Cabo blindado de 3 condutores: construção, tipos de blindagem e guia de seleção

Se você já abriu um gabinete de controle e encontrou um cabo com três núcleos isolados, um envoltório metálico fino e um fio dreno desencapado, você estava olhando para um cabo blindado de 3 condutores. É um dos projetos mais práticos em trabalhos elétricos industriais porque realiza duas tarefas ao mesmo tempo: transporta três circuitos dentro de uma única jaqueta e evita que ruídos elétricos entrem ou saiam desses circuitos.

Na Jiangsu Dongfeng Cable, fabricamos fios e cabos desde 1988, e construções blindadas de três núcleos aparecem em quase todas as conversas que temos com construtores de painéis, integradores de sistemas e engenheiros de manutenção. Este guia explica como o cabo é construído, qual estilo de blindagem se adapta a cada trabalho e o que confirmar antes de fazer um pedido.

O que é um cabo blindado de 3 condutores?

Um cabo blindado de 3 condutores contém três condutores isolados separadamente, uma blindagem metálica que envolve todos os três e uma capa externa. Os núcleos podem ser torcidos juntos ou dispostos em paralelo, mas a blindagem sempre envolve o grupo como um todo. Isso é o que o separa de um cabo de alimentação comum de três núcleos, que não possui nenhuma barreira condutora ao redor dos núcleos.

Trabalhando de dentro para fora, uma construção típica fica assim:

• Condutores — cobre trançado, geralmente Classe 2 para fiação fixa ou Classe 5 onde o cabo deve ser flexível. As versões de controle e instrumentação geralmente variam de 0,5 mm² a 2,5 mm², enquanto as versões de potência começam em torno de 4 mm² e vão muito maiores.
• Isolamento — PVC para serviço geral a 70 °C, XLPE para operação a 90 °C e melhor rigidez dielétrica, e PE, silicone ou FEP onde baixa perda ou alta temperatura são importantes.
• Enchimentos e fita adesiva — enchimentos não higroscópicos mantêm o conjunto redondo para que a blindagem fique uniformemente assentada e o cabo permaneça estável em um prensa-cabos.
• Escudo — folha de alumínio/poliéster, trança de cobre ou uma combinação de ambos, geralmente com um fio dreno de cobre estanhado em contato contínuo com a folha.
• Jaqueta externa — PVC, PUR ou um composto de baixa emissão de fumaça e zero halogênio, com fita de aço ou armadura de fio de aço adicionada quando proteção mecânica for necessária.

A palavra “blindado” está fazendo um verdadeiro trabalho aqui. Um cabo de três núcleos sem blindagem é perfeitamente adequado para um alimentador de motor em um ambiente limpo, mas não oferece defesa contra interferência eletromagnética e pode irradiar seu próprio ruído de comutação. Adicione a blindagem e os mesmos três núcleos se tornarão adequados para trabalhos em nível de sinal, drives e qualquer instalação onde um inspetor ou uma especificação do cliente solicite uma construção blindada.

Tipos de escudo e para que servem

O escudo é onde reside a maioria das decisões de engenharia. A folha é fina e barata e cobre toda a circunferência, mas é frágil e depende do fio dreno para transportar a corrente induzida. O Braid é robusto, tolera flexões e funciona melhor em frequências mais altas, mas custa mais e raramente atinge cobertura total. Muitos cabos de unidade e instrumentação usam ambos, e vale a pena entender o raciocínio por trás dessa camada se você quiser ler nossas notas sobre como a blindagem é projetada em cabos de energia .

Os números de cobertura são apenas parte do quadro. O que importa na prática é como a blindagem é ligada em ambas as extremidades do percurso e quanto do campo interferente realmente atinge os condutores. Uma folha 100% com um fio de drenagem mal terminado terá um desempenho inferior a uma trança de 85% fixada corretamente na sobreposta.

Por que três condutores em vez de um ou dois

Três núcleos em uma jaqueta é um arranjo muito eficiente, e não apenas porque economiza espaço. Num circuito trifásico equilibrado, a soma das correntes é zero, de modo que os campos magnéticos se cancelam em grande parte e o cabo produz muito menos interferência externa do que três cabos de núcleo único separados produziriam. No trabalho de sinais, uma tríade trançada se comporta como um par trançado com um condutor de referência extra, e quando todo o grupo fica dentro de uma blindagem, a rejeição do modo comum melhora novamente.

Também existem benefícios práticos. Um cabo significa um prensa-cabos, uma rota de bandeja, um exercício de terminação e menos chances de erros de fiação durante o comissionamento. Para os construtores de painéis que trabalham com um cronograma apertado, isso aumenta rapidamente.

Onde o cabo blindado de 3 condutores é usado

Você encontrará esta construção em uma ampla variedade de instalações, e a lista abaixo reflete os trabalhos que nossos clientes nos trazem com mais frequência:

• Painéis de controle industriais e sistemas de automação, onde sinais analógicos e digitais compartilham uma rota com equipamentos de comutação.
• Loops de instrumentação, como transmissores de 4–20 mA, sensores de pressão e temperatura e medidores de vazão.
• Alimentações de motor de acionamento de frequência variável, onde a blindagem limita tanto o ruído irradiado quanto as correntes de rolamento que encurtam a vida útil do motor.
• Circuitos de alarme de incêndio e de segurança de vida que devem continuar funcionando enquanto outros serviços são afetados.
• Trânsito ferroviário, projetos marítimos e offshore, onde vibração, umidade e maresia exigem uma construção resistente e blindada.
• Instalações de energia renovável, incluindo conexões de inversores e circuitos de monitoramento em parques solares.

Nossa linha de cabos de controle com isolamento plástico é construída exatamente para esse tipo de serviço, com contagens de núcleos, opções de blindagem e materiais de revestimento que o trabalho de controle e instrumentação exige.

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Como especificar o cabo correto

Uma especificação que diz apenas “três núcleos blindados” deixa muita coisa em aberto. Analise estes pontos antes de solicitar um orçamento:

1. Classificação de tensão. Confirme a tensão do sistema e se o cabo é para controle, instrumentação ou alimentação. Um cabo de controle de 300/500 V e um cabo de alimentação de 0,6/1 kV não são intercambiáveis.
2. Tamanho e corrente do condutor. Verifique a corrente de carga real, os fatores de redução de temperatura ambiente e agrupamento e a queda de tensão ao longo do comprimento do trecho.
3. Isolamento and temperature. O PVC é adequado para a maioria dos painéis internos; XLPE ou um composto de alta temperatura é necessário próximo a fornos, motores e equipamentos de processo.
4. Escudo type and coverage. Combine a blindagem com o ambiente de interferência em vez de optar pela opção mais cara.
5. Jaqueta e ambiente. Considere óleo, água, exposição ultravioleta, roedores, desempenho contra fogo e se o comportamento com baixo teor de fumaça e livre de halogênio é obrigatório.
6. Normas e aprovações. Indique o padrão que o cabo deve atender, uma vez que as classes de condutores, espessuras de parede e regimes de teste diferem entre regiões.
7. Flexibilidade e roteamento. Condutores flexíveis Classe 5 e uma capa com classificação adequada são essenciais para esteiras de arrasto, pórticos móveis e bandejas de cabos apertadas.
8. Escudo termination. Decida com antecedência como o fio dreno ou trança será ligado em cada extremidade, pois isso afeta a seleção da sobreposta e o layout do painel.

Onde os sinais são especialmente fracos ou o ruído ambiente é intenso, uma construção de nível de instrumentação com uma blindagem combinada de folha e trança é geralmente a escolha mais segura, e nosso cabo para computadores, aparelhos elétricos e instrumentos é projetado de acordo com esse requisito.

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Instalação e aterramento de blindagem na prática

O erro mais comum que vemos é uma blindagem que é aterrada em uma extremidade por conveniência e depois deixada flutuando na outra, sem que ninguém decida se isso é apropriado. A regra prática é direta. Para circuitos de sinal onde você deseja impedir que correntes de loop de terra fluam através da blindagem, ligue-a apenas na extremidade da fonte. Para cabos de acionamento e qualquer instalação onde o objetivo seja conter ruído de alta frequência, conecte-os em ambas as extremidades, de preferência com uma braçadeira de 360 ​​graus em vez de um rabicho pendurado.

Alguns outros hábitos compensam:

• Mantenha o fio dreno o mais curto possível e termine-o no bucim ou em uma barra de aterramento dedicada.
• Mantenha o raio de curvatura mínimo do fabricante para que a folha não enrugue ou rache.
• Separe os cabos de sinal blindados dos cabos de alimentação e, onde as rotas devem se cruzar, cruze-os em ângulos retos.
• Apoie o cabo no espaçamento recomendado para evitar esforços mecânicos nas terminações.
• Registre as decisões de colagem da blindagem nos desenhos conforme construído, para que a manutenção futura não as desfaça.

Trabalhando com cabo Dongfeng

Fabricamos toda a gama abordada neste artigo, desde cabos de controle e instrumentação de baixa tensão até cabos de alimentação XLPE de média e alta tensão, e nosso sistema de qualidade cobre tudo, desde a entrada de cobre e compostos até a inspeção final de envio. Se o seu projeto envolve temperaturas elevadas, rotas com risco de incêndio ou um ambiente de instalação difícil, também vale a pena dar uma olhada em nosso cabo de controle resistente a altas temperaturas.

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Um cabo blindado de 3 condutores é um componente pequeno em um projeto grande, mas é a parte que decide se um sinal chega de forma limpa ou se um inversor desarma de forma intermitente. Acertar a construção, a blindagem e a terminação na fase de especificação não custa nada a mais e economiza muito tempo posteriormente. Se desejar uma segunda opinião sobre uma programação de cabos, envie-a e nossos engenheiros irão analisá-la com você - você pode entre em contato com nossa equipe técnica a qualquer momento.