O que é a estanhagem e por que se faz
O cobre estanhado começa como o mesmo fio de cobre recozido usado em qualquer cabo. Antes do encordoamento, cada fio individual passa por um processo de estanhagem que deixa um fino revestimento metálico de estanho. O condutor é depois encordoado e isolado como habitualmente. A IEC 60228 abrange condutores de cobre simples e com revestimento metálico, e dá limites de resistência separados para condutores Classe 5 e Classe 6 estanhados.
O estanho aplica-se por quatro razões práticas:
- Proteção contra a corrosão: o cobre nu escurece e corrói com a humidade, o ar salino e algumas atmosferas químicas. O estanho é mais resistente e protege o cobre por baixo, sobretudo nas pontas cortadas e nas terminações, onde a água pode entrar.
- Proteção dos fios finos: nos condutores flexíveis Classe 5 e Classe 6, os fios são muito finos, pelo que um pouco de corrosão superficial é uma grande parte de cada fio. A estanhagem mantém os fios brilhantes e condutores ao longo do comprimento.
- Compatibilidade com o isolamento: alguns compostos de borracha e reticulados podem reagir com o cobre nu durante a cura ou com o tempo; a camada de estanho separa-os e ajuda o isolamento a descarnar de forma limpa.
- Soldabilidade: os fios estanhados aceitam bem a soldadura, o que ajuda onde os condutores são soldados a conectores ou equipamentos.
A penalização de resistência
O estanho conduz pior do que o cobre, pelo que um condutor estanhado da mesma secção nominal tem uma resistência ligeiramente superior. A IEC 60228 tem isso em conta com a sua própria coluna de limites. A diferença é pequena, como a tabela mostra para secções flexíveis comuns.
| Secção nominal | Cobre simples Classe 5 | Cobre estanhado Classe 5 | Diferença |
|---|---|---|---|
| 4 mm2 | 4,95 | 5,09 | cerca de 3% mais alta |
| 6 mm2 | 3,30 | 3,39 | cerca de 3% mais alta |
Em termos de projeto, alguns por cento de resistência raramente mudam a secção de um cabo, embora em percursos CC longos acrescente um pouco à queda de tensão, como explicado em queda de tensão explicada. Para verificar uma entrega, o ponto é que um condutor estanhado tem de ser medido face à coluna do estanhado. Um condutor estanhado de 4 mm2 Classe 5 com leitura de 5,0 ohm/km passa no seu limite de 5,09; um condutor simples de 4 mm2 Classe 5 com a mesma leitura chumba no seu limite de 4,95; e um com leitura de 5,2 chumba em ambos os casos. É por isso que o registo de ensaio tem de indicar face a que coluna foi verificado.
A estanhagem também afeta as terminações. Os conectores de crimpagem para cabos solares e flexíveis são normalmente concebidos e ensaiados para condutores estanhados ou simples numa gama de secções declarada, e as instruções do fabricante do conector dizem qual. Usar a ferramenta e a matriz de crimpagem correspondentes conta mais do que o revestimento em si, mas uma incompatibilidade entre conector e condutor é uma causa comum de ligações quentes no terreno. Peça a folha de dados do conector juntamente com a do cabo quando ambos são adquiridos em conjunto.
Onde o cobre estanhado é exigido ou comum
Cabo solar fotovoltaico. A EN 50618 e a IEC 62930, as normas do cabo solar H1Z2Z2-K, exigem cobre flexível estanhado. A construção de referência da página de cabos solares fotovoltaicos é H1Z2Z2-K 1x4 mm2 com condutor Classe 5 estanhado de fios individuais de 0,31 mm ou menos, isolamento e bainha reticulados sem halogéneos, tensão nominal DC 1,5 kV, cerca de 5,7 mm de diâmetro total e 5,09 ohm/km ou menos. O cabo solar passa a vida útil ao ar livre à altura dos módulos, sofre condensação dentro dos conectores e é cortado e crimpado em obra, pelo que a camada de estanho protege os muitos fios finos em cada terminação. A embalagem é habitualmente rolos de 100 m ou bobinas de 500 m.
Cabo marítimo e offshore. As especificações de cabos para navios e plataformas offshore pedem habitualmente condutores de cobre estanhado devido ao ar salino e à condensação. As regras aplicáveis são as da sociedade de classificação e da norma indicadas na especificação do navio ou da plataforma; o desk pede esse documento antes de associar uma fábrica parceira, porque as construções marítimas envolvem mais do que o revestimento do condutor.
Cabos flexíveis e de equipamento. Muitos cordões flexíveis, cabos de controlo para locais húmidos, cabos de baterias e de armazenamento de energia, e cablagem de equipamento usam condutores Classe 5 estanhados pela resistência à corrosão e pela soldadura mais fácil. Aqui a estanhagem é normalmente uma escolha do comprador e não um requisito da norma.
| Aplicação | Condutor típico | Por quê |
|---|---|---|
| Cabo solar H1Z2Z2-K | Classe 5 estanhado, exigido | Construção EN 50618 / IEC 62930 |
| Cabo para navios e offshore | Estanhado, conforme especificação do navio | Ar salino e condensação |
| Cabos flexíveis em zonas húmidas | Classe 5 estanhado, opção comum | Protege os fios finos, facilita a soldadura |
| Cabo de energia BT fixo em interiores | Classe 2 simples | Serviço seco, fios maiores |
| Fio de instalação em eletroduto | Classe 1 ou 2 simples | Serviço seco; a estanhagem só acrescenta custo |
Onde a estanhagem acrescenta pouco
Para cabo de energia fixo em instalações interiores secas ou em condutas, o cobre recozido simples é a norma e a estanhagem acrescenta custo sem benefício claro. Os condutores Classe 2 maiores têm fios espessos, pelo que uma fina camada superficial de oxidação quase não muda a sua resistência, e a bainha protege-os ao longo do percurso. O cabo de referência 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC da página de cabos de energia BT usa cobre simples exatamente por essa razão. Se um fornecedor propõe estanhagem num cabo que não a precisa, pergunte porquê; se uma especificação exige estanhagem, não a deixe cair para poupar custo.
Verificar um condutor estanhado
O cobre estanhado tem aspeto prateado, que é também a cor do alumínio e do alumínio revestido de cobre, pelo que um olhar rápido não chega. Três verificações distinguem-nos:
- Raspe ou corte um fio: sob a fina camada de estanho, o cobre estanhado mostra cor de cobre; o alumínio é prateado por inteiro, e o CCA mostra uma pele de cobre sobre um núcleo prateado. O artigo CCA ou cobre trata isto em pormenor.
- Verifique a resistência: face à coluna Classe 5 estanhada da IEC 60228; o alumínio ou o CCA lê muito acima dela.
- Verifique o peso: face à folha de dados, por exemplo cerca de 55 a 66 kg/km para H1Z2Z2-K 1x4 mm2 segundo folhas de dados públicas; um condutor à base de alumínio é visivelmente mais leve.
Na ordem de compra, escreva a linha do condutor por extenso: “condutor de cobre recozido estanhado, Classe 5 conforme IEC 60228, 4 mm2, máximo 5,09 ohm/km a 20 graus C, verificada por bobina mediante relatório de ensaio”. As fábricas parceiras cotam e ensaiam depois face a essa linha. A página de materiais condutores compara as opções, e o formulário de cotação tem um campo para o revestimento.