O compromisso básico
Um cabo multipolar reúne todos os condutores de um circuito numa só bainha: três fases, talvez um neutro e uma terra. É instalado numa só passagem, recebe um bucim em cada ponta e tem uma única etiqueta de bobina. Um cabo unipolar leva um condutor por bainha, pelo que um circuito trifásico precisa de pelo menos três cabos instalados em conjunto.
Em secções pequenas e médias, o multipolar é normalmente mais simples e mais barato de instalar. À medida que a secção do condutor aumenta, um cabo multipolar torna-se pesado, rígido e difícil de dobrar, puxar e terminar, e o equilíbrio pende para os cabos unipolares. O ponto exato de mudança depende do projeto, do percurso de instalação e das terminações disponíveis; é o projetista que decide, e o trabalho do comprador é assegurar que a encomenda corresponde ao projeto.
Para distribuidores e grossistas a questão é outra. O stock serve muitos projetos ao mesmo tempo, pelo que a escolha incide sobre os formatos que os clientes mais pedem. Os cabos multipolares nas secções comuns têm rotação regular e podem ser cortados à medida a partir de bobinas de stock. Os cabos unipolares de grande secção são normalmente artigos de projeto, encomendados para uma lista de quantidades específica em comprimentos emparelhados, e raramente compensa mantê-los em stock, a menos que o distribuidor sirva um fluxo regular de trabalhos em quadros e transformadores. Um plano de stock sensato mantém as secções multipolares em prateleira e adquire os alimentadores unipolares por projeto, com comprimentos de bobina acordados antes da encomenda. O desk pode dividir um mesmo pedido segundo essas linhas, para que as linhas de stock e as de projeto sejam cotadas e programadas separadamente.
Gamas de secção e o que as fábricas produzem
Os catálogos das fábricas parceiras mostram como as duas famílias se sobrepõem. A gama de cabos de energia BT vai de 1,5 a 630 mm2, de 1 a 5 condutores e em formas com neutro reduzido, como 3+1 e 3+2. Os cabos de alumínio vão de 1x10 a 630 mm2 em unipolar e de 10 a 400 mm2 em multipolar. Do lado MT, os cabos IEC 60502-2 do catálogo de referência vão de 25 a 630 mm2 em unipolar e de 25 a 400 mm2 em tripolar. Por outras palavras, as maiores secções são exclusivamente unipolares.
| Aspeto | Multipolar | Unipolar |
|---|---|---|
| Uso típico | Circuitos pequenos e médios, distribuição final, controlo | Grandes alimentadores, ligações a transformadores e quadros, circuitos MT |
| Armadura | SWA ou STA sobre todos os condutores | AWA (fios de alumínio) para circuitos CA; não armado em condutas ou esteiras |
| Instalação | Um cabo por circuito | Três ou mais cabos em trevo ou em esteira plana |
| Dobragem e tração | Mais rígido em grandes secções | Cada cabo mais flexível e mais leve |
| Terminações | Um bucim por ponta, condutores abertos dentro da caixa | Um bucim por cabo; placas de bucins não magnéticas em CA |
| Bobinas | Uma bobina por comprimento | Bobinas emparelhadas por fase, com os mesmos comprimentos |
Armadura: por que os cabos unipolares em CA usam alumínio
Num cabo multipolar, os campos magnéticos das três correntes de fase anulam-se em grande parte dentro do cabo, pelo que uma armadura de aço à volta de todos os condutores não coloca problema. A armadura de fios de aço (SWA) é a escolha habitual para cabos multipolares segundo a BS 5467 e a BS 6724, e a armadura de fita de aço (STA) é a construção do cabo de referência 0,6/1 kV 4x35 mm2 da nossa página de cabos armados.
Um cabo unipolar em corrente alternada é diferente. O seu campo não se anula, e um anel de aço à volta de um condutor aqueceria por correntes de Foucault e perdas magnéticas. Os cabos unipolares armados para circuitos CA usam por isso armadura de fios de alumínio (AWA), que não é magnética. A mesma lógica aplica-se à placa de bucins, onde as placas de aço à volta de cabos unipolares em CA são normalmente substituídas por placas não magnéticas. A página de armaduras e blindagens e o nosso artigo sobre armadura AWA em cabos unipolares entram em mais pormenor.
Instalação e ligação das blindagens
Os cabos unipolares de um mesmo circuito são instalados juntos, em trevo (um triângulo apertado) ou em formação plana. A formação afeta a dissipação de calor, as tensões induzidas nas blindagens e armaduras e as forças entre cabos num curto-circuito, razão pela qual se usam abraçadeiras dimensionadas para o nível de defeito em percursos unipolares de grande secção. Todos estes fatores entram no cálculo da capacidade de corrente segundo a IEC 60364-5-52, a BS 7671 ou o NEC, conforme aplicável, feito pelo engenheiro do projeto.
As blindagens e armaduras dos cabos unipolares precisam também de um esquema de ligação, porque podem circular correntes nelas quando ambas as pontas estão ligadas à terra. O projetista escolhe o esquema; o comprador só precisa de o conhecer para assegurar que os cabos, bucins e acessórios de ligação à terra encomendados lhe correspondem. Os cabos multipolares evitam a maior parte disto, o que explica em parte o seu interesse para circuitos mais pequenos.
Custo por circuito, não por metro
Comparar unipolar e multipolar pelo preço por metro é enganador. Um circuito trifásico em cabo unipolar precisa de três ou quatro vezes o comprimento de cabo, três ou quatro bainhas em vez de uma e armadura separada em cada cabo, se for exigida armadura. Em contrapartida, os cabos unipolares são mais fáceis de puxar em condutas longas, precisam de bobinas mais pequenas por cabo e podem por vezes evitar emendas em percursos longos, porque cada bobina leva um comprimento maior. A comparação correta é o custo por metro de circuito, incluindo bucins, abraçadeiras e tempo de instalação.
O peso mostra a escala. O cabo de referência 0,6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2 da nossa página de cabos de alumínio pesa cerca de 1.907 kg por quilómetro numa só bainha. O mesmo circuito em cabos unipolares distribui esse metal por quatro bainhas e quatro bobinas, cada uma mais leve e mais fácil de manusear em obra, mas com mais composto de bainha no total.
O que pôr na encomenda
- Indique a configuração dos condutores: 1x240 mm2, 3x95 mm2, 3x150+70 mm2 e assim por diante, exatamente como na lista de quantidades.
- Indique a armadura por tipo: AWA para unipolar em CA, SWA ou STA para multipolar, ou não armado.
- Emparelhe os comprimentos por fase: nos circuitos unipolares, encomende bobinas em conjuntos de igual comprimento para que as fases possam ser instaladas juntas.
- Marque as fases, se necessário: os cabos unipolares podem levar identificação de fase na impressão da bainha ou numa risca colorida, acordada na ficha técnica.
- Verifique os limites de bobina e de manuseamento: bobinas multipolares grandes podem exceder a capacidade de elevação em obra; veja o nosso artigo sobre noções básicas sobre bobinas de cabo.
Envie a lista de quantidades pelo formulário de cotação. O desk confirma por escrito com a fábrica a configuração dos condutores, a armadura e os conjuntos de bobinas antes da produção.