Cabo eletrico - Electrical cable

Diagrama de cabos elétricos
Cabo de alimentação flexível com três condutores de cobre sólido de 2,5 mm 2

Um cabo elétrico é um conjunto de um ou mais fios que passam lado a lado ou agrupados, que são usados ​​para transportar corrente elétrica .

Um conjunto de cabos é a composição de um ou mais cabos elétricos e seus conectores correspondentes . Um conjunto de cabos não é necessariamente adequado para conectar dois dispositivos, mas pode ser um produto parcial (por exemplo, para ser soldado em uma placa de circuito impresso com um conector montado na caixa). Os conjuntos de cabos também podem assumir a forma de uma árvore de cabos ou chicote de cabos , usados ​​para conectar vários terminais.

Etimologia

O termo cabo originalmente se referia a uma linha náutica de comprimento específico onde várias cordas são combinadas para produzir uma linha forte e grossa que era usada para ancorar grandes navios. Com o desenvolvimento da tecnologia elétrica, as pessoas deixaram de usar fio de cobre nu para usar agrupamentos de fios e vários métodos de proteção e acorrentamento que se assemelhavam ao cabeamento mecânico, então o termo foi adotado para fiação elétrica . No século 19 e no início do século 20, os cabos elétricos eram frequentemente isolados com tecido, borracha ou papel. Os materiais plásticos são geralmente usados ​​hoje, exceto para cabos de alimentação de alta confiabilidade. O termo também passou a ser associado a comunicações devido ao seu uso em comunicações elétricas.

Usos modernos

6 polegadas (15 cm) de diâmetro externo, cabos refrigerados a óleo, atravessando a represa Grand Coulee por toda parte. Um exemplo de cabo pesado para transmissão de energia.

Cabos elétricos são usados ​​para conectar dois ou mais dispositivos, permitindo a transferência de sinais elétricos ou energia de um dispositivo para outro. Os cabos são usados ​​para uma ampla gama de finalidades e cada um deve ser adaptado para essa finalidade. Os cabos são amplamente usados ​​em dispositivos eletrônicos para circuitos de energia e sinal. A comunicação de longa distância ocorre por meio de cabos submarinos . Os cabos de alimentação são usados ​​para transmissão em massa de energia de corrente alternada e contínua, especialmente usando cabos de alta tensão . Os cabos elétricos são amplamente utilizados na fiação de edifícios para iluminação, energia e circuitos de controle instalados permanentemente em edifícios. Uma vez que todos os condutores de circuito necessários podem ser instalados em um cabo de uma só vez, o trabalho de instalação é economizado em comparação com alguns outros métodos de fiação.

Fisicamente, um cabo elétrico é um conjunto que consiste em um ou mais condutores com seus próprios isolamentos e telas opcionais, cobertura (ões) individual (is), proteção do conjunto e cobertura (ões) de proteção. Os cabos elétricos podem ser tornados mais flexíveis torcendo os fios. Neste processo, fios menores individuais são torcidos ou trançados juntos para produzir fios maiores que são mais flexíveis do que fios sólidos de tamanho semelhante. Amassar pequenos fios antes do trançamento concêntrico adiciona mais flexibilidade. Os fios de cobre em um cabo podem ser nus ou podem ser revestidos com uma fina camada de outro metal, geralmente estanho, mas às vezes ouro , prata ou algum outro material. O estanho, o ouro e a prata são muito menos sujeitos à oxidação do que o cobre, o que pode prolongar a vida útil do fio e tornar a soldagem mais fácil. A estanhagem também é usada para fornecer lubrificação entre os fios. O estanho foi usado para ajudar na remoção do isolamento de borracha. As configurações apertadas durante o encordoamento tornam o cabo extensível (CBA - como em cabos de monofone de telefone).

Os cabos podem ser presos e organizados com segurança, por exemplo, usando entroncamento, bandejas de cabos , braçadeiras ou laços de cabos . Cabos flexíveis ou flexíveis contínuos usados ​​em aplicações móveis dentro de transportadores de cabos podem ser protegidos com dispositivos de alívio de tensão ou abraçadeiras.

Em altas frequências, a corrente tende a correr ao longo da superfície do condutor. Isso é conhecido como efeito de pele .

Teste de incêndio na Suécia , mostrando o fogo se espalhando rapidamente através da queima do isolamento do cabo, um fenômeno de grande importância para cabos usados ​​em algumas instalações.
Cabo de alimentação de condutor único de 500.000 mil circulares (254 mm 2 )

Cabos e campos eletromagnéticos

Cabeamento de par trançado

Qualquer condutor de transporte de corrente , incluindo um cabo, irradia um campo eletromagnético . Da mesma forma, qualquer condutor ou cabo irá captar energia de qualquer campo eletromagnético existente ao seu redor. Esses efeitos são freqüentemente indesejáveis, no primeiro caso equivalendo a uma transmissão indesejada de energia que pode afetar adversamente equipamentos próximos ou outras partes do mesmo equipamento; e no segundo caso, captação indesejada de ruído que pode mascarar o sinal desejado sendo transportado pelo cabo, ou, se o cabo estiver transportando alimentação ou tensões de controle, poluí-los a ponto de causar mau funcionamento do equipamento.

A primeira solução para esses problemas é manter os comprimentos dos cabos em edifícios curtos, uma vez que a captação e a transmissão são essencialmente proporcionais ao comprimento do cabo. A segunda solução é direcionar os cabos para evitar problemas. Além disso, existem projetos de cabos específicos que minimizam a captação e a transmissão eletromagnética. Três das principais técnicas de projeto são blindagem , geometria coaxial e geometria de par trançado .

A blindagem utiliza o princípio elétrico da gaiola de Faraday . O cabo é envolvido em todo o seu comprimento em folha ou malha de arame. Todos os fios que passam por essa camada de blindagem serão em grande parte desacoplados dos campos elétricos externos , principalmente se a blindagem estiver conectada a um ponto de tensão constante, como terra ou aterramento . A blindagem simples desse tipo não é muito eficaz contra campos magnéticos de baixa frequência , como o "zumbido" magnético de um transformador de energia próximo . Uma blindagem aterrada em cabos operando a 2,5 kV ou mais reúne corrente de fuga e corrente capacitiva, protegendo as pessoas de choques elétricos e equalizando o estresse no isolamento do cabo.

O design coaxial ajuda a reduzir ainda mais a transmissão e captação magnética de baixa frequência. Neste projeto, a lâmina ou malha de proteção tem uma seção transversal circular e o condutor interno está exatamente no centro. Isso faz com que as tensões induzidas por um campo magnético entre a blindagem e o condutor central consistam em duas magnitudes quase iguais que se cancelam.

Um par trançado possui dois fios de um cabo trançado um ao redor do outro. Isso pode ser demonstrado colocando uma extremidade de um par de fios em uma furadeira e girando enquanto mantém uma tensão moderada na linha. Onde o sinal de interferência tem um comprimento de onda longo em comparação com o passo do par trançado, comprimentos alternados de fios desenvolvem tensões opostas, tendendo a cancelar o efeito da interferência.

Proteção contra fogo

Na construção civil , o material da capa do cabo elétrico é uma fonte potencial de combustível para incêndios. Para limitar a propagação do fogo, pode-se usar materiais de revestimento de cabos ou jaquetas que sejam retardantes de fogo. A cobertura de plástico em alguns cabos revestidos de metal pode ser removida na instalação para reduzir a fonte de combustível para incêndios. Os revestimentos inorgânicos e as caixas ao redor dos cabos protegem as áreas adjacentes da ameaça de incêndio associada ao revestimento de cabos desprotegido. No entanto, essa proteção contra incêndio também retém o calor gerado pelas perdas do condutor, portanto, a proteção deve ser fina.

Para fornecer proteção contra incêndio a um cabo, o isolamento é tratado com materiais retardadores de fogo ou é usado um isolamento mineral não combustível (consulte Cabo revestido de cobre com isolamento mineral ) .

Tipos

Um cabo elétrico de 250 V, 16 A em uma bobina.

Códigos e cores

O CENELEC HD 361 é uma norma homologada publicada pelo CENELEC, que se refere ao tipo de marcação de fios e cabos, cujo objetivo é harmonizar cabos. O Deutsches Institut für Normung (DIN, VDE) lançou um padrão semelhante (DIN VDE 0292).

Cabos híbridos

Cabos híbridos ópticos e elétricos podem ser usados ​​em aplicações externas wireless de fibra para a antena (FTTA). Nesses cabos, as fibras ópticas transportam informações e os condutores elétricos são usados ​​para transmitir energia. Esses cabos podem ser colocados em vários ambientes para servir antenas montadas em postes, torres ou outras estruturas. Regulamentações de segurança locais podem ser aplicadas.

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • RM Black, The History of Electric Wires and Cables , Peter Pergrinus, Londres 1983 ISBN  0-86341-001-4
  • BICC Cables Ltd, "Electric Cables Handbook", WileyBlackwell; London 3rd Edition 1997, ISBN  0-632-04075-0

links externos