05

6. COMPORTAMENTO DOS CABOS AO FOGO 6.1 CABOS IGNFUGOS 6.2 SELECO DE CABOS 6.3 NORMALIZAO

4. CRITRIOS PARA A SELECO DE UM CABO DE BAIXA TENSO 4.1 TENSO ESTIPULADA 4.2 SELECO DO TIPO CONSTRUTIVO NA GAMA CABELTE 4.3 CRITRIOS PARA A SELECO DA SECO NOMINAL DO CONDUTOR 4.3.1 Determinao da seco mnima que permite escoar a corrente de servio 4.3.1.1 Clculo da Corrente de servio 4.3.1.2 Corrente mxima admissvel do cabo 4.3.2 Corrente mxima admissvel em regime de curto circuito 4.3.3 Queda de tenso 4.3.4 Seco econmica

1. CONSTITUIO DOS CABOS ELCTRICOS 1.1 INTRODUO 1.2 PARTES CONSTITUINTES 1.2.1 Condutores 1.2.2 Materiais de isolao e de revestimento exterior (bainhas) 1.2.3 Condutores concntricos 1.2.4 Blindagens 1.2.5 Armaduras 1.2.6 Bainhas 1.2.7 Enfitagens 1.2.8 Agrupamento dos condutores

NDICE

0707070713212125262626

MANUAL DE CABOS ELCTRICOS DE BAIXA TENSO

3. IDENTIFICAO DOS CABOS 3.1 SISTEMA DE DESIGNAES 3.1.1 Cabos harmonizados 3.1.2 Cabos no harmonizados 3.2 SISTEMA DE IDENTIFICAO DOS CONDUTORES ISOLADOS 3.3 MARCAO

2. NORMALIZAO27

292930313233

35353538383839474850

8. ANEXO 8.1 CORRENTES ADMISSVEIS NOS CONDUTORES ISOLADOS E CABOS 8.2 CARACTERSTICAS ELCTRICAS PARA AS CONSTRUES STANDARD DOS CABOS DE BAIXA TENSO INDUSTRIAIS

7. INSTALAO 7.1 ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE

5. CLCULO DAS PRINCIPAIS CARACTERSTICAS ELCTRICAS DOS CABOS DE BAIXA TENSO 5.1 RESISTNCIA HMICA 5.2 INDUTNCIA 5.3 REACTNCIA

52525253

54555657

5959

656569

07

Numa caracterizao genrica, um cabo elctrico de energia de baixa tenso constitudo por um ou por vrios condutores de baixaresistncia elctrica que possibilitam a transmisso de uma corrente elctrica com perdas reduzidas, por uma camada isolante aplicadaem torno dos condutores que se destina a separ-los electricamente entre si, de forma a suportarem a tenso de servio, e a isol-losrelativamente ao exterior.

As condies de instalao e as influncias externas podem tambm obrigar incluso de outros componentes, tais como: blindagens,que conferem proteco elctrica, armaduras que conferem proteco mecnica e bainhas para assegurar a proteco contra os agentesexteriores.

1. CONSTITUIO DOS CABOS ELCTRICOS

1.1 INTRODUO

Grau de pureza (%) 99,9 99,5Densidade a 20C (gr/cm3) 8,89 2,70

Resistividade a 20C (.mm2/m) 0,017241 0,028264Coeficiente de variao da resistncia

hmica, temp. de referncia = 20C (C-1)Coeficiente de dilatao linear (C-1) 17x10-6 23x10-6

Condutividade trmica (W/cm.C) 3,85 2,17Calor especfico (Cal/C.g) 0,093 0,214

Ponto de fuso (C) 1080 660Tenso de rotura (N/mm2) * 200 a 250 125 a 205; 60 a 105 (macio)Alongamento rotura (%) * 15 a 35 1 a 4; 15 a 25 (macio)

Caractersticas Cobre (recozido) Alumnio

* Valores indicativos

TABELA 1.1 - CARACTERSTICAS DO COBRE E DO ALUMNIO

0,00393 0,00403

A caracterizao de um condutor de um cabo elctrico no fica completa com a definio do tipo de material. Existe um conjunto decaractersticas, igualmente importantes, que necessrio especificar, particularmente:

A seco normalizada A resistncia hmica A forma A composio

Os condutores utilizados nos cabos de energia de baixa tenso so constitudos por um nico fio (circular ou sectorial), ou por vrios fioscableados (torcidos entre si), e podem ser rgidos ou flexveis.

Os condutores rgidos podem ser divididos em macios (unifilares, normalmente circulares de cobre, ou circulares ou sectoriais dealumnio) e cableados (multifilares, de cobre ou alumnio, redondos, compactados ou no, ou sectoriais).

FIG. 1.1 - SECO RECTA TRANSVERSAL DE VRIOS TIPOS DE CONDUTORES

Condutor circular, cableado,no compactado

Condutor circular, cableado,compactado

Condutor sectorial macio Condutor sectorial cableado,compactado

1.2 PARTES CONSTITUINTES

1.2.1 CONDUTORES

Os condutores constituem o ncleo de transmisso de energia dos cabos elctricos. Os materiais condutores mais comuns nos cabosisolados de energia de baixa tenso so o cobre macio e o alumnio macio ou duro. Tal se deve excelente condutividade elctrica deambos, ao seu custo e s suas caractersticas mecnicas de excepo, que se traduzem na facilidade de serem transformados at formade fio.

Os condutores sectoriais podem ser divididos em vrias categorias consoante a sua forma. Os mais usuais correspondem aos sectoresa 180, 120 e 90 utilizados nos cabos de 2, 3 e 4 condutores, respectivamente.

08

FIG. 1.2 CONDUTORES SECTORIAIS

A construo sectorial permite reduzir a dimenso dos cabos, tirando-se da vantagens em termos de reduo do seu custo e da suainstalao. Para condutores sectoriais macios a ligao dos cabos feita com terminais prprios, mas nos multifilares correnteutilizarem-se os terminais usados para cravao dos condutores circulares.

Normalmente, os condutores rgidos multifilares so compactados nas seces a partir de 6 mm2. A compactao consiste em pressionaros fios elementares do condutor para o interior do mesmo, de forma a reduzir os espaos vazios e regularizar a superfcie exterior docondutor.

Com esta operao consegue-se reduzir a dimenso dos condutores e, ao mesmo tempo, produzir uma superfcie exterior mais uniformee lisa, o que se torna vantajoso pela diminuio do consumo do material isolante, que de outra maneira penetraria nos interstcios docondutor. Por outro lado, permite regularizar o campo elctrico superfcie do condutor, aspecto importante sobretudo nos cabos demdia tenso e alta tenso.

A classificao rgido e flexvel est ligada aplicao dos cabos, relacionando-se sobretudo com as caractersticas construtivas doscondutores.

Com efeito a flexibilidade de um cabo, desde que no armado, depende muito da flexibilidade dos seus condutores. O aumento daflexibilidade de um condutor obtido atravs da diminuio do dimetro dos fios elementares que o constituem, o que implica um aumentodo nmero dos fios, e atravs da reduo do passo de toro dos mesmos.

Para instalaes fixas so usados condutores rgidos. Os condutores de cobre at seco de 6 mm2, inclusiv, so normalmente maciose a partir daquela seco cableados. Os condutores de alumnio podem ser macios ou cableados, estando disponveis para seces apartir de 10 mm2.

Em cabos de 2, 3 e 4 condutores, todos com a mesma seco, ou nos cabos de 4 condutores, um dos quais com uma seco reduzida,os condutores (de maior seco) so habitualmente sectoriais a partir das seces de 35 mm2, inclusiv.

TABELA 1.2 CONFIGURAO DOS CONDUTORES RGIDOS DOS CABOS DE BAIXA TENSO

Macio (classe 1) Cableado (classe 2)

1,5 n.a. C n.a. (C)2,5 n.a. C n.a. (C)4 n.a. C n.a. (C)6 n.a. C n.a. (C)

10 (C) (C) (C) C16 C (C) C C25 S - C C35 S - S ou C S ou C50 S - S ou C S ou C70 S - S ou C S ou C95 S - S ou C S ou C

120 S - S ou C S ou C150 S - S ou C S ou C185 S - S ou C S ou C240 S - S ou C S ou C280 S* n.a. n.a. n.a.300 S - C ou (S) C ou (S)380 S* n.a. n.a. n.a.400 S - C C500 S - C C630 S - C C800 S - C C

Alumnio Cobre Aluminio Cobre

Seco nominal(mm2)

S Forma sectorial; C Forma circular; () Pode ser usada, mas no standard; n.a. No aplicvel* Existem no mercado nacional duas seces no normalizadas ao nvel da IEC/EN 60228. So os condutores nas seces de 280 mm2 e 380 mm2 formados por 4 sectores a 90,macios. Estes condutores so utilizados no fabrico de cabos LSVV para a EDP.

120 90180

Os condutores flexveis so usados nas instalaes fixas nos casos em que seja necessrio facilitar as operaes de instalao. Para asinstalaes mveis, onde os cabos alimentam aparelhos mveis, so utilizados apenas condutores flexveis. Os condutores flexveis sonormalizados apenas para o cobre, so sempre circulares e esto disponveis em todas as seces at 630 mm2.

09

NORMA EN 60228Os condutores dos cabos que constam deste catlogo seguem o especificado na norma EN 60228, cujo texto foi adoptado da norma IEC60228 Conductors of insulated cables. Este documento constitui a norma base da generalidade dos condutores utilizados nos cabosisolados, tanto em Portugal, como a nvel europeu. Esta norma define as seces normalizadas e as respectivas resistncias hmicaspara vrios nveis de flexibilidade e algumas caractersticas mecnicas. Os condutores so agrupados em vrias classes consoante a suacomposio: classe 1 Condutores unifilares ou macios, classe 2 Condutores cableados, classe 5 Condutores flexveis,classe 6 Condutores com grau de flexibilidade superior aos da classe 5 e, por isso, correntemente designados de extra-flexveis.

CONDUTORES

RGIDOS

FLEXVEIS, MULTIFILARES, DA CLASSE 5, DE COBRE

EXTRA - FLEXVEIS, MULTIFILARES, DA CLASSE 6, DE COBRE

MACIOS

CABLEADOS, MULTIFILARES, DA CLASSE 2

REDONDOS, UNIFILARES, DA CLASSE 1, DE COBRE E DE ALUMNIO

SECTORIAIS DE ALUMNIO

REDONDOS DE COBRE E DE ALUMNIO

SECTORIAIS DE COBRE E DE ALUMNIO

Os valores de resistncia hmica so apresentados para o cobre n recozido, para o cobre revestido, habitualmente estanhado (utilizadoem determinadas instalaes quando, por exemplo, h um risco elevado de corroso), para o alumnio e para as ligas de alumnio (estastm pouca utilizao na baixa tenso).

A EN 60228 especifica ainda os valores de tenso de ruptura para os condutores de alumnio, e que se apresentam na TABELA 1.3.

TABELA 1.3 CARACTERSTICAS MECNICAS DOS CONDUTORES DE ALUMNIO

Condutores circularesou sectoriais cableados

10 110 a165 at 20016 110 a165 125 a 205

25 e 35 60 a 130 125 a 20550 60 a 110 125 a 205

70 e maior 60 a 90 125 a 205

Tenso de ruptura dos fiosconstituintes antes de cablear (N/mm2)

Seco nominal dos condutores(mm2)

A introduo destes valores foi apenas realizada na ltima reviso da norma, ou seja, em 2004. Anteriormente, no se especificavamvalores de tenso de ruptura pelo que se utilizavam os valores definidos na NP 1108 Fios e perfis de alumnio para condutores de caboselctricos isolados, associados s nomenclaturas macio, 3/4 duro e duro. Na verso actual da NP 1108 excluiu-se esta notao eseguiram-se os critrios estabelecidos na EN 60228.

As caractersticas mecnicas do cobre no so especificadas na EN 60228. O cobre nu ou revestido, a que correntemente se d o nomede macio, utilizado recozido. Para determinadas aplicaes particulares pode ser utilizado o cobre duro, no recozido. Os valores tpicosde tenso de ruptura e alongamento para o cobre macio so os indicados na TABELA 1.1 (para o cobre duro: 340 a 460 N/mm2 e 1 a 4%,respectivamente). As caractersticas trmicas so iguais, havendo, no entanto, uma pequena diferena nas caractersticas elctricas,sendo o valor da resistividade de 0,01793 .mm2/m para o cobre duro.

Condutores slidos

Tenso de ruptura (N/mm2)

10

RESISTNCIA HMICA DO CONDUTORA resistncia hmica ou resistncia elctrica de um condutor de um cabo, medida em corrente contnua, e temperatura de 20C dadapela seguinte expresso:

Em que: Resistividade do material a 20C (.mm2/km)S Seco recta transversal do condutor (mm2). Se o condutor for multifilar, esta obtida atravs do somatrio das seces de cada fiounifilar que o constitui.fcabl.fio (aplicvel a condutores multifilares) Factor que tem em conta o acrscimo de comprimento de cada fio em relao ao comprimentodo condutor e que resulta da respectiva toro.fcabl.cond (aplicvel a cabos multicondutores) - Factor que tem em conta o acrscimo de comprimento de cada condutor em relao aocomprimento do cabo, resultante do cableamento dos condutores.

TABELA 1.4 CONDUTORES RGIDOS, MACIOS, DA CLASSE 1

0,5 36,0 36,7 n.a.0,75 24,5 24,8 n.a.1,0 18,1 18,2 n.a.1,5 12,1 12,2 n.a.2,5 7,41 7,56 n.a.4 4,61 4,70 n.a.6 3,08 3,11 n.a.

10 1,83 1,84 3,0816 1,15 1,16 1,9125 0,727 n.a. 1,2035 0,524 n.a. 0,86850 0,387 n.a. 0,64170 0,268 n.a. 0,44395 0,193 n.a. 0,320

120 0,153 n.a. 0,253150 0,124 n.a. 0,206185 0,101 n.a. 0,164240 0,0775 n.a. 0,125300 0,0620 n.a. 0,100

Seco nominal(mm2)

Resistncia mxima, em c.c, a 20C

Condutores de cobre recozido

Nu (/km) Revestido (/km)

Condutores de alumnio ou liga dealumnio, circulares ou sectoriais

(/km)

Nota:Os condutores de cobre a partir da seco de 25 mm2, inclusiv, so aplicados apenas em cabos particulares, por exemplo, os cabos de isolao mineral.Embora a EN 60228 preveja apenas condutores circulares para as seces de alumnio de 10 mm2 a 35 mm2 no mercado portugus utilizam-se condutores sectoriais para as secesde 25 mm2 e 35 mm2.Nos cabos monocondutores de alumnio, os condutores a partir da seco de 95 mm2 inclusiv, podem ser constitudos por 4 sectores slidos a 90C. A resistncia mxima do conjunto igual a 25% da resistncia do sector individual.

(1.1)

R(/km) = S x fcabl.fio x fcabl.cond

Esta expresso , no entanto, pouco usada, j que se torna complexo determinar o valor correcto de cada um dos factores, e comofacilmente se verifica, o seu clculo dependeria muito do fabrico de cada cabo ou condutor. Para ultrapassar esta dificuldade, a secodos condutores, para cada seco nominal, no caracterizada pela sua seco geomtrica, mas pela resistncia elctrica que lhe estassociada pelas normas de construo.

Assim, a EN 60228 especifica os valores de resistncia hmica para os condutores, j em cabo, medidos em corrente contnua, a 20C,para um conjunto de seces padronizadas (de 0,5 mm2 at 2500 mm2). So estes os valores seguidos pela indstria dos cabos.

Nestas tabelas indicam-se os requisitos relativos ao nmero mnimo de fios que compom aquelas seces e que, como se referiu, estrelacionado com a maior ou menor flexibilidade que se pretende para os condutores e cabos que os integram.

11

TABELA 1.5 CONDUTORES RGIDOS, CABLEADOS, DA CLASSE 2

Seconominal(mm2)

N. mnimo de fios do condutor

Circular

Nu (/km) Revestido(/km)

Condutor dealumnio ou liga

de alumnio,(/km)

Resistncia mxima, em c.c, a 20C

Circular compactado Sectorial Condutor de cobre recozido

Cu Al Cu Al Cu Al

TABELA 1.6 CONDUTORES FLEXVEIS DE COBRE, DA CLASSE 5

0,5 0,21 39,0 40,10,75 0,21 26,0 26,71,0 0,21 19,5 20,01,5 0,26 13,3 13,72,5 0,26 7,98 8,214 0,31 4,95 5,096 0,31 3,30 3,39

10 0,41 1,91 1,9516 0,41 1,21 1,2425 0,41 0,780 0,79535 0,41 0,554 0,56550 0,41 0,386 0,39370 0,51 0,272 0,27795 0,51 0,206 0,210

120 0,51 0,161 0,164150 0,51 0,129 0,132185 0,51 0,106 0,108240 0,51 0,0801 0,0817300 0,51 0,0641 0,0654400 0,51 0,0486 0,0495500 0,61 0,0384 0,0391630 0,61 0,0287 0,0292

Seco nominal(mm2)

Resistncia mxima, em c.c, a 20C

Nu (/km) Revestido (/km)Dimetro mximo dos fios do

condutor (mm)

12

TABELA 1.7 CONDUTORES EXTRA-FLEXVEIS DE COBRE, DA CLASSE 6

0,5 0,16 39,0 40,10,75 0,16 26,0 26,71,0 0,16 19,5 20,01,5 0,16 13,3 13,72,5 0,16 7,98 8,214 0,16 4,95 5,096 0,21 3,30 3,39

10 0,21 1,91 1,9516 0,21 1,21 1,2425 0,21 0,780 0,79535 0,21 0,554 0,56550 0,31 0,386 0,39370 0,31 0,272 0,27795 0,31 0,206 0,210

120 0,31 0,161 0,164150 0,31 0,129 0,132185 0,41 0,106 0,108240 0,41 0,0801 0,0817300 0,41 0,0641 0,0654

Seco nominal(mm2)

Resistncia mxima, em c.c, a 20C

Nu (/km) Revestido (/km)Dimetro mximo dos fios do

condutor (mm)

REQUISITOS DIMENSIONAISEm termos dimensionais a EN 60228 especifica, apenas para o cobre, os dimetros mximos para os condutores macios (classe 1),cableados (classe 2) e flexveis (classes 5 e 6), e os dimetros mnimos para os condutores cableados compactados; para o alumnio eligas, os dimetros mximos e mnimos para os condutores cableados e compactados (classe 2). No estabelece limites dimensionaispara os condutores sectoriais de cobre ou alumnio. Para os condutores de alumnio macios sectoriais segue-se o especificado na normaportuguesa NP 1108.

EQUIVALNCIA ENTRE O COBRE E O ALUMNIOO emprego do alumnio nos cabos em geral e na baixa tenso tem vindo a aumentar, tal se devendo sobretudo a razes econmicas.A ponderao no uso do cobre ou alumnio deve ser feita tendo em ateno, no apenas o custo unitrio da matria prima, mas tambmoutros factores como: a seco elctrica equivalente, a intensidade mxima admissvel e o peso de cada um dos condutores.

i) SECO ELCTRICA EQUIVALENTEComparando dois condutores, um de cobre e um de alumnio, do mesmo comprimento e com o mesmo valor de resistncia hmica podem estabelecer-se as relaes de seco e de massa:

Ou seja, para a mesma resistncia hmica a seco de um condutor de alumnio cerca de 63% superior do cobre e pesa cerca de metade.

ii) INTENSIDADES ADMISSVEIS PARA A MESMA SECOEm regime permanente

No possvel traduzir numa expresso simples, que abranja a generalidade das canalizaes, a relao de intensidades entrecondutores de cobre e de alumnio da mesma seco. Consoante o tipo de cabo e as condies de instalao, a intensidade decorrente de um condutor de alumnio poder variar, para a generalidade das situaes e em cabos de baixa tenso no armadose no blindados, entre 70 a 80% da intensidade de corrente para o condutor de cobre da mesma seco.

(1.2)

(1.3)

(1.4)

Ralumnio = Rcobre alumnioSalumnio =

cobreScobre

Salumnio= 1,63Scobre

malumnio=

Salumnio 0,5mcobrex dalumnio

Scobre x dcobre =

RalumnioIalumnioIcobre =

Rcobrealumnio=cobre

= 0,78

13

Em curto-circuito

Considerando o clculo da corrente de curto-circuito no condutor no regime adiabtico (sem dissipao de calor) e relacionandoas correntes de curto-circuito, obtem-se:

(1.5)

POLMEROS

SINTTICOS

ELASTMEROS TERMOPLSTICOS TERMOENDURECIDOS ELASTMEROS

PVC PE TPE Poliamida Poliuretano

XLPE Copolmeros de etileno propileno Borracha de silicone

NATURAIS

K e so constantes que dependem do material (K = 226; = 234,5 para o cobre e K = 148; = 228 para o alumnio). - Valorestabelados na CEI 949 "Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into account non-abiabatic heatingeffects".Ti e Tf - Temperaturas inicial e final de curto circuito, por exemplo: 90C e 250C para isolao de XLPE.

ICCalumnioICCcobre =

K2alumnio x S2alumnio x ln Tf + alumnioTi + alumnio

K2cobre x S2cobre x ln Tf + cobreTi + cobre

= 0,66

1.2.2 MATERIAIS DE ISOLAO E DE REVESTIMENTO EXTERIOR

A isolao dos condutores tem uma importncia fundamental em matria de segurana da instalao e condies de explorao.Para a qualidade da isolao concorrem, em simultneo; a qualidade e propriedades do material isolante, a sua espessura e a qualidadedo seu processamento (extruso do material sobre o condutor).

As bainhas exteriores tm a funo de assegurar a proteco do cabo das influncias externas. Em particular, devem garantir a estanquidadeem relao gua e melhorar a resistncia a agentes nocivos, tais como, substncias corrosivas, agentesatmosfricos, etc.

Neste captulo faz-se uma descrio dos principais materiais plsticos utilizados como isolao e bainhas dos cabos de baixa tenso,com particular incidncia nos mais comuns. Importa referir que as caractersticas intrnsecas dos materiais se mantm, quer sejamutilizados como isolao, quer sejam utilizados como bainhas, razo pela qual se agrupam neste captulo estes dois conjuntos.

Na isolao e na bainha exterior da generalidade dos cabos de baixa tenso so empregues materiais sintticos, plsticos, do tipopolimrico. Estes materiais so por vezes referenciados como isolantes secos, designao adoptada por oposio isolao de papel eleo.

Os polmeros so macromolculas que resultam da unio de molculas elementares a que se d o nome de monmeros. De acordo como tipo de estrutura do polmero podem ser divididos em trs grandes grupos: termoplsticos, termoendurecveis e elastmeros.

Os materiais termoplsticos so aqueles que alteram a sua plasticidade por aumento da temperatura, sendo esta alterao reversvel.Uma das caractersticas principais que distinguem um termoplstico de um termoendurecido que o primeiro pode ser reprocessado,ou seja, fundido ou amolecido novamente aps o seu estado slido, e o termoendurecido no.Os termoplsticos so polmeros de elevado peso molecular, constitudos por cadeias lineares ou ligeiramente ramificadas. Quandoaquecidos transformam-se num lquido viscoso que pode ser moldado ou extrudido com equipamento apropriado. Podem ser rgidos ouflexveis, so solveis ou incham em vrios solventes.As propriedades dos termoplsticos so determinadas pela sua estrutura e arranjos moleculares.

Os termoendurecidos so plsticos rgidos com ligaes qumicas covalentes (reticulaes) entre as cadeias polimricas. Apresentamdificuldade em deformarem-se, no fundem ou amolecem, tm boa resistncia trmica, so insolveis e dificilmente incham.

Os elastmeros ou borrachas so constitudos por cadeias moleculares longas e com grande capacidade de deformao. No amolecemnem se dissolvem, podem inchar se colocados em solventes. Possuem um grau de elasticidade elevado e as suas propriedades dependemdo grau de reticulao.

14

O POLICLORETO DE VINILO, habitualmente referenciado como PVC, constituido por uma resina base obtida por polimerizao do cloretode vinilo. O monmero de base obtido por aco do cloro sobre o etileno.

Esta resina no utilizada de forma directa na isolao dos cabos devido sua fragilidade mecnica e trmica, sendo necessrio incorporaraditivos que lhe do as propriedades necessrias. Do conjunto de aditivos destacam-se:

Os estabilizantes que reduzem a tendncia de decomposio do PVC. A resina termicamente instvel podendo-se decompor com facilidade para temperaturas acima de 70C. A degradao do PVC ocorre por perda de HCl, o que provoca uma alterao na sua cor. Os estabilizantes ultra violeta tambm so adicionados para protegerem o material das radiaes UV que tambm podem causar a perda de HCl; Os plastificantes, solventes no volteis, que actuam para tornar o material mais malevel, separando as cadeias polmericas e proporcionando assim maior flexibilidade; Os lubrificantes que ajudam a processar o material nas extrusoras, reduzem a viscosidade, diminuindo o esforo da mquina; Os aditivos anti-envelhecimento que so adicionados para dar resistncia formulao contra o ataque do oxignio, ozono e degradao UV; Os antioxidantes que actuam fazendo parar as reaces entre radicais livres que ocorrem durante o processo de oxidao; As cargas que so adicionadas para reduzir o custo do composto. No entanto, estes aditivos podem fazer aumentar a dureza, pelo que tm que ser doseados convenientemente; Aditivos para melhorar as propriedades de no propagao da chama. O PVC um polmero que se autoextingue e esta sua propriedade decorre da libertao do HCl da cadeia sob a forma de gs, na presena do fogo. O gs HCl mais denso que o ar e impede o mesmo de chegar chama. No entanto, e em casos especiais, podem ser adicionados outros componentes para melhorar este comportamento. Pigmentos que permitem colorir o material de forma a possibilitar a identificao,por exemplo, dos diversos condutores de

um cabo por colorao da isolao.

Esta possibilidade de utilizar vrios aditivos e de combin-los de diferente maneira permite obter vrios compostos de PVC, comcaractersticas diferenciadas que respondem a diferentes condies de utilizao e explorao. Nomeando as mais usadas:

Compostos de PVC para temperaturas de servico at 90C Compostos de PVC para temperaturas de servio at 105C Compostos de PVC para temperaturas negativas at -30C, para instalaes fixas Compostos de PVC com resistncia acrescida aos leos Compostos de PVC com resistncia aos hidrocarbonetos Compostos de PVC no propagadores do incndio e com baixo teor de halgeneos ( 5% , quando as formulaes normais chegam aos 30%) Compostos de PVC isentos de chumbo este tipo de compostos tem vindo a ganhar mercado sendo mesmo uma exigncia ao nvel da regulamentao de alguns pases como, por exemplo, a Sucia que, por razes ambientais, tm imposto a no utilizao de chumbo, j que este material txico. Em Portugal para cabos instalados no interior de equipamentos tambm so obrigatrios. Nestas formulaes usam-se estabilizantes base de clcio e zinco. Compostos de PVC com resistncia ao ataque de trmitas, micro-organismos, etc...

Das propriedades dos compostos de PVC destacam-se as perdas dielctricas baixas e o bom comportamento elctrico temperaturaambiente; a boa resistncia mecnica (tenso de ruptura versus alongamento), a resistncia ao desgaste e compresso, a resistnciaao fluimento a temperaturas elevadas, o baixo envelhecimento trmico, a boa resistncia qumica desde que possua formulaes adequadas,a boa resistncia ao leo, o bom comportamento ao fogo no que diz respeito no propagao da chama e a sua autoextino.Estas propriedades fazem dele o material mais utilizado como revestimento externo dos cabos de baixa tenso e como isolante dos cabospara aplicaes domsticas.

Como caractersticas limitadoras do seu uso generalizado destacam-se: a fragilidade a baixas temperaturas que impossibilita a suautilizao em instalaes movis a temperaturas inferiores a -5C; a libertao de fumos opacos e corrosivos quando em combusto, oque impossibilita a sua utilizao em instalaes onde seja obrigatrio a utilizao de materiais zero halogneos. A reduo das suaspropriedades elctricas para temperaturas elevadas condiciona a sua utilizao como isolante para temperaturas do condutor, em regimepermanente, acima de 70C. De notar ainda que os compostos de PVC perdem propriedades mecnicas acima de 140C.

FIG. 1.3 TIPO DE ESTRUTURA DO PVC CH2 CH

Cl

POLIETILENO o termoplstico de estrutura mais simples, baseado numa macromolcula de um hidrocarboneto. um polmerosemi-cristalino obtido por polimerizao do etileno.

FIG. 1.4 TIPO DE ESTRUTURA DO POLIETILENOH

C C

H

H H

Quando produzido a baixa presso apresenta pequenas cadeias laterais, que dependendo do nmero, resultam nos polietilenos de altadensidade, mdia densidade ou linear de baixa densidade. Se produzido a alta presso obtem-se o polietileno de baixa densidade,caracterizado por longas cadeias laterais. este o tipo de polietileno utilizado na isolao dos cabos de energia de baixa tenso.

15

Existem vrios graus de polietileno usados nas bainhas dos cabos de energia; polietileno de alta densidade, polietileno de mdia densidade,polietileno linear de baixa densidade e polietileno de baixa densidade. A estrutura qumica do polmero define as propriedades do material,sendo a densidade um dos parmetros mais importantes do ponto de vista de comportamento.

Com o aumento da densidade melhora-se a resistncia qumica, a resistncia mecnica (tenso de ruptura), a resistncia abraso;melhora-se a estanquidade aos gases, reduz-se a deformao a temperaturas elevadas, mas aumenta-se a dureza e contraco domaterial e reduz-se a resistncia ao impacto e fissurao.

O polietileno um material que responde muito bem a baixas temperaturas e tem baixa absoro de gua, pelo que muito usado eminstalaes em que os cabos podem estar submersos permanente ou temporriamente, sendo neste ltimo caso mais adequado o dealta densidade.

susceptvel de se degradar com radiao ultra-violeta do Sol e de alguma luz artificial. Nos casos em que os cabos ficam sujeitos aestes tipos de radiaes adiciona-se ao polietileno da bainha cerca de 2 a 2,5% de negro de fumo se a bainha for preta, se tiver que possuiroutras cores, utilizam-se outros aditivos que conferem um melhor comportamento quelas radiaes.Tambm se utilizam aditivos paraconferir resistncia fissurao.

O polietileno sobretudo utilizado como bainha dos cabos de mdia e alta tenso. Na baixa tenso pouco utilizado j que inflamvel(propagador da chama) e confere maior dureza e rigidez ao cabo. No entanto, nos casos em que estas propriedades no sejam determinantes,e seja sobretudo importante a estanquidade da bainha e a resistncia abraso, o polietileno prefervel ao PVC.

Como isolante nos cabos de baixa tenso destacam-se as seguintes propriedades: perdas dielctricas muito baixas, elevada rigidezdielctrica sem vario significativa com a temperatura, baixa absoro de gua, baixa permeabilidade ao gs, bom comportamentomecnico a baixas temperaturas, razovel resistncia qumica.O baixo ponto de fuso, situado entre os 105C e 115C, limita a sua performance como material isolante em determinadas aplicaes,sobretudo em casos em que possam ocorrer curto-circuitos.

POLIETILENO RETICULADO (XLPE)Apesar das excelentes propriedades elctricas do polietileno, a sua baixa temperatura de fuso limita a temperatura do cabo em serviopermanente a 70C. No caso de sobreaquecimentos resultantes de sobrecargas ou curto-circuitos o polietileno pode fundir deixando ocondutor exposto.

A adio de determinados agentes (perxidos, silanos) ao polietileno de baixa densidade ou a aplicao de radiaes ionizantes permitem,em determinadas condies reticular o material, resultando na criao de uma estrutura tridimensional com novas ligaes entre aslongas cadeias moleculares.

Com a reticulao melhora-se substancialmente a estabilidade das caractersticas mecnicas variao da temperatura. As temperaturasmximas em regime permanente passam para 90C e em curto circuito para 250C, aumenta a resistncia abraso, ao impacto, fissurao, e aumenta a resistncia qumica.A reticulao tambm faz melhorar o comportamento a baixas temperaturas, reduzindo a contraco do material.

Tipo Estrutura molecular Densidade - valores tpicos (gr/cm3)

0,920Linear baixa densidade

Baixa densidade

Mdia densidade

Alta Densidade

0,918

0,936

0,948

Pelo facto das propriedades elctricas do polietileno reticulado no diferirem significativamente das do polietileno, mantm-se asexcelentes caractersticas enquanto isolante, o que permite reduzir as espessuras da isolao relativamente s usadas com o PVC. Esteaspecto, aliado ao facto do polietileno possuir baixo teor de halogneos, baixa opacidade e corrosividade dos fumos libertados na suacombusto, faz do polietileno reticulado o material de isolao mais usual nos cabos ignfugos de energia de baixa tenso.

BORRACHASAs borrachas so cosntituidas por macromolculas produzidas por polimerizao e apresentam um comportamento elstico temperaturade utilizao.

No nicio do fabrico de cabos de baixa tenso isolados a borracha, utilizava-se a borracha natural, obtida do latx retirado de certasrvores. Aps fabricao a borracha era tratada por vulcanizao.

Como propriedades destacam-se ainda a boa resistncia ao calor e ao envelhecimento, boa flexibilidade, boa resistncia ao ozono e maucomportamento aos leos.

O politileno um material isolante de excelncia, resultado do seu grau de pureza e das suas propriedades intrnsecas. Nas composiesindustriais so tambm usados aditivos, tais como antioxidantes, que limitam o envelhecimento por oxidao, agentes de expanso oupigmentos para colorao da massa.

16

BORRACHAS DE ETILENO PROPILENO (EPR) EPM E EPDMSo copolmeros* de baixa densidade, obtidos por polimerizao do etileno e do propileno em presena de um catalizador que promovea reticulao, estabelecendo ligaes duplas.Possuem um excelente comportamento no que diz respeito ao envelhecimento trmico e oxidao.

So utilizados sobretudo como materiais de isolao pelas boas propriedades dielctricas que apresentam. Como isolantes, j em estadoreticulado, podem ser usados para temperaturas mximas nos condutores e em permanncia de 80C a 90C. Tm propriedadessemelhantes caracterizando-se por grande flexibilidade mesmo a baixas temperaturas, boa resistncia fluidez, pelo que podem serutilizados at 250C em caso de curto-circuito dos condutores, resistncia excepcional s descargas e radiaes ionizantes, baixa absorode gua, boa resistncia ao envelhecimento trmico, ao ar e luz, e elevada resistncia abraso. Apresentam fraca resistncia ao leoe propriedades mecnicas mdias (tenso de ruptura versus alongamento).

BORRACHA DE SILICONEA borracha de silicone distingue-se das restantes acima descritas, pois no baseada em cadeias de carbono como a generalidade dospolmeros. As suas macromolculas so constituidas por uma sucesso de tomos de slicio e de oxignio, o que lhe d um excelentecomportamento ao calor. As ligaes laterais da cadeia so orgnicas base de carbono, razo da flexibilidade do composto.

Esta borracha tem tido grande aplicabilidade como material de isolao nos cabos resistentes ao fogo. Quando em contacto com a chama,arde, mas o dixido de silcio que se forma durante a combusto mantem-se agarrado ao condutor, criando uma manga isolante queassegura a continuidade da ligao elctrica. Por outro lado, a sua combusto liberta poucos fumos e no txica.No seu processamento so incluidos aditivos juntamente com perxidos orgnicos para promover a reticulao (vulcanizao).

Como propriedades podem-se destacar: excelente comportamento a temperaturas elevadas, razoveis propriedades elctricas eindependentes da temperatura de utilizao (-80C a +250C), boa resistncia ao efeito de coroa e bom comportamento elctrico emambiente hmido, excelente resistncia a radiaes ionizantes, baixa absoro de gua, a flexibilidade praticamente inlteravel numagama de temperaturas dos -50C aos 180C.

Os fios isolados com silicone podem ser usados continuamente a temperaturas de 180C, e para curtos perodos de tempo at 250C.

POLICLOROPRENO (PCP) um polmero de clorobutadieno, tambm conhecido pela designao de neopreno, obtido por polimerizaodo cloropreno proveniente da aco do cloro. Tem muito bom comportamento ao frio, com tratamento adequado resiste bem ao ozono, radiao UV e no propaga a chama. Possu fracas propriedades como dielctrico, pelo que usado apenas como material de bainhas.Se vulcanizado, apresenta excelententes propriedades mecnicas. utilizado em bainhas de cabos flexveis para aplicaes mveis em minas e na siderurgia.

POLIETILENO CLOROSULFUNADO (CSM) (HYPALON MARCA REGISTADA DA DUPONT) um material com o mesmo tipo de aplicao e propriedades do policloropreno, tendo melhor resistncia ao calor e bom comportamentoaos leos.

BORRACHA NITRILO ACRLICA VULCANIZADA um copolmero de butadieno e de nitrilo-acrlico e habitualmente misturado com PVC.Apresenta uma elevada flexibilidade juntamente com boa resistncia abraso, ao esmagamento e ao impacto pelo que muito usadacomo bainha de cabos flexveis em aplicaes mveis. Apresenta muito boa resistncia aos leos sendo por isso usada como bainha decabos que tenham que estar imersos em leo. Tem boa resistncia ao envelhecimento e s intempries, ao calor e s baixas temperaturase no propaga a chama.

PVC ACRLICO um composto resultante da mistura de PVC com borracha nitrlica. As suas propriedades so muito prximas das do policloroprenocom um melhor comportamento aos hidrocarbonetos. Apresenta boas propriedades mecnicas, bom comportamento s intempries, bomcomportamento ao ozono, muito boa resistncia aos leos, e no propaga a chama. Tem contudo ms propriedades elctricas, pelo ques usado como material de bainha.

*Designao atribuida macromolcula quando existe mais do que uma unidade bsica na sua constituio.

ISOLAMENTO MINERALO isolamento mineral tem aplicao em cabos especiais resistentes ao fogo, habitualmente utilizados em locais com risco de exploso,em locais com elevado risco de incndio e onde as temperaturas podem subir at valores de 1000C.

Desde que seja mantido seco, um material mineral como, por exemplo, o xido de magnsio tem excelentes propriedades elctricas.Como absorve gua do ar, o isolamento tem que ser envolvido por uma bainha de cobre completamente hermtica. O cabo assim formadoapresenta grande resistncia ao fogo e opera at temperaturas que podem chegar a algumas centenas de graus centgrados. Como inorgnico no envelhece. Os cabos de isolamento mineral apresentam um baixo dimetro quando comparados com os convencionais,tm muito boa resistncia mecnica, so resistentes radiao e penetrao de gua. Nos casos em que haja perigo de corroso dabainha de cobre esta pode ser revestida por uma bainha plstica que, no entanto, faz reduzir a temperatura mxima de servio do cabo.

POLIAMIDA E POLIURETANOSEstes materiais so usados como revestimento externo (bainhas) em aplicaes onde se exige elevada resistncia mecnica, aliada a boaresistncia qumica, nomeadamente, resistncia ao benzeno, hidrocarbonetos aromticos, leos, esters, acetonas e hidrocarbonetosclorados.

Este material foi entretanto substitudo por elastmeros sintticos, sendo os mais utilizados como isolantes de cabos de baixa tenso:o EPM (etileno-propileno) e o EPDM (etileno propileno dieno) incluidos na famlia dos EPR. Estes materiais so reticulveis atravs, porexemplo, da utilizao de perxidos orgnicos, que lhes conferem melhores caractersticas mecnicas e elctricas.

Para certas aplicaes especiais utilizada a borracha de silicone, material que apresenta uma constituio molecular e caractersticasmuito diferentes.

17

PROCESSO DE COMBUSTOA combusto de um polmero pode ser analisada em vrias fases: aquecimento, decomposio, ignio, combusto e propagao.

AQUECIMENTO A subida da temperatura depende de algumas caractersticas fsicas do polmero, tais como: calor especfico, condutividade trmica, temperatura de fuso e vaporizao. DECOMPOSIO A temperatura de decomposio e os produtos envolvidos nesta fase tm uma importncia fundamental no desenrolar do fogo. Podem aparecer os seguintes produtos: gases combustveis como o monxido de carbono, metano, etileno, hidrognio; gases no combustveis como o dixido de carbono, cido clordrico, cido brmico; slidos como as partculas de fumo. IGNIO A combusto d-se quando os produtos combustveis inflamam na presena de oxignio ou de um agente oxidante. As caractersticas do produto que afectam esta fase so: a temperatura de inflamao, ou seja, a temperatura a partir da qual os gases podem ser inflamados por uma pequena fasca ou chama, a temperatura de auto-inflamao, aquela a partir da qual os gases se podem inflamar expontaneamente; a concentrao limite de oxignio; a quantidade mnima de xignio que necessria para inflamar os gases e manter a combusto. Este parmetro muito usado na caracterizao de materiais ignfugos, juntamente com a ndice de temperatura. (1) COMBUSTO A libertao de calor faz aumentar a temperatura dos gases que se vo libertando. PROPAGAO Ocorre quando a temperatura da zona do foco da queima decresce, fruto do calor libertado, que contudo suficiente para iniciar a combusto na zona imediatamente adjacente.

(1) ndice de oxignio (definio segundo a ASTM) concentrao mnima de xignio, expressa em percentagem de volume numa mistura de oxignio/nitrognio que suporta acombusto de um material inicialmente temperatura ambiente nas condies definidas pelo mtodo de teste definido na ASTM D 2863-77.Atendendo a que o ar contem cerca de 21% de xignio, significa pois que quanto mais retardante ao fogo for o material, maior ser o seu ndice de oxignio. Habitualmente considera-se que um material autoextinguivel se possuir um ndice de oxignio superior a 26%.

Os aditivos que se incorporam no polmero para lhe conferir a boa resistncia chama podem ser divididos em reactivos e no reactivos.Os reactivos so introduzidos quimicamente na estrutura do polmero, sendo adicionados durante o processo de polimerizao e so maisusados nos materiais reticulados.

Os no reactivos so apenas misturados, no reagem quimicamente, podem contudo afectar algumas caractersticas do composto,nomeadamente as caractersticas mecnicas, que habitualmente se degradam, verificando-se a reduo da tenso de ruptura e doalongamento. Os no reactivos so usados com os termoplsticos e constituem uma soluo mais econmica do que a anterior, razopela qual fazem parte da grande maioria de compostos ignifugos usados na baixa tenso.

Considerando as vrias fases do processo de combusto de um polmero, estabelece-se um conjunto de requisitos para os aditivosincorporados; manterem-se estveis durante o processamento do polmero (extruso), manterem-se activos para alm das temperaturasde decomposio do polmero, no degradarem, tanto quanto possvel, as propriedes do polmero, no promoverem a formao de fumose produtos txicos durante a combusto do polmero, no produzirem eles prprios produtos txicos, serem econmicos e amigveis.

Embora existam materiais com este tipo de comportamento para a isolao dos condutores, eles so habitualmente usados em bainhas,optando-se por manter, na generalidade dos casos, a isolao em polietileno reticulado, j que se trata de um material isento dehalogneos, apresentando superior desempenho elctrico enquanto isolante e preo bastante inferior.

Estes materiais so habitualmente compostos constitudos por um copolmero de etileno vinilo acetato (EVA), polietileno e cargas (trixidode chumbo e dixido de magnsio, por exemplo) que permitem melhorar as suas caractersticas ignfugas.

O EVA um copolmero que pode ser usado como termoplstico, neste caso produzido por copolimerizao com o acetato de vinilo numapercentagem inferior ou igual a 30%. Tambm pode ser reticulado atravs da adio de perxidos orgnicos e por radiao elevada deenergia, adquirindo neste caso as propriedades de um elastmero.As propriedades de um copolmero EVA so sobretudo determinadas pela percentagem de vinilo e de acetato.Os elastmeros EVA so caracterizados por um bom comportamento trmico permitindo temperaturas no condutor at 120C, possuemexcelente resistncia ao envelhecimento em ar quente ou vapor quente e boa resistncia qumica.

Como propriedades principais dos compostos EVA podem-se destacar: resistncia temperatura, ao ozono, ao oxignio e intemprie.Apresentam propriedades elctricas relativamente pobres, condicionando apenas o seu uso em baixa tenso.

As poliamidas, com determinadas formulaes, so usadas como proteco anti-trmitas e antiroedores. Habitualmente so aplicadasnuma camada de baixa espessura, sobre uma bainha de um outro material.

As bainhas de poliamida encontram grande aplicao nos cabos flexveis usados nas instalaes de extraco de petrleo e na indstriaaeronutica.

O poliuretano um material termoplstico muito utilizado em aplicaes onde se exige grande resistncia mecnica, nomeadamente abraso e ao impacto, e elevada flexibilidade. Tambm tem bom comportamento a baixas temperaturas.

MATERIAIS IGNFUGOSTm tido grande aplicao na baixa tenso, sendo cada vez mais utilizados medida que as exigncias em matria de segurana dasinstalaes e pessoas tm aumentado. O termo ignfugo correntemente empregue para designar, neste caso, compostos com baixo teorde halogneos, cujos fumos apresentam baixa opacidade, baixa toxicidade e baixa corrosividade, e que no propagam a chama.

18

MECANISMO DE NO PROPAGAO DA CHAMA NOS MATERIAIS TERMOPLSTICOSPara a generalidade dos materiais disponves, baseados em compostos EVA, os aditivos mais comuns so inorgnicos: dixido de magnsioe hidrxido de alumnio (alumina tri-hidratada).

Estes aditivos actuam na primeira fase da combusto do polmero, ou seja, fazem subir a temperatura de decomposio do material.A combusto destes materiais desencadeia uma reaco altamente endotrmica e inibe a produo de gases, reduzindo a taxa de pirolse.Por outro lado, a decomposio destes aditivos faz libertar uma percentagem grande de vapor de gua (30% e 20% do seu peso), o quefaz arrefecer o polmero e diminuir o processo de queima. Por outro lado, a alumina e o oxido de magnsio libertados ficam depositadosnas zonas de queima formando uma camada protectora resistente chama.

2Al (OH)3 T 200C Al2O3 + 3H2OMg(OH)2 T 340C MgO + H2O

Nos casos em que adicionalmente se exija muito boa resistncia qumica da bainha so habitualmente utilizados os materiais ignfugosreticulveis.

Nas TABELAS 1.8 e 1.9 apresentam-se algumas caractersticas mecnicas e fsicas dos materiais mais comuns utilizados nos cabos debaixa tenso.

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HD

21

PC

P E

M2

HD

22

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63P

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0502

-1Z1

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, CSM

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7070

8080

9090

8085

21

Estes constituintes dos cabos elctricos, por vezes referidos como ecrans metlicos, so colocados individualmente sobre os condutoresou sobre o seu conjunto, tendo em vista:

O escoamento de correntes de defeito, A proteco contra contactos indirectos, A reduo das interferncias.

A utilizao da blindagem para escoar as correntes de defeito tem sobretudo aplicao nos cabos para tenses superiores a 0,6/1kV, umavez que para tenses inferiores elas no tm grande significado. A proteco contra os contactos indirectos resolvida pela ligao dablindagem terra, num ou nos dois extremos da ligao. A reduo das interferncias na baixa tenso tem interesse prtico para oscircuitos de controlo, comando e sinalizao.

Como sabido as interferncias electromagnticas (EMI) so responsveis por muitas falhas e pelo mau funcionamento de inmerosequipamentos electrnicos. As interferncias electromagnticas podem ter vrias causas, sendo as mais comuns: descargas atmosfricas,controladores tiristors ou triac, motores, transmissores de radio e TV, telemveis, linhas monofsicas de mdia tenso, linhas de altatenso, etc....

TIPOS DE BLINDAGEMA blindagem de cabos em baixa tenso habitualmente utilizada nos cabos multicondutores para circuitos de controlo e sinalizao, e aplicada sobre o conjunto dos condutores, pelo que se designa de colectiva.

Em cabos de pares, ternos ou quadras possvel encontrar blindagens aplicadas individualmente sobre cada um destes agrupamentos,e simultaneamente sobre o conjunto. Isto acontece quando se pretende reduzir a influncia entre condutores do mesmo cabo.

As blindagens so constituidas habitualmente por materiais condutores no magnticos, como o alumnio e o cobre, nu ou revestido poruma camada metlica, habitualmente estanho. Em casos particulares podem tambm ser usados materiais magnticos, sendo o ao omais comum.

A utilizao destes materiais realizada por aplicao de uma ou vrias fitas: em hlice, com sobreposio, ao longo com sobreposioou sob a forma de fios dispostos helicoidalmente, ou ainda por aplicao de um grupo de fios sob a forma de trana.

A eliminao das interferncias resultantes de acoplamentos capacitivos e de baixa frequncia faz-se, habitualmente, com o uso de umablindagem metlica fina constituida por fitas de alumnio ou cobre, com espessuras inferiores a 0,1 mm. Nestes casos, frequente aplicarum ou mais fios condutores, ao longo, por baixo da fita, de modo a garantir a continuidade elctrica da mesma, aspecto que se tornaimportante assegurar quando as fitas so finas e podem sofrer algum dano mecnico durante o processo de fabrico ou j na instalao.

A reduo das interferncias que resultam de acoplamentos indutivos depende muito do material da blindagem, especialmente da suacondutividade e da sua espessura, e requer um dimensionamento rigoroso. possvel avaliar a eficincia da blindagem nesta situao,por recurso a dois parmetros: impedncia de transferncia e factor redutor.

IMPEDNCIA DE TRANSFERNCIAEste parmetro caracteriza as correntes parasitas, essencialmente de alta frequncia, que podem circular nas terras e passar para asblindagens dos cabos de comunicao, aquando das comutaes, ligaes ou defeitos na rede de energia.

Define-se impedncia de transferncia Zt como o quociente entre a tenso U0 que aparece por unidade de comprimento entre o condutorou o conjunto dos condutores e a blindagem, e a corrente que circula na blindagem.

Os condutores concntricos so habitualmente compostos por fios de cobre colocados em torno do conjunto dos condutores isolados,directamente ou sobre um revestimento interno.So usados como condutor de proteco, tanto em sistemas TN e TT , e ao mesmo tempo garantem a proteco contra os contactosindirectos. Este tipo de soluo construtiva no usual nos cabos utilizados em Portugal.As seces devem cumprir com os valores mnimos especificados nas R.T.I.E.B.T (Regras Tcnicas das Instalaes Elctricas de BaixaTenso Decreto Lei n 226/2005 e Portaria n 949-A/2006).

1.2.3 CONDUTORES CONCNTRICOS

1.2.4 BLINDAGENS

22

FIG. 1.5 ESQUEMA ILUSTRATIVO DA IMPEDNCIA DE TRANSFERNCIA

(1.6)

O clculo da impedncia de transferncia relativamente complexo. No entanto, para um blindagem constituda por uma fita colocadaao longo, situao prxima de um cilindro oco, o valor pode ser determinado por aproximao pela expresso:

Assim, para proteger um cabo de um sinal de uma determinada frequncia, necessrio dimensionar a blindagem com uma espessurasuperior profundidade de penetrao frequncia em jogo. Verifica-se que para frequncias elevadas uma camada condutora suficientepara proteger convenientemente os condutores do cabo, ao contrrio do que acontece para frequncias mais baixas que originamprofundidades de penetrao muito maiores e que inviabilizam a construo da blindagem apenas com uma camada condutora relativamentefina.

O circuito formado pela blindagem comporta-se como um filtro passa baixo atenuando a amplitude dos sinais de alta frequncia. Comose ilustra na figura, para um determinado tipo de blindagem a impedncia de transferncia e mdulo de Zt/Ro decrescem para menosde metade para uma frequncia de 100MHz (ponto B), relativamente a uma frequncia de 100kHz (ponto A).

FIG. 1.6 Curva tpica da impedncia de transferncia de um cabo.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 160,01

2

3

4

5678

0,10

2

3

4

5678

1

ZtR0

X

A

B

l

U0 = Zt l I

E I

=Zt l IU0

R0 =Zt x

chx - cos xcom x =

2e

Em que:Zt (/km) Impedncia de transfernciaR0 (/km) Resistncia da blindagem medida em corrente contnua, a 20Ce (mm) Espessura da blindagem

(mm) Profundidade de penetrao =2

(S/m) - Condutividade da blindagem (5,8x107 S/m para o cobre) = 2 pif - Frequncia angular (Hz) = Permeabilidade (0 = 4pi x 10-7 H/m)

Se considerarmos a expresso para o clculo da profundidade de penetrao verificamos que ela vai diminiundo com o aumento dafrequncia. Calculando o seu valor, por exemplo, para o cobre, temos:

=0,066

f =9 mm para f = 50 Hz2 mm para f = 1 kHz0,2 mm para f = 100 kHz

(1.7)

23

As blindagens mais usuais nestes casos so de cobre, sob a forma de uma fita aplicada ao longo e corrugada, para no comprometer amanuseabilidade do cabo, ou vrias fitas aplicadas helicoidalmente, como o caso dos cabos do tipo VHV (blindagem realizada com fitasde cobre aplicadas helicoidalmente) instalados em subestaes da rede de produo e transporte da EDP, nas instalaes fixas desinalizao, comando e medida, e para as instalaes fixas de alimentao de servios auxiliares. Para estes cabos a impedncia detransferncia (Zt) medida numa amostra de cabo de 10 m, entre 1 kHz e 1 MHz, tem de ser inferior a 4 .

FACTOR REDUTORO factor redutor caracteriza a eficincia da blindagem em cabos de telecomunicaes, controlo ou sinalizao, quando estes so instaladosnas proximidades de linhas de energia, sobretudo de alta tenso e quando h comprimentos considerveis de paralelismo com as mesmas,situao onde as perturbaes se tornam significativas.Um dos casos tpicos o dos cabos de sinalizao utilizados nas linhas frreas, onde o traado dos cabos corre ao longo da linha, peloque sofrem forte influncia da catenria (linha de mdia tenso que alimenta o comboio).

FIG. 1.7 ILUSTRAO DA INFLUNCIA DA LINHA DE ENERGIA SOBRE O CONDUTOR E BLINDAGEM

Linha perturbadora Blindagem

Condutor

l1E2

E3

O princpio de funcionamento da blindagem pode ser explicado pela FIG. 1.7 que mostra uma linha a influenciar um cabo colocado nasua vizinhana.

Sobre o condutor do cabo actua uma f.e.m. E3 decorrente da influncia da linha de energia, resultante do fluxo gerado pela corrente I1que nela circula. A blindagem ligada terra cria um circuito fechado que sendo atravessado pelo fluxo gerado pela linha de energia, gerapor sua vez um fluxo de sentido contrrio ao que lhe deu origem. Assim, o condutor v-se influenciado por dois fluxos de sentidoscontrrios, pelo que a f.e.m. resultante no condutor ento inferior que existiria no condutor dum cabo sem blindagem.A blindagem vem assim atenuar o efeito das interferncias.

Quando a corrente I1 circula, uma f.e.m. induzida na blindagem, e outra no condutor, E2 e E3 respectivamente, dadas por:

(1.8)

(1.9)

Fechando o circuito 2 (blindagem), a corrente I2 circula, sendo a f.e.m. resultante no condutor E3 dada por:

(1.10)

Em que:M12 - Coeficiente de induo mtua linha/blindagemM13 - Coeficiente de induo mtua linha/condutorM23 - Coeficiente de induo mtua blindagem/condutorZ2 - Impedncia do circuito blindagem/terral - Comprimento da instalao

E2 = j M12 I1 l

E3 = j M13 I1 l

E3 = j M13 I1 l - j M23 I2 l

com: I2 = E2Z2 l =j M12 I1 l

Z2 l

l2

(1.11)

24

O factor redutor Kr definido por:

(1.12)

Substituindo 1.11 (I2) em 1.10 (E3) e depois 1.10 e 1.9 em 1.12 vem:

(1.13)

Admitindo que a proximidade dos circuitos 2 e 3 tal que esto submetidos ao mesmo fluxo, considera-se que:

Substituindo em 1.13, tem-se:

(1.14)

Ao contrrio do caso anterior (da impedncia de transferncia), onde a blindagem constituida para atenuar as altas frequncias, aquia blindagem constituida para reduzir a tenso induzida pela linha de energia para a frequncia da rede (habitualmente 50 Hz).

Se analisarmos o valor da profundidade de penetrao para uma blindagem em cobre e para uma frequncia de 50 Hz verificamos queo seu valor elevado (9 mm), significando que teriamos que ter uma blindagem com uma seco transversal bastante alta, ou um materialde muito baixa resistividade, o que por um lado se torna impraticvel por questes de produo, e proibitivo em termos de custo. Poresta razo, camada condutora adicionada uma camada ferromagntica.

Se considerarmos uma blindagem composta por uma camada condutora e camada ferromagntica, podemos represent-la atravs doseguinte esquema:

O factor redutor determina-se atrav da seguinte expresso:

(1.15)

Em que:R2 (/km) - Resistncia hmica do circuito blindagem terraRf (/km) - Resistncia responsvel pelas perdas magnticasLg (mH/km) - Indutncia do circuito blindagem terra (O valor prtico habitualmente considerado para Lg de 2 mH/km).Lf (mH/km) - Indutncia prpria da camada ferromagntica; depende das caractersticas do circuito magntico (permeabilidade do materiale seco recta transversal)

FIG. 1.8 CURVA DO FACTOR REDUTOR PARA UM TIPO DE CABO

Kr

1

0,1

0,01

Krmin

Tenso induzida (V/Km) Em

Kr = E3E3 =f.e.m. longitudinal induzida sobre um condutor protegidof.e.m. longitudinal induzida sobre um condutor no protegido

Kr = 1 - j M23 M12M13 Z2

M12 = M13 e M23 = L2 = L3, sendo L2 e L3 as indutncias prprias dos circuitos 2 e 3 respectivamente, e R2 a resistncia do circuito 2

Kr = R2R2 + j L2

E3

R2 Rf Lf Lg

E3

Kr = R2(R2 + Rf)2 + 2 (Lg + Lf)2

0

25

Para um determinado cabo possvel determinar o valor do factor redutor para um conjunto de tenses induzidas. Na FIG. 1.8apresenta-se a curva do factor redutor para um cabo de sinalizao das linhas frreas.

No caso de uma blindagem apenas resistiva a curva torna-se uma recta. A introduo da camada ferromagntica faz variar o factor redutorem funo da f.e.m. induzida na blindagem e tem o seu valor mnimo no ponto de permeabilidade magntica mxima da camadaferromagntica. O dimensionamento da blindagem deve ser realizado tendo em conta a gama de tenses induzidas em presena,escolhendo-se uma armadura e um tipo de ao que possua uma curva de permeabilidade magntica com o mximo nessa gama detenses.

A instalao tem um papel preponderante no desempenho das blindagens e deve ser cuidada de modo a optimizar o funcionamento destescabos. Assim, h alguns factores a ter em conta durante a instalao, nomeadamente:

Resistncias de contacto nas ligaes da blindagem Ligao da blindagem terra, colocao de um condutor terra de seco elevada Resistividade do solo

Em muitos casos a utilizao de cabos, mesmo com blindagens adequadas, pode no ser suficiente para se reduzir as interferncias paravalores inferiores aos mximos estipulados. Nestes casos outros mtodos podem ser usados adicionalmente, nomeadamente atravsda introduo de condutores de compensao.

As armaduras tm por finalidade assegurar a proteco mecnica do cabo aos esforos transversais e longitudinais, tais como: esmagamento,impacto, traco e aco de roedores.

So constitudas habitualmente em ao macio, galvanizado ou no, sob a forma de fitas ou fios, aplicados helicoidalmente, ou barrinhasde ao, embora menos comuns.

As armaduras podero operar tambm como blindagens desde que obedeam a requisitos especficos de natureza elctrica, como foireferido na seco anterior. Quando se torna necessrio melhorar o comportamento elctrico podero ser incorporados fios de cobrejuntamente com os fios de ao.

Para cabos unipolares em circuitos de corrente alternada aconselhvel a utilizao de armaduras no magnticas, de cobre ou alumnio,de modo a minimizar as perdas magnticas.

Em Portugal, a armadura de fitas de ao a mais utilizada em cabos multicondutores e a de fitas de alumnio no caso dos monocondutores. constituda por duas fitas em hlice aberta de forma que a segunda fita aplicada sobre a primeira, havendo uma rea de sobreposiode 50% da largura da fita.

FIG. 1.9 TIPOS DE ARMADURA

1.2.5 ARMADURAS

(a) - Armadura de fios

(b) - Armadura de barrinhas

(c) - Armadura de fitas

CARACTERSTICAS DIMENSIONAIS DE ALGUMAS ARMADURAS MAIS COMUNS NA BAIXA TENSO

TABELA 1.10 ARMADURA DE FITAS

Ao Alumnio

0,2 0,50,5 0,50,8 0,8

Dimetro aproximadosob a armadura

Espessura de cada fita (mm)

At 30 mmDe 30 a 70 mm

A partir de 70 mm

TABELA 1.11 ARMADURA DE FIOS

Ao ou Alumnio

0,81,251,62,02,5

3,15

Dimetro aproximadosob a armadura

Dimetro de cada fio (mm)

At 10 mmDe 10 a 15 mmDe 15 a 25 mmDe 25 a 35 mmDe 35 a 60 mm

A partir de 60 mm

26

Nesta seco far-se- referncia aos vrios tipos de bainhas, ou seja, revestimentos extrudidos no metlicos empregues na generalidadedas construes dos cabos de baixa tenso.

BAINHAS EXTERIORESAs bainhas exteriores protegem o cabo das influncias externas, pelo que a sua natureza essencialmente determinada pelas condiesda instalao onde o cabo vai ser aplicado. Tem que ser compatvel com os restantes materiais, em particular com o material da isolao,devendo ser adequada s temperaturas de funcionamento do condutor.

Os materiais mais comuns e a que j se fez referncia na seco 1.2.2 so: o policloreto de vinilo, o polietileno, o policloropreno e oscompostos ignfugos. Para aplicaes especficas, utilizam-se tambm a poliamida, o poliuretano e o polietileno clorosulfunado.

BAINHAS INTERIORES E DE REGULARIZAO (E ENCHIMENTOS)Alm das bainhas exteriores, os cabos podem possuir outro tipo de bainhas, das quais se destacam as bainhas de regularizao eenchimento cuja principal funo a de promover a regularizao geomtrica dos cabos, e as bainhas interiores, designao atribudaquando a bainha serve de cama a uma armadura, ou quando usada como separao nos cabos em que exista uma blindagem e umaarmadura de diferentes materiais. A bainha interior pode tambm servir de bainha de regularizao.

Em alternativa bainha de regularizao, ou adicionalmente, e com o propsito de tornar o cabo circular, tanto quanto possvel, soutilizados elementos de enchimento, em material extrudido ou em fibras (tipo rfia), que so cableados com os condutores isolados,dispostos de forma a ocuparem os espaos vazios entre os condutores.

Na generalidade dos casos no h requisitos mecnicos associados a estas bainhas. Devem contudo ser compatveis com os restantesmateriais e suportarem as temperaturas de operao dos cabos. Este requisito tambm aplicvel aos elementos de enchimento.

1.2.6 BAINHAS

1.2.7 ENFITAGENS

Alm dos elementos tratados nos pontos anteriores, na construo dos cabos so muitas vezes utilizadas fitas com propsitos diferentesdos que j se abordaram (nas armaduras e nas blindagens). Elas podem ter vrias funes: aperto dos condutores isolados, caso ondenormalmente se utilizam fitas de polietileno, polipropileno ou poliester; fitas de mica aplicadas sobre os condutores para conferirresistncia ao fogo, fitas de fibra de vidro aplicadas na construo de cabos especiais para melhorar resistncia aos roedores ou paraaumentar a resistncia no propagao do fogo, etc....

1.2.8 AGRUPAMENTO DOS CONDUTORES

Nos cabos multicondutores, os condutores isolados so agrupados por toro. Esta toro, a que correntemente se d o nome decableamento, realizada de forma concntrica, helicoidal, caso em que os condutores so torcidos todos para o mesmo lado, ou em SZ,caso em que o sentido de toro alterna (sentido direito - Z e sentido esquerdo - S) e se repete num determinado comprimento.

Em alguns cabos de controlo e medida os condutores so agrupados: em forma de par, caso em que so torcidos dois a dois, em terno,caso em que so torcidos trs a trs, ou em quadra, normalmente em pares combinados (toro de dois pares).

Para um nmero de condutores, ou agrupamentos (pares, ternos ou quadras) superior a 6, o cableamento faz-se em vrias camadasconcntricas.

27

A construo e desempenho dos cabos de baixa tenso segue um conjunto de normas e regras tcnicas que tm como objectivos principais;promover a segurana e qualidade deste tipo de equipamento, uniformizar critrios de modo a permitir o seu uso generalizado, e eliminarentraves tcnicos sua comercializao num mercado mais alargado.

No mbito dos cabos de baixa tenso destacam-se as seguintes normas ou decretos:

Directiva de Baixa Tenso n. 73/23/CEE, documento onde se definem as exigncias essenciais de segurana a observar em todo o materialelctrico destinado a ser utilizado sob uma tenso nominal compreendida entre 50 V e 1000 V para corrente alternada, e entre 75 V e 1500 V paracorrente contnua e no qual deve ser aposta a marcao CE em conformidade com a Directiva 93/68/CEE.

Assim, um fabricante que ape a marcao CE num cabo, ou na embalagem quando a anterior prtica no for possvel, dever respeitar as condiesgerais impostas, ou seja, se existirem caractersticas essenciais que o utilizador precise conhecer, relativas ao uso seguro, estas devero acompanharobrigatoriamente o produto, afixadas nele prprio, quando possvel, ou em documento que o acompanhe. O produto deve possuir a marca de fabricoou comercial que deve ser aposta directamente nele de forma visvel ou, no sendo exequvel, na embalagem.

O projecto e fabrico dos cabos devero garantir, desde que se verifiquem as boas prticas de instalao e manuteno apropriada, uma utilizaosegura e um comportamento adequado aos fins a que se destinam.

NORMAS DE CONSTRUO E ENSAIO DOS CABOSEstas normas definem os requisitos tcnicos que os cabos devem respeitar; especificam os tipos de materiais, as dimenses e os testes paraavaliao do cumprimento dos requisitos estabelecidos.

Dentro do vasto conjunto de normas existentes, destacam-se, pela sua importncia, e hierarquicamente, as:

Normas Europeias (EN) - Estas normas so elaboradas pelo CENELEC Comit Europeu para a Normalizao Electrotcnica de que Portugal membro, juntamente com mais 19 pases.

Estas normas unificam os critrios dos pases membros e no admitem outro tipo de normalizao nacional que esteja em desacordo com asregras por elas estabelecidas.

Normas harmonizadas (HD) - Estas normas so elaboradas pelo CENELEC e diferem das anteriores, pois resultam da compilao de critriosdiferenciados dos vrios pases, quando no possvel estabelecer um consenso. , por exemplo, o caso do compndio HD 603 Distribution cablesof rated voltage 0,6/1kV onde so compilados os vrios tipos de cabos para distribuio de baixa tenso, utilizados em cada pas membro. Estetipo de norma constituido por uma parte geral onde so estabelecidos os critrios comuns, os requisitos essenciais, seguida pelas partescorrespondentes a cada pas, que pormenorizam a constituio do cabo bem como os ensaios aplicveis.

Toda a poltica do CENELEC tem sido estabelecida no sentido da uniformizao de critrios e da harmonizao global, pretendendo-se, tantoquanto possvel, transformar as HD em EN, o que significa, uniformizar as construes dos cabos, os requisitos e procedimentos de ensaio.

Chamam-se cabos harmonizados aqueles que respeitam os critrios harmonizados das normas do CENELEC - HD. Na construo da designaodestes cabos utiliza-se a sigla H de modo a identific-los.

Normas portuguesas (NP) - So normas elaboradas em regra pelas comisses tcnicas de normalizao nacionais, sendo a CTE20 a comissoelectrotcnica responsvel pela normalizao dos cabos de energia. De um modo geral, estas normas correspondem a tradues das normasHD, EN ou, ento, normalizam a construo de cabos e ou ensaios que no esto descritos nas normas anteriormente referidas. Podem tambmnormalizar procedimentos de instalao e utilizao.

Normas do Comit Electrotcnico Internacional (CEI) - Estas normas so habitualmente mais genricas do que os HD e EN. O CENELEC temadoptado muitas normas CEI, prtica que tem vindo a ser cada vez mais usada e tem como vantagens, a uniformizao e racionalizao de critrios,simplificao das actividades de normalizao, economia de recursos.

2. NORMALIZAO

28

29

A designao dos cabos harmonizados de isolao de PVC ou borracha, at tenso de 450/750 V, segue o estipulado na norma NP 2361(que adoptou, no essencial, o texto do HD 361), e que segue as regras estabelecidas pelo CENELEC nesta matria. Para os outros tiposde cabos, no existe normalizao europeia aplicvel, pelo que em Portugal se segue a norma NP 665. Esta norma especifica a designaodos cabos, sempre que ela no esteja definida na respectiva norma de construo.

De uma forma geral a designao comporta trs partes: um conjunto de smbolos que ilustram a construo do cabo, a identificao datenso estipulada e a composio do cabo (nmero e seco dos condutores).

Nas TABELAS 3.1 e 3.2 faz-se um resumo das respectivas normas indicando para cada caso a simbologia mais utilizada na baixa tenso.

3. IDENTIFICAO DOS CABOS

3.1 SISTEMA DE DESIGNAES

Correspondncia

dos cabos com a

normalizao

Tenso estipulada

U0/U (V)

Materiais de

isolao e de

bainhas no metlicas

Condutores concntricos

e ecrns (blindagens)

Elementos especiais

constituintes de um cabo

Constituies especiais

Materiais dos condutores

Forma e construo

dos condutores

Nmero e seco

nominal dos condutores

30

TABELA 3.1. SISTEMA DE DESIGNAO PARA CABOS HARMONIZADOS

Cabo conforme as normas harmonizadas

Cabo de tipo nacional reconhecido includo nos complementos correspondentes das normas harmonizadas

Cabo nacional

100/100

300/300

300/500

450/750

Policloreto de vinilo (PVC) corrente

Composio de policloreto de vinilo para a temperatura de funcionamento

em regime permanente de 90C

Composio de policloreto de vinilo para cabos instalados a baixas temperaturas

Policloreto de vinilo reticulado

Composio especial de policloreto de vinilo, resistente ao leo

Composio reticulada base de poliolefina, com baixo nvel de emisso de gases corrosivos e adequada

aplicao em cabos que, quando em combusto, tem baixa emisso de fumos

Composio termoplstica base de poliolefina, com baixo nvel de emisso de gases corrosivos e

adequada aplicao em cabos que, quando em combusto, tm baixa emisso de fumos

Borracha de etileno-propileno para uma temperatura de servio em regime permanente de 90C

Etileno-vinil-acetato (EVA)

Mineral

Policloropreno (ou equivalente)

Composto especial de policloropreno destinado a revestir cabos para soldadura em conformidade com

HD 22.6

Polietileno clorossulfunado ou polietileno clorado

Composto especial de policloropreno clorado

Borracha de etileno-propileno ordinria ou elastmero sinttico equivalente para uma temperatura de

servio em regime permanente de 60C

Borracha de silicone

Trana txtil, impregnada ou no, sobre condutores cableados

Trana txtil, impregnada ou no, sobre condutores constituintes de um cabo multipolar

Condutor concntrico de cobre

Ecr de cobre sob a forma de trana, sobre o conjunto de condutores cableados

Elemento tensor constitudo por um ou mais componentes colocados no centro de um cabo redondo ou

repartido(s) no interior de um cabo plano

Enchimento central (elemento tensor, somente para cabos para elevadores)

Cabo redondo

Cabo achatado, com ou sem bainha, cujos condutores isolados se podem separar

Cabo achatado, cujos condutores isolados no se podem separar

Cabo plano compreendendo 3 ou mais condutores, segundo o HD 359 ou a EN 50214

Cabo com dupla camada de isolao aplicada por extruso

Cordo extensvel

Cobre

Alumnio

Condutor flexvel para uso nos cabos destinados soldadura por arco, de acordo com o HD 22.6

(flexibilidade no correspondente classe 5 do EN 60228)

Condutor extraflexvel para uso nos cabos destinados soldadura por arco, de acordo com o HD 22.6

(flexibilidade no correspondente classe 6 do EN 60228)

Condutor flexvel de um cabo flexvel (correspondente classe 5 do EN 60228)

Condutor extraflexvel de um cabo flexvel (correspondente classe 6 do EN 60228)

Condutor flexvel de um cabo flexvel para instalaes fixas

(salvo especificao em contrrio, trata-se da classe 5 do EN 60228)

Condutor rgido cableado, de seco circular

Condutor rgido macio, de seco circular

Condutor helicoidal

n condutores de seco nominal s mm2

n condutores de seco nominal s mm2, um dos quais o condutor de proteco verde/amarelo

n1 condutores de seco nominal s1 mm2 e n2 condutores de seco nominal s2 mm2

n1 condutores de seco nominal s1 mm2 e n2 condutores de seco nominal s2 mm2 um dos quais

o condutor de proteco verde/amarelo

Para os condutores helicoidais para os quais no especificada a seco nominal

H

A

Nenhum smbolo

01

03

05

07

V

V2

V3

V4

V5

Z

Z1

B

G

M

N

N2

N4

N8

R

S

T

T6

C

C4

D3

D5

Nenhum smbolo

H

H2

H6

H7

H8

Nenhum smbolo

-A

-D

-E

-F

-H

-K

-R

-U

-Y

n x s

n G s

n1 x s1 + n2 x s2n1 x s1 + n2 G s2

Y

Parte 1

Parte 2

Parte 3

Smbolo

3.1.1 CABOS HARMONIZADOS

Material dos condutores

Grau de flexibilidade dos

condutores

Materiais de isolao e

de banhas no

metlicas

Blindagens

Condutores concntricos

Revestimentos

metlicos conferindo

proteco mecnica

Forma de agrupamento

dos condutores isolados

Indicaes diversas

Nmero e seco

nominal dos condutores

Tenso estipulada

Nenhum smbolo

L

LS

Nenhum smbolo

F

FF

V

Vh

E

X

G

B

Z

Z1

HI

H

1 antes de H ou HI

O

A

2A

R

M

1Q

1A

3A

1R

1M

Q

-

D

S

n x s

n G s

n1 x s1 + n2 x s2n1 x s1 + n2 G s2

n x s1 / s2Uo

U

Um

31

Cobre macio

Alumnio multifilar

Alumnio macio

Condutores rgidos (classes 1 ou 2 da EN 60228)

Condutores flexveis (classe 5 da EN 60228)

Condutores extra-flexveis (classe 6 da EN 60228)

Policloreto de vinilo (PVC)

Policloreto de vinilo com resistncia a hidrocarbonetos

Polietileno termoplstico

Polietileno reticulado (XLPE)

Etileno-vinilo-acetato EVA

Borracha de etileno propileno

Composio reticulada base de poliolefina, com baixo nvel de emisso de gases corrosivos e

adequada aplicao em cabos que, quando em combusto, tm baixa emisso de fumos

Composio termoplstica base de poliolefina, com baixo nvel de emisso de gases corrosivos e

adequada aplicao em cabos que, quando em combusto, tm baixa emisso de fumos

Blindagem individual

Blindagem colectiva

Blindagem estanque

Fios de cobre

Fitas de ao

Fitas de ao corrugada

Fios de ao

Barrinhas de ao

Trana de ao galvanizado

Fitas de material no magntico

Fitas corrugadas de material no magntico

Fios de material no magntico

Barrinhas de material no magntico

Trana de cobre

Condutores isolados cableados ou torcidos

Condutores isolados dispostos paralelamente, sem cableamento ou toro

Cabos auto-suportados

n condutores de seco nominal s mm2

n condutores de seco nominal s mm2, um dos quais o condutor de proteco verde/amarelo

n1 condutores de seco nominal s1 mm2 e n2 condutores de seco nominal s2 mm2

n1 condutores de seco nominal s1 mm2 e n2 condutores de seco nominal s2 mm2 um dos quais

o condutor de proteco verde/amarelo

n condutores de seco nominal s1 mm2 e um condutor concntrico de seco nominal s2 mm2

Tenso simples, entre o condutor e a terra ou blindagem

Tenso composta, entre dois condutores

Valor mximo da tenso do sistema na qual o equipamento pode ser usado (indicao facultativa)

Parte 1

Parte 2

Parte 3

Smbolo

Exemplos:

H07V-R 1x70 Cabo harmonizado, de tenso estipulada 450/750 V, constitudo por um condutor de cobre rgido cableado, isolado a PVC. Compostopor um condutor de 70 mm2 de seco nominal.

05VV-U 3G2,5 Cabo nacional, de tenso estipulada 300/500 V, constitudo por condutores rgidos, macios de cobre, isolados a PVC e com bainhade exterior de PVC. Composto por 3 condutores de 2,5 mm2 de seco nominal, um dos quais o condutor de proteco (verde/amarelo).

TABELA 3.2 SISTEMA DE DESIGNAO PARA CABOS NO HARMONIZADOS

Nota: No caso dos revestimentos internos serem de material de caractersticas no especificadas ou desempenhando apenas funo de regularizao ou cama de armadura, no sedeve incluir na designao o smbolo correspondente a esse revestimento. Exemplo: VAV apenas se indicam os smbolos para a isolao (V) para a armadura (A) e para a bainhaexterior (V).

3.1.2 CABOS NO HARMONIZADOS

32

SIMBOLOGIA RELATIVA AO COMPORTAMENTO DOS CABOS AO FOGOEsta norma define tambm um conjunto de smbolos que complementam a designao anterior e que descrevem o comportamento docabo em relao ao fogo.

Propagao da chama Retardante chama Nenhum smbolo (2) EN 60332-1Propagao do fogo Retardante ao fogo (frt) (fire retardant) IEC 60332-3Resistncia ao fogo Resistente ao fogo (frs) (fire resistant) (3) IEC 60331-11Opacidade de fumos Baixa opacidade dos fumos (ls) (low smoke) IEC 61034

libertadosCorrosividade Baixa corrosividade dos fumos (la) (low acid)

libertadosToxicidade Baixa toxicidade dos fumos (lt) (low toxicity)

libertados

Caracterstica Comportamento Simbologia Norma a satisfazer (1)

EN 50267, IEC 60754

(zh) (zero halogen) IEC 61034, EN 50267, IEC 60754Isento de halgeneosNota:Considera-se que um cabo zh por natureza tambm la, ls e lt.(1) - Ou norma equivalente.(2) - A no utilizao da sigla no suficiente para se classificar o cabo como retardante da chama.(3) - Um cabo frs habitualmente tambm frt, podendo-se por isso omitir a sigla frt.

Exemplos:

LSVAV 3 x 35 0,6/1kV - Cabo de tenso estipulada 0,6/1 kV, constitudo por condutores de alumnio, macio, 3 de 35 mm2 de seco nominal,isolados a policloreto de vinilo, armado com fitas de ao, com bainha exterior de policloreto de vinilo.

VV (frt) 3 x 50 + 2G25 0,6/1kV - Cabo de tenso estipulada 0,6/1 kV, retardante ao fogo, constitudo por condutores de cobre, 3 de 50 mm2 de seconominal e 2 de 25 mm2 de seco nominal um dos quais o condutor de proteco verde/amarelo, isolados a policloreto de vinilo, com bainhaexterior de policloreto de vinilo.

XZ1 (frs,zh) 5G1,5 0,6/1kV Cabo de tenso estipulada 0,6/1 kV, retardante ao fogo, resistente ao fogo e isento de halogneos, constitudo porcondutores de cobre, 5 de 1,5 mm2 de seco nominal, um dos quais o condutor de proteco verde/amarelo, isolados a polietileno reticulado,com bainha exterior de poliolefina termoplstica isenta de halogneos.

Nota: A introduo da sigla Z e Z1 na NP 665 foi realizada na ltima reviso desta norma, editada em 2006. Anteriormente, uma bainha ignfugaera genericamente designada pela letra G. Assim por exemplo, a designao XG foi substituda para a generalidade das aplicaes pela designaoXZ1(frt, zh).

A identificao dos condutores num cabo multicondutor faz-se de duas formas: por colorao da isolao, em cabos at cinco condutores, ou pornumerao dos condutores isolados para cabos com mais de cinco condutores.

H excepes a esta regra para alguns cabos de controlo e instrumentao em que a identificao pode ser efectuada por numerao dos condutores,mesmo em cabos com menos de cinco condutores, ou ento, em casos, por exemplo, em que os condutores so agrupados em pares, frequenteutilizar-se uma identificao mista, isto : cada condutor de um mesmo par identificado por uma cor distinta, e os pares so identificados atravsda numerao de cada um dos seus condutores.

A identificao dos condutores isolados de cabos para tenses estipuladas que no excedam os 1500 V c.a. , segue o estipulado na norma NP HD308, traduo da norma harmonizada HD 308, verso S2 de 2001-05-01, excluindo-se deste grupo as toradas, cabos para aplicaes de correntecontnua e cabos utilizados no interior de equipamentos.

Para os cabos multicondutores abrangidos pelo campo de aplicao da NP HD 308, a identificao, cdigo de cores e respectiva ordem sequencial,faz-se de acordo com o descrito nas tabelas 3.3 e 3.4.

3.2 SISTEMA DE IDENTIFICAO DOS CONDUTORES ISOLADOS

Cor dos condutores isolados b

TABELA 3.3 CDIGO DE CORES PARA CABOS E CORDES* COM CONDUTOR VERDE/AMARELO

3 Verde/amarelo Azul Castanho4 Verde/amarelo - Castanho Preto Cinzento4a Verde/amarelo Azul Castanho Preto5 Verde/amarelo Azul Castanho Preto Cinzento

Nmero decondutores Condutores activosProteco

33

Cor dos condutores isolados b

TABELA 3.4 CDIGO DE CORES PARA CABOS E CORDES* SEM CONDUTOR VERDE/AMARELO

2 Azul Castanho3 - Castanho Preto Cinzento3a Azul Castanho Preto4 Azul Castanho Preto Cinzento5 Azul Castanho Preto Cinzento Preto

Nmero decondutores

a - S para determinadas aplicaes.b - Nesta tabela no se considera condutor um condutor concntrico no isolado, como, por exemplo, uma bainha metlica, uma armadura ou blindagem em fios. Um condutorconcntrico identificado pela sua posio e neste caso no h necessidade de identific-lo por colorao.* designao dos cabos flexveis para ligao de equipamentos mveis.

Para cabos monocondutores estabelecem-se as seguintes regras:

Na isolao de cabos monocondutores com bainha e nos condutores isolados devem ser usadas as cores: A combinao bicolor verde/amarelo para o condutor de proteco A cor azul para o condutor neutro

recomendada a