O que faz a compactação
Um condutor encordoado redondo comum é construído com fios redondos dispostos em camadas à volta de um fio central. Fios redondos não conseguem preencher um círculo, pelo que há espaços entre eles, e o diâmetro exterior é maior do que o de um fio maciço da mesma área. Num condutor compactado, cada camada, ou o condutor inteiro, passa por fieiras ou rolos durante o encordoamento. Os fios deformam-se em formas que se ajustam umas às outras, os espaços encolhem, e o condutor acabado é visivelmente menor e mais liso do que um não compactado da mesma secção nominal.
A quantidade de metal não muda. A IEC 60228 trata os condutores encordoados redondos não compactados, redondos compactados e conformados todos como Classe 2, com a mesma resistência máxima em corrente contínua para cada secção nominal. Um condutor de cobre compactado de 95 mm2 tem de continuar em 0,193 ohm/km ou abaixo a 20 graus C, exatamente como um não compactado. A compactação é uma forma de arranjar o cobre, não de o poupar.
Por que os fabricantes de cabos compactam os condutores
A compactação é comum nos cabos de energia por várias razões, cada uma das quais também interessa aos compradores:
- Diâmetro exterior menor: cada camada aplicada sobre o condutor, do isolamento à bainha, é aplicada sobre um círculo menor, pelo que o cabo acabado é menor e mais leve para a mesma capacidade.
- Menos material nas restantes camadas: uma circunferência menor precisa de menos composto de isolamento, assentamento e bainha para as mesmas espessuras, o que afeta o custo e o peso por quilómetro.
- Superfície mais lisa: um condutor compactado apresenta uma superfície mais uniforme à camada que o cobre. No cabo de média tensão isto conta imenso, porque a camada semicondutora do condutor e o isolamento têm de assentar numa base lisa e redonda para manter o campo elétrico uniforme.
- Menos vazios: espaços menores entre fios deixam menos espaço ao longo do condutor para migração de humidade ou composto; onde se exige bloqueio longitudinal de água, a construção é especificada separadamente na mesma.
- Manuseamento e embalagem: um cabo menor e mais leve significa mais metros por bobina e trações mais fáceis, dentro dos limites da bobina e do percurso.
O cabo de referência 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 da página de cabos de energia MT usa um condutor de cobre compactado sob a sua camada semicondutora do condutor, 4,5 mm de isolamento XLPE e uma camada semicondutora do isolamento, com um diâmetro exterior de cerca de 61 mm e cerca de 5.403 kg/km segundo o catálogo da fábrica parceira. O artigo sobre as camadas semicondutoras MT explica por que a superfície lisa do condutor conta sob as camadas semicondutoras.
Condutores redondos, compactados e conformados
| Forma | Construção | Efeito no cabo | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Redondo, não compactado | Fios redondos em camadas, espaços naturais | Maior diâmetro para a secção | Fio de instalação, condutores de energia menores, manuseamento flexível |
| Redondo, compactado | Camadas prensadas por fieiras ou rolos | Condutor menor e mais liso | Cabo de energia BT e MT, cabo de energia de alumínio |
| Conformado (setorial) | Encordoado e conformado em perfil setorial | Cabo multipolar compacto | Alguns cabos de energia BT multipolares maiores |
Os diâmetros exatos de cada forma variam entre fábricas e são indicados em cada folha de dados; este site não publica um valor geral de compactação. Nem toda a fábrica compacta todas as secções: algumas compactam apenas os condutores de energia maiores e fornecem as secções menores como encordoados redondos não compactados, e o cabo BT de referência 0,6/1 kV 4x25 mm2 é listado simplesmente como cobre encordoado redondo. A folha de dados, e não a designação, diz-lhe que forma está a comprar, por isso peça-a com todas as propostas. Quando o desk compara propostas, compara o diâmetro do condutor e o diâmetro exterior indicados por cada fábrica parceira para a mesma secção e forma.
O que o comprador precisa de verificar
Um condutor compactado muda os detalhes nas duas pontas do cabo, pelo que três pontos pertencem à lista de verificação antes de encomendar.
Terminais e conectores. Os terminais e conectores de compressão são concebidos para uma secção de condutor e muitas vezes para uma forma de condutor. Os fabricantes de conectores indicam se um terminal serve para condutores compactados, não compactados ou ambos, e a matriz correta depende disso. Incompatibilidades causam crimpagens frouxas ou barris sobreesforçados. Encomende os terminais conforme a forma de condutor efetivamente fornecida e mantenha a folha de dados do condutor com o kit de terminação.
Bucins e acessórios. Os bucins de cabo, as terminações e as emendas MT são selecionados pelo diâmetro sobre camadas específicas, como o isolamento ou a bainha exterior. Se um projeto se baseou numa construção não compactada de uma fábrica e o cabo entregue é compactado, ou o inverso, os acessórios podem não servir. Confirme os diâmetros na folha de dados da fábrica que vai fazer o cabo.
Resistência, não diâmetro. Um diâmetro pequeno do condutor não prova compactação, nem prova cobre em falta. A única forma de distinguir é o ensaio de resistência em corrente contínua. Um condutor pequeno porque é compactado passa no limite da IEC 60228; um condutor pequeno porque o cobre foi retirado chumba nele. O artigo sobre ensaio de resistência do condutor explica o que o registo deve mostrar.
Compactação e alumínio
Os condutores de energia de alumínio também são comummente compactados. Como o alumínio precisa de uma secção maior do que o cobre para a mesma resistência, como explicado no artigo cobre ou alumínio, reduzir o diâmetro ajuda a manter os cabos de alumínio manejáveis. O cabo de referência 0,6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2, com cerca de 40 mm de diâmetro total, é verificado face ao limite Classe 2 do alumínio de 0,320 ohm/km, seja qual for a sua forma de encordoamento. Os terminais de alumínio para condutores compactados seguem a mesma regra do cobre: faça corresponder o terminal e a matriz à forma.
Como especificar a compactação
- Indique a forma: por exemplo “condutor de cobre encordoado circular compactado, Classe 2 conforme IEC 60228”, ou deixe a forma ao critério da fábrica se os acessórios ainda não estiverem escolhidos.
- Indique o limite de resistência: o valor Classe 2 da IEC 60228 para a secção e o metal, verificado por bobina mediante relatório de ensaio.
- Congele os diâmetros com os acessórios: uma vez escolhidos bucins, terminais ou terminações MT, escreva a gama de diâmetros sobre as camadas relevantes na especificação.
- Mantenha a forma consistente: em projetos de várias bobinas, todas as bobinas de uma secção devem ter a mesma forma de condutor, para que um só kit de terminação sirva todas.
As fábricas parceiras confirmam a forma e os diâmetros do condutor na folha de dados antes da produção, e o desk verifica-os face à especificação na inspeção pré-embarque. Envie a designação, as restrições dos acessórios e as quantidades pelo formulário de cotação.