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Aula V
V.1 – Condutores industriais - o material é fornecido em forma de lingotes; - laminação, trefilamento, torcimento faz a transformação em condutores industriais; - trefilar: transformar metal em fios diversamente espessos, por estiramento a frio. O mesmo que estirar; - fios de seção circular são os mais simples e comuns; - há condutores de seção quadrada, retangular, trapezoidal; - há condutores nus ou isolados; - há outros em forma da tubos ou barras.
V.2 – Definições de condutores industriais - fio: corpo de metal estirado, cilíndrico e seção circular; - condutor: fio, ou conjunto de fios não isolados entre si, empregado para conduzir corrente; - fio nu: fio sem isolação; - fio isolado: fio revestido de material isolante e recoberto por uma capa; - cabo: conjunto de fios encordoados e não isolados entre si - cabo isolado : onde um grupo de fios, ou cada fio, é revestido de material isolante, e o conjunto protegido por uma capa; - cabo singelo: cabo isolado de um único condutor; - cabo múltiplo: cabo isolado formado de vários condutores; - cabo armado: cabo isolado provido de uma armação; - cabo unipolar: constituído por um condutor isolado mais cobertura; - cabo multipolar : formado por vários condutores, agora chamados veias, com uma cobertura comum; - cordão: conjunto de condutores isolados, de pequena seção e construção flexível, dispostos paralelamente ou torcidos helicoidalmente; - condutor compactado: condutor encordoado e submetido a um trabalho mecânico, eliminando praticamente os vazios entre os fios, reduzindo o diâmetro externo e tornando mais uniforme a superfície externa; - condutor setorial: a seção transversal tem a forma aproximada de um setor circular; - cabo setorial: cabo multipolar cujas veias são condutores setoriais isolados, geralmente compactados;
- cabos multiplexados: constituídos por vários condutores isolados ou cabos unipolares reunidos, sem cobertura comum; - revestimento: a camada delgada de um metal ou liga, depositada sobre um metal ou liga diferente para fins de proteção; - isolação: camada de material isolante aplicada sobre o condutor para isolá-lo eletricamente de outros condutores e da terra; - cobertura : é um invólucro externo não metálico, sem função de isolação. Protege a isolação ou o condutor no caso de instalação exposta; - capa: invólucro interno metálico ou não aplicado sobre uma veia ou sobre um conjunto de veias de um cabo; - blindagem: envoltório condutor ou semicondutor, aplicado sobre o condutor isolado (ou eventualmente sobre um conjunto de condutores isolados), para fins exclusivamente elétricos. - encordoamento: disposição dos fios ou grupos de fios que formam um cabo; - enchimento: material usado em cabos múltiplos para preencher os espaços entre os fios isolados e cabos componentes dando uma forma desejada; - armação: proteção suplementar aplicada a certos cabos isolados constituída de fios ou fitas metálicas; - cordoalha: é um condutor formado por um tecido de fios metálicos extremamente flexíveis; - barra: condutor rígido em forma de tubo ou de seção perfilada fornecido em trechos retilíneos. Podem se nuas, revestidas ou isoladas.
V.3 – Isolação de condutores a) Características necessárias - homogeneidade na característica isolante; - boa resistência ao envelhecimento; - ausência de escoamento; - boa resistência à umidade; - não sofrer influência de vibrações; - boa resistência ao calor e ao fogo.
b) Materiais utilizados - materiais sólidos; - materiais estratificados.
c) Isolação com materiais sólidos - termoplásticos: cloreto de polivinila e polietileno; - termofixos: borracha etileno-propileno e polietileno reticulado.
d) Isolação com materiais estratificados - papel impregnado em óleo isolante; - cabos de média e alta tensão; - fitas delgadas e helicoidais de papel; - diversas camadas; - processo rigoroso de secagem.
V.4 – Cloreto de polivinila - rigidez dielétrica elevada; - resistência de isolamento fraca quando comparado com o polietileno; - perdas dielétricas elevadas (acima de 20 kV); - transmite mal a chama; - envelhecimento térmico pode ser minimizado por estabilizantes; - isolante muito bom para os cabos de potência e teletransmissão à distância média; - fraca absorção de água; - elevada resistência mecânica e à abrasão - bom comportamento frente ao fogo; - resistente a solventes específicos e à gasolina.
V.5 – Etileno-propileno (EPR) - melhor resistência ao envelhecimento térmico e aos agentes oxidantes; - boa flexibilidade mesmo em baixas temperaturas; - resistência excepcional às descargas e radiações ionizantes, mesmo à quente; - absorção razoável de água; - baixa dispersão da rigidez dielétrica.
V.6 – Polietileno reticulado (XLPE) - resistência à deformação térmica bastante satisfatória até 250 ºC; - reticulação permite incorporar outros elementos, melhorando o comportamento mecânico; - podem ser usados o silício e o oxigênio; - resistência às intempéries e ao fogo.
V.7 – Blindagem interna - condutor encordoado recoberto apenas por uma camada isolante; - campo elétrico assume uma forma distorcida; - acompanhando as irregularidades da superfície do condutor; - concentração de esforços elétricos em determinados pontos; - ultrapassam limites permissíveis pela isolação; - depreciação na vida útil do cabo; - na isolação sólida, ar entre o isolante e o condutor pode ionizar, danificando o isolante; - camada semicondutora, torna uniforme o campo elétrico; - na isolação estratificada, são usadas fitas helicoidais de papel semicondutor.
V.8 – Blindagem externa - aplicada sobre isolação; - camada de material semicondutor ou condutor; - confina o campo elétrico dentro do cabo isolado; - construída para eliminar qualquer vazio entre ela e a superfície externa da isolação; - solicitações elétricas uniformes em cada camada isolante.
V.9 – Proteções a) não metálicas - PVC, polietileno ou neoprene; - escolha depende da resistência a ações de natureza mecânica ou química; - ambientes com alto teor de ácidos, bases ou solventes orgânicos: polietileno; - polietileno coberto com negro de fumo: resistente a luz solar; - neoprene ou polietileno sulfurado: boa flexibilidade, resistência à abrasão e laceração; - cabos isolados em papel exigem uma capa metálica do tipo contínuo; - chumbo e alumínio protegidos contra corrosão por uma cobertura de PVC ou polietileno.
b) metálicas - armação nas instalações sujeitas a danos mecânicos; - fitas planas helicoidais de aço; - fitas transversais de aço ou alumínio (maior flexibilidade).
V.10 – Efeito cortical, efeito pelicular ou efeito skin
- a resistência elétrica de um condutor em corrente alternada é maior do que aquela em corrente contínua; - a resistividade é mesma; - é maior quanto maior for a seção do condutor e mais elevada for a frequência da corrente; - sofre influência da temperatura do condutor; - corrente alternada produz fluxos magnéticos alternados; - induzem forças eletromotrizes também alternadas no próprio condutor; - influem sobre a distribuição da corrente no condutor; - tal distribuição não é uniforme como para corrente contínua; - concentração de corrente na periferia e menor densidade na parte central do condutor.
