Components d’un cable elèctric

Entre els components d‘un cable elèctric es diferencien cinc capes diferents. El conductor és el component més intern del cable, sent el canal a través del que  es canalitza el fluxe elèctric, i un aïllament que conté aquest fluxe elèctric en el conductor. A més a més, els components d’un cable poden incorporar altres elements auxiliars que garanteixen la seva longevitat.

QUINS SÓN ELS COMPONENTS D’UN CABLE ELÈCTRIC?

1. EL CONDUCTOR DEL CABLE 

El primer dels components d’un cable que destaquem és el conductor. És a través del que se transmet realment la corrent elèctrica, sent el coure el material més fet servir generalment.

En alguns casos també es fan servir conductors d’alumini, malgrat que aquest material sigui un 60% pitjor conductor que el coure (en la mateixa secció té més pèrdues per l’efecto Joule). A la pràctica, l’alumini es fa servir pràcticament en exclusiva per a cables de transmissió de potència en xarxes de distribució elèctrica (companyies elèctriques).

Existeixen dos criteris de dimensionat de conductors de coure: el criteri nordamericà i l’europeu. En el dimensionat nordamericà (AWG), els conductors se defineixen especificant un número de fils i un diàmetre de cada fil. En el dimensionat europeo (mm²), els conductors es defineixen especificant la resistència màxima del conductor (Ω/km). Pots consultar la taula de conversió entre ambdós criteris en aquest post. Els conductors rígids o flexibles es defineixen especificant el número mínim de fils o el diàmetre màxim dels fils que el formen. A més a més, les seccions reals geomètriques són una mica inferiors a les indicades com a nominals.

1.1 TIPUS DE CONDUCTORS ELÈCTRICS

Hi ha una àmplia varietat d’opcions entre els conductors elèctrics i segons el tipus que sigui, com a components d’un cable, es determina les característiques i l’aplicació que se li pot donar el producte.

CONDUCTOR DE COURE

Aquest és el material més comú en els conductors, ja que optimitza al màxim el transport de l’electricitat i permet que flueixi de la manera més òptima. Es fa servir en tot tipus d’instal·lacions, des d’instal·lacions d’habitatges fins al sector industrial, o des d’equipos eléctrics fins a electrodomèstics.

CONDUCTOR D’ALUMINI

Ofereix una conductivitat d’energia inferior (40% menys). Estan formats per un o més petits cables que, units, composen el conductor d’alumini. Si bé hem destacat la menor conductivitat de l’alumini, un aspecte positiu respecte el coure és el seu pes, un 70% menor.

CONDUCTOR TRENAT

Es tracta de parells de cables entrellaçats per anul·lar les interferències elèctriques de fonts externes i diafonia dels cables contigus. Les seves característiques també permeten realitzar una transferència de dades més fiable.

CONDUCTOR BLINDAT

Està format per un o més conductors aïllats que estan recoberts per una capa conductora comuna. Aquesta cobertura compleix la funció de gàbia de Faraday, evitant l’acoplament de sorolls o altres interferències entre l’entorn i el conductor de manera bidireccional.

CONDUCTOR DE CINTA

Consisteixen en una sèrie de cables col·locats paral·lelamet.

Pots consultar més tipus de conductors eléctrics aquí.

2. L’AÏLLAMENT DEL CABLE

L’aïllament és el segon de los components de un cable que volem destacar. En aquest cas, es tracta de la capa de polímer, plàstic o elastòmer que envolta al conductor i que l’aïlla de contactes externs.

Existeixen aïllaments termoplàstics i termoestables. Els primers són aquells en els que el material que s’aplica no pateix transformacions químiques. El PVC, el més habitual dels aïllaments termoplàstics, compta amb una temperatura màxima de servicio de 70 °C.

Els aïllaments termoestables se transforman químicamente en el momento de la extrusión, resultant un compost més estable davant de l’augment de la temperatura. Per aquest motiu permeten temperatures de servei superiors.

Els materials termoestables d’aïllament més habituals (XLPE i EPR) tenen temperatures màximes de servei de 90 °C.

Com més elevada sigui la temperatura màxima de servei que tene un aïllament, més elevada serà la quantitat de corrent que podrà transportar el conductor. I com més corrent, més potència tindrà. En aquest punt radica el principal avantatge dels aïllaments termoestables en comparació als termoplàstics.

3. PATALLA O ARMADURA: LES PROTECCIONS METÀL·LIQUES DEL CABLE

El tercer dels components d’un cable que determina la confecció d’un cable elèctric és la pantalla o armadura.

3.1 FUNCIÓ DE LA PANTALLA

En alguns casos els cables poden tenir proteccions metàl·liques. Les proteccions metàl·liques elèctriques (PANTALLES) s’apliquen per aïllar les senyals que passen per l’interior del cable de possibles interferències externes. Les proteccions mecàniques (ARMADURES) protegeixen el cable de possibles agressiones externes: animals, cops, etc.

3.2 QUAN S’HAN DE FER SERVIR CABLES APANTALLATS?

Els cables apantallats redueixen i aïllen la transferència de dades o energea del “soroll elèctric” o la interferència electromagnètica ambiental (EMI) que es troba en entorns industriales, d’enginyeria o de fabricació en els que hi ha un alt grau d’energia elèctrica.

Els motors elèctrics, interruptors i cables fets servir pera la transmissió d’energia causen interferències electromagnètiques (IEM), que poden influir negativament en els cables de dades, sensors i equips similars.

3.3 COM ES CONSTRUEIXEN ELS CABLES APANTALLATS D’ALIMENTACIÓ I CONTROL?

Aquests components d’un cable ofreixen, novament, diferents opcions que defineixn el model de cable resultant. Existeixen diferents tipus d’apantallament pels cables d’alimentació i control.

TRENAT DE COURE ESTANYAT

Un mètode comú d’apantallament de cables és el trenat de coure entre els nuclis i les cobertes. Amb un grau de cobertura d’aproximadament el 80%, el trenat de coure forma una barrera eficaç contra els camps electromagnètics.

RECOBRIMENT DE FIL DE COURE

El recobriment de fil de coure es fa servir sovint per moure cables en robòtica, donde el apantallament ha de soportar la torsió. Com que els fils de coure d’un embolcall es col·loquen tots paral·lels entre sí, no hi ha problema amb la torsió del cable. No obstant, la protecció contra les interferències electromagnètiques dels cables embolcallats sol ser pitjor, ja que els fils de apantallament no se solapen.

LÀMINA DE PLÀSTIC LAMINAT D’ALUMINI

Els conductors individuals o tots els conductors del cable poden embolcallar-se amb una làmina de plàstic d’alumini laminat. La làmina de plàstic protegeix els cables i fils, especialment quan es reprodueixen altes freqüències.

4. LA COBERTA EXTERIOR DEL CABLE

En gairebé tots els casos els cables porten una coberta de recobriment exterior, entre els components del cable, que compleix la funció de protegir-lo. Habitualment són de material polimèric i han d’escollir-se en consonància amb la naturalesa del material d’aïllament.

5. MATERIALS DE REVESTIMENT

El cinquè i darrer dels components d’un cable que volem analitzar és el revestiment, dissenyat amb diferents materials que dictaminen les caraterístiques de l’aplicació.

5.1 QUÈ SÓN ELS CABLES DE PVC I QUAN ES PODEN FER SERVIR?

Els cables de PVC són molt comuns, estan fets de Poliviniclorur i s’apliquen en màquines, eines, línies de montatge, sistemes de transport, línies de producció i en la construcció de plantes, dispositius i equips per tecnologia de comunicació, electrodomèstics, construcció de generadors, transformadors i màquines, construcció d’interruptors i controls, processament elèctrica i de dades, en dispositius de neteja, la indústria automotriu, tecnologia d’automatització, construcció de premses i motlles, construcció de màquines d’impressió i paper, tecnologia de superfícies, indústria de producció siderúrgica, plantes d’embotelladores de begudes, indústria química, tecnologia de làmpares i il·luminació, etc.

5.2 QUÈ SÓN ELS CABLES DE POLIOLEFINA (PO) I QUINS SÓN ELS SEUS AVANTATGES?

Els cables de poliolefina s’han dissenyat amb un compost aïllant termoplàstic de poliolefina ignífug lliure d’halògens i amb baix contingut de fum i gasos tòxics. Es fan servir, per exemple, en zones de pública concurrència com ara supermercats, universitats, aeropuerts, oficines, etc. Més enllà de ser lliures d’halògens, els cables fets servir han de ser retardants de la flama i autoextingibles, no han de contribuïr a la propagació del foc, no han d’emetre fums ni gasos corrosius en cas d’incendi.

5.3 QUÈ SÓN ELS CABLES DE GOMA I QUINS SÓN ELS SEUS AVANTATGES?

Els cables de goma són cables elèctrics que estan revestitos amb una capa de goma o elastòmer. Aquest revestiment de goma els proporciona flexibilitat, durabilitat i resistència a condicions ambientals adverses, com ara altes temperatures, productes químics i abrasions.

5.4 QUÈ SÓN ELS CABLES DE PUR I QUINS SÓN ELS SEUS AVANTATGES?

Els cables (PUR) són cables de poliuretà. Aquest material mostra un comportament mecànic similar a la goma a certes temperatures. Són lliures d’halògens, resistents al foc i ofereixen una major resistència mecànica i química, pel que aquests cables són idonis per entorns hostils.

Aquests components d’un cable són els que permeten una classificació del msteixi i dictaminen les seves característiques principals, podent així seleccionar de manera més certera el cable idoni per a cada projecte.

Si vols saber quin tipus de cable és l’idoni pel teu projecte o tens alguna consulta relacionada amb els components d’un cable, contacta amb el nostre equip comercial.