Cabo XLPE – O Guia de Perguntas Frequentes Definitivo

XLPE é a abreviação de polietileno reticulado, um material comum para isolamento de cabos. Este material evoluiu muito e está se tornando cada vez mais popular, especialmente em aplicações de alta tensão. Seu principal concorrente é o EPR, outro material termofixo. O XLPE oferece uma ampla gama de benefícios, principalmente devido à sua reticulação. O polietileno por si só é um ótimo material para isolamento e revestimento de cabos. No entanto, a reticulação o eleva a um novo patamar e o torna ideal para determinadas aplicações. Este material é usado principalmente para isolamento, portanto, você o encontrará combinado com outros materiais de revestimento, mais comumente o PVC. No entanto, ele é muito diferente do PVC, especialmente em termos de isolante.

O que é cabo XLPE?

Qualquer cabo com isolamento de polietileno reticulado é um cabo XLPE. É um material termofixo, o que significa que só pode ser aquecido e moldado uma vez. O polietileno é reticulado física ou quimicamente, e o processo é semelhante à vulcanização da borracha. Produtos químicos como silano ou peróxido produzem radicais livres que formam ligações/cadeias entre as moléculas. Como resultado, a estabilidade da ligação entre as moléculas aumenta, mesmo quando expostas a altas temperaturas. Por outro lado, na reticulação física, os fabricantes usam feixes de elétrons de alta energia ou lasers de micro-ondas. De qualquer forma, o polietileno resultante é muito mais resistente do que sua versão anterior. Ele essencialmente reorganiza a estrutura molecular e cria barreiras para as ligações, de modo que elas não se rompam mesmo em temperaturas mais altas ou sob pressão mais alta. Este material é então usado para isolar condutores de alumínio ou cobre.

Quais são as características do cabo XLPE?

O XLPE oferece muitas características úteis como material isolante. Essas características são:

Resistência ao calor

O XLPE oferece resistência confiável ao calor, em parte graças à reticulação. O etileno por si só também é resistente ao calor, mas, quando reticulado, apresenta resistência ainda melhor ao calor. A estrutura molecular é muito mais forte, o que permite que se dispersem sob pressão térmica. Em comparação com a maioria dos termoplásticos, o XLPE, como material termofixo, oferece resistência ao calor muito melhor.

Ampla faixa de temperatura operacional

Por ser um material altamente resistente ao calor, oferece maior estabilidade também em altas temperaturas. Isso permite que sua temperatura normal de operação e de curto-circuito seja maior do que a dos termoplásticos. Essa também é uma das razões pelas quais esse isolamento suporta alta tensão com facilidade. A temperatura normal de operação do XLPE é de 90 °C, enquanto a faixa de emergência é de até 130 °C, e a de curto-circuito é de 250 °C.

Alta resistência à tração

O XLPE possui altíssima resistência à tração, o que o torna ideal para lidar com tensões mecânicas. Ele resiste à abrasão, ao rasgo e ao desgaste, sendo geralmente durável e durável devido à sua forte estrutura molecular. Suas características robustas o tornam ideal para uso em ambientes externos e em condições adversas, onde fatores ambientais podem representar um risco de desgaste. A adição de negro de fumo pode aumentar ainda mais a resistência à penetração.

Resistência ao impacto

Em comparação com o polietileno, o XLPE apresenta resistência ao impacto ainda maior. Suporta bem a pressão mecânica. Isso garante que os cabos não percam sua integridade estrutural e continuem funcionando mesmo sob impactos intensos.

Resistência química

O XLPE é resistente a produtos químicos, incluindo ácidos e álcalis. Também oferece boa resistência a óleo, especialmente melhor do que outros isolantes como PVC e EPR.

Resistência às intempéries

Um dos atributos mais importantes dos cabos de energia é a resistência às intempéries. A resistência às intempéries está relacionada principalmente ao revestimento externo do cabo, já que essa camada externa é a primeira a entrar em contato com as intempéries. No entanto, é seguro dizer que o XLPE reforça a resistência de um cabo às intempéries. O aspecto mais importante da resistência do XLPE às intempéries é sua resistência à formação de árvores na água. A formação de árvores na água é o fenômeno em que a água penetra no isolamento, criando rachaduras. Isso pode resultar em danos lentos ao longo do tempo e talvez até mesmo em falha permanente. O XLPE oferece boa resistência à formação de árvores na água. Em comparação, o EPR está mais bem equipado para esse tipo de proteção. No entanto, o XLPE oferece melhor resistência à formação de árvores na água do que o PVC.

Baixa emissão de fumaça e zero halogênio

Materiais com baixa emissão de fumaça e zero halogênio são aqueles que não produzem fumaça excessiva quando em chamas e não contêm halogênios, o que os torna isentos de gases nocivos. O XLPE atende a ambos os requisitos, normalmente exigidos para diversas aplicações em diversos setores regulamentados.

Quais são os benefícios do cabo XLPE?

Esses cabos se tornaram um dos materiais mais procurados no mundo da cabeamento. É um dos três materiais mais utilizados, sendo os outros o PVC e o EPR. No entanto, oferece muitas vantagens, algumas das quais os outros dois não oferecem.

Suporte para aplicações de alta tensão

O XLPE praticamente se tornou um material isolante padrão em todos os cabos de alta tensão. Este material pode transportar uma alta quantidade de correntes e suportar aplicações de centenas de kV. Mesmo o EPR não chega perto da faixa que o XLPE oferece em termos de compatibilidade de alta tensão. A classificação de tensão para cabos XLPE pode ser baixa, alta e mega alta. Sua faixa de tensão é tipicamente de 600 V a 36 kV. Cabos de mega alta tensão projetados especificamente para aplicações de alta tensão com XLPE como isolamento podem oferecer até 300 kV. Esta é a razão pela qual é um material comum em cabos de alimentação de alta tensão que transportam centenas de kV para abastecer cidades e vilas. Além disso, este material não requer uma bainha metálica, o que mantém os cabos flexíveis.

Material resistente

O XLPE é um material resistente que oferece resistência mecânica e química adequadas. Ele atende a todos os requisitos de um material isolante de alta qualidade. Seja para instalações externas, fiação subterrânea ou uso industrial, esse tipo de isolamento oferece ampla proteção contra todas as ameaças potenciais. Isso também torna os cabos XLPE extremamente confiáveis. Eles também estão entre os cabos mais duráveis, pois não perdem sua resistência com o tempo.

Baixa perda dielétrica

Em comparação com PVC e EPR, o XLPE apresenta as menores perdas dielétricas. Com dissipação mínima, o XLPE se destaca como a escolha mais econômica. Esse é um dos muitos motivos pelos quais muitas indústrias preferem esse material isolante a outros, pois ele economiza dinheiro a longo prazo. É altamente eficiente dessa forma, pois a perda dielétrica é um dos principais problemas em cabeamento, especialmente no setor de energia. Toda a eletricidade inevitavelmente perdida pode ser recuperada com o uso de estruturas de cabos mais eficientes, das quais o XLPE é um componente importante.

Alta Faixa Térmica

A faixa térmica do XLPE é bastante ampla, o que o torna ideal para uso em diversas partes do mundo, tanto em temperaturas abaixo de zero quanto em temperaturas de ebulição. Pode ser utilizado em indústrias com condições de trabalho em altas temperaturas. A alta temperatura de operação dos cabos é importante para manter sua integridade, mesmo em caso de acidentes como incêndio.

Fácil instalação

Os cabos XLPE geralmente têm um raio de curvatura decente, embora isso varie muito de cabo para cabo (dependendo de vários fatores). O raio de curvatura combinado com a leveza torna esses cabos fáceis de instalar. Vale ressaltar também que os cabos XLPE podem ser instalados verticalmente, ao contrário dos cabos com óleo em sua construção. Portanto, não há limitações de altura para a instalação de cabos XLPE. Da mesma forma, nem sempre é necessário o uso de chama para as operações de união e encaixe.

Quais são as aplicações do cabo XLPE?

Os cabos XLPE são utilizados principalmente como cabos de alimentação para fornecimento de energia. No entanto, eles não se limitam ao setor energético. Outros setores, especialmente aqueles que exigem cabos de alta tensão, também utilizam cabos com isolamento XLPE. A lista de setores que dependem de cabos XLPE é muito ampla. Aqui estão algumas das principais aplicações/setores:

• Setor de energia (fornecimento de energia, HVDC, distribuição, etc.)
• Mineração
• Agricultura
• Bordo Marítimo
• Produção química

Qual é a diferença entre o cabo XLPE e Cabo de PVC?

XLPE e PVC (policloreto de vinila) são dois dos materiais mais comuns utilizados para isolamento. Enquanto o XLPE serve principalmente como isolante, o PVC serve tanto como isolante quanto como revestimento. No entanto, existem muitas diferenças entre os dois, mesmo se os compararmos como simples isolantes. A diferença entre os dois também resulta em aplicações distintas. Algumas aplicações, particularmente as de baixa tensão, podem se adaptar tanto ao PVC quanto ao XLPE, enquanto outras apresentam condições que somente o XLPE pode atender. Aqui estão as principais diferenças entre esses dois tipos de cabos (cabos com isolamento XLPE e cabos com isolamento de PVC):

XLPE é livre de halogênio

O PVC contém cloro (Cl), que é um halogênio, enquanto o XLPE não contém halogênios. Essa é a diferença molecular mais básica entre os dois materiais, mas também é importante. Em aplicações com risco de incêndio, o XLPE é claramente uma opção melhor e talvez até mesmo um requisito obrigatório. Muitas indústrias e normas oficiais exigem que os materiais dos cabos sejam livres de halogênio, o que essencialmente elimina a possibilidade do uso de PVC. O cloro presente no PVC representa um risco de gases nocivos em caso de incêndio. Isso torna o XLPE uma opção muito mais segura.

XLPE é melhor para alta tensão

O XLPE é muito melhor na condução de maiores quantidades de corrente, podendo suportar aplicações de alta tensão (acima de 100 kV). Por outro lado, o PVC é ideal apenas para aplicações de baixa tensão. Pode não ser adequado para isolar condutores com tensão nominal superior a 100 kV.

XLPE é mais resistente

No geral, o XLPE é muito mais resistente que o PVC. Embora ambos os materiais ofereçam resistência à abrasão, ao desgaste, ao rasgo e ao impacto, o XLPE se destaca em comparação ao PVC. A reticulação o torna mais resistente à pressão mecânica e a agentes químicos. O XLPE também possui uma temperatura operacional mais alta, graças, mais uma vez, à reticulação, que liga a estrutura molecular mesmo em temperaturas mais altas. Por exemplo, em condições de curto-circuito, o PVC tem uma temperatura máxima de 160 °C, enquanto o XLPE tem uma temperatura máxima de 250 °C.

O PVC é mais barato

Economicamente, o PVC é uma opção melhor, pois é barato e facilmente disponível. Como o XLPE requer reticulação, sua produção é um pouco mais cara do que o PVC. Dito isso, o XLPE se mostra econômico a longo prazo devido à sua menor perda dielétrica.

O PVC é mais resistente à água

O XLPE é resistente à água em grande medida, mas para exposição contínua à água, o PVC é uma opção melhor. O PVC serve como um importante material de isolamento e revestimento em cabos de barcos.

Qual é o padrão do cabo XLPE?

As normas são extremamente importantes ao considerar cabos. Órgãos internacionais de padronização elaboraram padrões comuns para cabos, definindo a estrutura, os materiais, as capacidades e as aplicações. Essas padronizações também ajudam a garantir a segurança das instalações e estruturas onde os cabos são utilizados. Existem vários sistemas padrão que possuem padrões específicos para cabos elétricos, que incluem o XLPE como material isolante. Por exemplo, a Norma Britânica BS 5467 especifica os materiais isolantes para cabos de energia para tensões nominais de até 3 kV. O XLPE atende aos requisitos de isolamento definidos por esta norma específica. Tecnicamente, a HEPR ou borracha rígida de etileno-propileno também atende ao padrão, mas é o XLPE que é comumente usado. A IEC 62076 e a IEC 60502 também incluem especificações para isolamento extrudado que o XLPE atende. A IEC 62076 estabelece as especificações para isolamento extrudado de cabos e para tensões nominais de 150 kV e até 500 kV em uma instalação fixa. A norma IEC 60502 estabelece especificações para cabos semelhantes, mas para tensões nominais de 1 kV a 30 kV. Você pode encontrar mais informações sobre isolamento e outras especificações nas normas seguidas em sua região. As normas IEC e BS são seguidas internacionalmente, mas também existem órgãos de padronização regionais e nacionais. Além das normas, procure também certificações como CE e ROHS, que ajudam a avaliar a segurança dos cabos.

Quais são os tipos de cabos XLPE?

• YJV Cabo de energia elétrica
• YJV22 Cabo de alimentação blindado
• CJPF96/SC Cabo blindado de bordo
• CBYJR/DC Fio Marinho
• CBPJP86/SC Cabo EMC
• MPRX Cabo Marítimo Não Blindado
• LKSM-HF Cabo de energia marítima

Conclusão

O XLPE é um material isolante excepcionalmente forte e protetor, especialmente para cabos de alta tensão. Tornou-se o material mais comum para esses cabos devido à sua alta faixa térmica, resistência mecânica e resistência à corrosão causada por diversos fatores ambientais. Portanto, Cabos XLPE são utilizados em diversos setores, principalmente no fornecimento e distribuição de energia. É a reticulação que os torna tão resistentes a tantas ameaças ambientais. A qualidade do isolamento é, obviamente, um fator importante. Os cabos só podem ser confiáveis se tiverem componentes de qualidade e atenderem aos padrões exigidos.