La estructura básica de los cables incluye conductor, aislamiento, blindaje, cubierta y otras partes.
1. Conductor
Función: Un conductor es un componente de un cable que transmite energía eléctrica (magnética), información y realiza funciones específicas de conversión de energía electromagnética.
Material: Existen principalmente conductores sin recubrimiento, como cobre, aluminio, aleación de cobre, aleación de aluminio; conductores recubiertos de metal, como cobre estañado, cobre plateado, cobre niquelado; conductores blindados de metal, como acero revestido de cobre, aluminio revestido de cobre, acero revestido de aluminio, etc.
2. Aislamiento
Función: La capa aislante se envuelve alrededor del conductor o de una capa adicional del mismo (como cinta de mica refractaria), y su función es aislar el conductor para que no soporte la tensión correspondiente y evitar la fuga de corriente.
Los materiales comúnmente utilizados para el aislamiento extruido son cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), polietileno reticulado (XLPE), poliolefina ignífuga libre de halógenos y de baja emisión de humos (LSZH/HFFR), fluoroplásticos, elasticidad termoplástica (TPE), caucho de silicona (SR), caucho de etileno propileno (EPM/EPDM), etc.
3. Blindaje
Función: La capa de blindaje utilizada en los productos de cables y alambres en realidad tiene dos conceptos completamente diferentes.
En primer lugar, la estructura de los cables que transmiten ondas electromagnéticas de alta frecuencia (como las de radiofrecuencia o los cables electrónicos) o corrientes débiles (como los cables de señal) se denomina blindaje electromagnético. Su objetivo es bloquear la interferencia de ondas electromagnéticas externas, evitar que las señales de alta frecuencia en el cable interfieran con el exterior y prevenir la interferencia mutua entre pares de cables.
En segundo lugar, la estructura de los cables de media y alta tensión que iguala el campo eléctrico en la superficie del conductor o del aislante se denomina apantallamiento eléctrico. Estrictamente hablando, el apantallamiento eléctrico no requiere una función de «apantallamiento», sino que simplemente homogeneiza el campo eléctrico. La pantalla que envuelve el cable suele estar conectada a tierra.
* Estructura y materiales de blindaje electromagnético
① Blindaje trenzado: se utiliza principalmente alambre de cobre desnudo, alambre de cobre estañado, alambre de cobre plateado, alambre de aleación de aluminio y magnesio, cinta plana de cobre, cinta plana de cobre plateada, etc., para trenzar por fuera del núcleo aislado, par de cables o núcleo del cable;
② Blindaje con cinta de cobre: utilice cinta de cobre suave para cubrir o envolver verticalmente el exterior del núcleo del cable;
③ Blindaje con cinta compuesta metálica: utilice cinta Mylar de aluminio o cinta Mylar de cobre para envolver o envolver verticalmente el par de cables o el núcleo del cable;
④ Blindaje integral: Aplicación integral mediante diferentes formas de blindaje. Por ejemplo, enrollar verticalmente (1-4) finos cables de cobre después de envolverlos con cinta Mylar de aluminio. Los cables de cobre pueden aumentar el efecto de conducción del blindaje;
⑤ Blindaje separado + blindaje general: cada par de cables o grupo de cables se blinda por separado con cinta de aluminio Mylar o alambre de cobre trenzado, y luego se agrega la estructura de blindaje general después del cableado;
⑥ Blindaje envolvente: utilice alambre de cobre delgado, cinta plana de cobre, etc. para envolver alrededor del núcleo del cable aislado, par de cables o núcleo del cable.
* Estructura y materiales de blindaje del campo eléctrico
Apantallamiento semiconductor: En cables de potencia de 6 kV o superiores, se adhiere una fina capa de apantallamiento semiconductor a la superficie del conductor y a la superficie aislante. Esta capa de apantallamiento del conductor es una capa semiconductora extruida. El apantallamiento del conductor con una sección transversal de 500 mm² o superior generalmente se compone de cinta semiconductora y una capa semiconductora extruida. La capa de apantallamiento aislante también tiene una estructura extruida.
Recubrimiento con alambre de cobre: El alambre de cobre redondo se utiliza principalmente para recubrimiento codireccional, y la capa exterior se enrolla en sentido inverso y se fija con cinta o alambre de cobre. Este tipo de estructura se utiliza habitualmente en cables con alta corriente de cortocircuito, como algunos cables de gran sección de 35 kV y cables de potencia unipolares.
Envoltura con cinta de cobre: envoltura con cinta de cobre suave;
④ Vaina de aluminio corrugado: Adopta extrusión en caliente o envoltura longitudinal de cinta de aluminio, soldadura, estampado, etc. Este tipo de blindaje también tiene un excelente bloqueo de agua y se utiliza principalmente para cables de energía de alta tensión y ultra alta tensión.
4. Vaina
La función de la cubierta es proteger el cable, y la del núcleo, el aislamiento. Debido a la constante evolución del entorno de uso, las condiciones de uso y los requisitos del usuario, los tipos, las formas estructurales y los requisitos de rendimiento de la estructura de la cubierta también varían, y pueden resumirse en tres categorías:
Una es proteger de las condiciones climáticas externas, las fuerzas mecánicas ocasionales y una capa protectora general que requiere una protección de sellado general (como evitar la intrusión de vapor de agua y gases nocivos); Si hay una gran fuerza mecánica externa o soporta el peso del cable, debe haber una estructura de capa protectora de la capa de armadura metálica; la tercera es la estructura de capa protectora con requisitos especiales.
Por lo tanto, la estructura de la cubierta de los cables se divide generalmente en dos componentes principales: la cubierta (o manguito) y la cubierta exterior. La estructura de la cubierta interior es relativamente simple, mientras que la cubierta exterior incluye la capa de armadura metálica y su revestimiento interior (para evitar que la capa de armadura dañe la cubierta interior), y la propia cubierta exterior que protege la capa de armadura, etc. Para diversos requisitos especiales, como retardante de llama, resistencia al fuego, protección contra insectos (termitas) y animales (mordeduras de ratas, picotazos de aves), etc., la mayoría se resuelven añadiendo diversos productos químicos a la cubierta exterior; en algunos casos, es necesario añadir componentes específicos a su estructura.
Los materiales de uso común son:
cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), poliperfluoroetileno propileno (FEP), poliolefina ignífuga libre de halógenos y de baja emisión de humos (LSZH/HFFR), elastómero termoplástico (TPE)
Fecha de publicación: 30 de diciembre de 2022