classe 2 encordoado, Classe 5 flexível e Classe 6 extraflexível. O ensaio que conta é a resistência máxima em corrente contínua a 20 C; para um condutor de cobre de 25 mm2 Classe 2 é de 0,727 ohm/km. Um condutor que cumpre este valor tem metal suficiente, seja qual for a aparência do seu diâmetro. Há mais sobre materiais na nossa página de materiais condutores.
O isolamento é a camada extrudida que suporta a tensão. O PVC é dimensionado para uma temperatura do condutor de 70 C; o XLPE para 90 C em regime contínuo e 250 C em curto-circuito, razão pela qual a maioria dos cabos de energia de 0,6/1 kV utiliza hoje XLPE. No cabo de referência 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 do catálogo de uma fábrica parceira, a parede de XLPE é de 0,9 mm. A espessura é medida em amostras retiradas da bobina e comparada com os valores nominal e mínimo da norma.
Os cabos de média tensão acrescentam duas finas camadas semicondutoras, uma sob e outra sobre o isolamento, para manter o campo elétrico uniforme. No cabo de referência 8,7/15 kV 3x95 mm2, a parede de XLPE entre elas é de 4,5 mm, cinco vezes o valor da baixa tensão. A página de isolamentos e bainhas compara os compostos.
Identificação dos condutores, enchimentos e fita de reunião
Cada condutor isolado é identificado, normalmente por cor nos cabos de energia e por números impressos nos cabos de controlo multipolares. A identificação tem de corresponder ao mercado: castanho, preto, cinzento, azul e verde-amarelo na convenção IEC, outros esquemas noutros mercados, como explicado no nosso artigo sobre códigos de cores dos condutores.
Quando vários condutores são reunidos, os espaços entre eles são preenchidos com enchimentos para que o cabo fique redondo, e o conjunto é mantido com uma fita de reunião. No cabo BT de referência são enchimento de PP e fita não tecida. Os enchimentos parecem um pormenor menor, mas definem a circularidade do cabo, o que afeta a vedação dos bucins e o assentamento do cabo na bobina.
Bainha interior, blindagens e armadura
Os cabos armados precisam de uma base para a armadura. A bainha interior ou assentamento é uma camada extrudida sobre os condutores reunidos; no cabo de referência 0,6/1 kV Cu/XLPE/STA/PVC 4x35 mm2 tem 1,2 mm de PVC. Sobre ela fica a armadura: fita de aço (STA, 0,2 mm no modelo de referência), fios de aço (SWA) para cabos multipolares, ou fios de alumínio (AWA) para cabos unipolares em corrente alternada, onde o aço aqueceria devido às correntes de Foucault. A nossa página de cabos armados mostra a construção completa.
Os cabos de média tensão levam uma blindagem metálica em vez de, ou além de, armadura. No cabo MT de referência é uma blindagem de fita de cobre sobre cada condutor, que conduz as correntes capacitivas e de defeito e dá ao cabo um potencial de terra definido. Blindagens e armaduras são explicadas lado a lado na página de armaduras e blindagens.
Bainha exterior e marcação
A bainha exterior protege todo o interior da água, da abrasão, da luz solar e do manuseamento. O PVC é a escolha habitual; os compostos LSZH são usados onde o fumo e os gases halogenados importam, ensaiados segundo a IEC 61034 e a IEC 60754; o PE é usado onde a resistência à água ou o enterramento importam mais do que o comportamento ao fogo. No cabo BT de referência a bainha de PVC tem 1,8 mm; na referência MT tem 2,8 mm. A bainha leva também a legenda impressa e as marcas métricas, tema do nosso artigo sobre impressão da bainha.
| Camada | 0,6/1 kV 4x25 mm2 XLPE | 0,6/1 kV 4x35 mm2 STA | 8,7/15 kV 3x95 mm2 |
|---|---|---|---|
| Condutor | Cobre recozido encordoado | Cobre recozido encordoado | Cobre compactado |
| Camadas semicondutoras | Nenhuma | Nenhuma | Semicondutora do condutor e do isolamento |
| Isolamento | XLPE 0,9 mm | XLPE 0,9 mm | XLPE 4,5 mm |
| Enchimentos e fita | Enchimento de PP, fita não tecida | Enchimentos, fita | Enchimentos, fita |
| Bainha interior | Nenhuma | PVC 1,2 mm | Nenhuma |
| Camada metálica | Nenhuma | Fita de aço 0,2 mm | Blindagem de fita de cobre |
| Bainha exterior | PVC 1,8 mm | PVC 1,8 mm | PVC 2,8 mm |
| Diâmetro exterior | aprox. 25 mm | aprox. 30 mm | aprox. 61 mm |
| Peso | aprox. 1.292 kg/km | aprox. 2.067 kg/km | aprox. 5.403 kg/km |
A tabela mostra a rapidez com que o peso sobe à medida que se acrescentam camadas: a armadura e uma bainha interior levam um cabo tetrapolar de cerca de 1,3 para cerca de 2,1 toneladas por quilómetro, embora o condutor aumente apenas uma secção. Esse peso define o tamanho da bobina, o frete e o manuseamento.
Usar as camadas para comparar cotações
Quando duas propostas para a mesma descrição estão muito afastadas, compare-as camada a camada antes de comparar o preço por metro:
- Condutor: peça a classe e o registo de resistência em corrente contínua por bobina, não apenas a secção nominal.
- Isolamento: compare o composto e a espessura nominal; uma proposta mais barata cota por vezes PVC onde pediu XLPE.
- Reunião: verifique o número de condutores, os enchimentos e se está incluída uma bainha interior sob a armadura.
- Camadas metálicas: confirme o tipo e a dimensão da armadura, ou o tipo e a secção da blindagem nos cabos MT.
- Bainha: compare o material, a espessura nominal e o diâmetro exterior; um diâmetro bem abaixo da folha de dados é um sinal de alerta.
O desk inclui esta tabela em todas as fichas técnicas e confronta-a com os registos de ensaios de rotina antes do embarque. Para começar, envie a designação e as quantidades pelo formulário de cotação, ou leia primeiro como se decifram as designações de cabos.