Capire i materiali dei cavi

Un cavo è molto più di un semplice filo. È un complesso complesso multistrato progettato per condurre l'elettricità in modo sicuro e affidabile a lunga distanza, sotto diverse sollecitazioni ambientali e meccaniche. La specifica combinazione di materiali utilizzati nella sua costruzione ne determina la tensione nominale, la capacità di trasporto di corrente, la flessibilità, la durata e l'applicazione. Questo articolo esplora i componenti principali dei cavi elettrici moderni.

Il nucleo conduttivo: rame contro alluminio

Il cuore di ogni cavo è il conduttore, responsabile del trasporto della corrente elettrica.

• Rame: Il gold standard per la conduttività. Offre un'eccellente conduttività elettrica e termica, una buona duttilità (flessibilità) e un'elevata resistenza alla trazione. La sua efficienza superiore lo rende la scelta preferita per la maggior parte dei cavi elettrici per edifici, cavi di alimentazione industriali e cavi dati, nonostante il costo e il peso più elevati.

• Alluminio: Un'alternativa leggera ed economica. Pur avendo solo circa il 61% della conduttività del rame a parità di sezione, pesa circa un terzo. È ampiamente utilizzato nelle linee di trasmissione elettrica (aeree e interrate) e nei cavi di alimentazione di grandi dimensioni, dove i suoi vantaggi in termini di peso e costi superano la necessità di un diametro maggiore per ottenere una capacità di corrente simile. È necessario prestare particolare attenzione alle connessioni terminali per prevenire l'ossidazione e la corrosione galvanica.

La barriera essenziale: i materiali isolanti

L'isolamento che circonda il conduttore costituisce lo strato di sicurezza primario, impedendo perdite di corrente e cortocircuiti.

• PVC (cloruro di polivinile): Un isolante versatile, economico e ignifugo (quando formulato) per uso generale. Comune nei cavi elettrici per edifici, nei cavi degli elettrodomestici e nei cavi di controllo a bassa tensione. Può essere meno stabile a temperature molto elevate.

• XLPE (polietilene reticolato): Il materiale dominante per la distribuzione di energia a media e alta tensione. Il processo di reticolazione crea una rete polimerica tridimensionale, conferendo all'XLPE una stabilità termica superiore (fino a 90 °C), un'eccellente rigidità dielettrica e una resistenza alle cricche da stress ambientale rispetto al PE standard.

• EPR (gomma etilene-propilene): Noto per la sua flessibilità, l'eccellente resistenza termica e all'umidità e le buone prestazioni in caso di piegature ripetute. Spesso utilizzato nei cavi per applicazioni minerarie, nei cavi di alimentazione portatili e come alternativa all'XLPE in alcune applicazioni a media tensione.

• MI (Isolamento minerale): Cavo speciale che utilizza polvere di ossido di magnesio compattata come isolante all'interno di una guaina di rame senza saldatura. È incombustibile, può resistere a temperature estreme (fino a 1000 °C) ed è altamente durevole, utilizzato per circuiti critici in allarmi antincendio, illuminazione di emergenza e aree ad alto calore.

Controllo delle interferenze: schermatura e schermatura

Non tutti i cavi sono dotati di schermatura, ma questa è fondamentale per molte applicazioni.

• Funzione: Per contenere i campi elettromagnetici all'interno del cavo (impedendo interferenze con altri dispositivi) e/o per proteggere il segnale da interferenze elettromagnetiche esterne (EMI).

• Materiali: Nella maggior parte dei casi si tratta di una treccia o di un avvolgimento a spirale di fili di rame nudo o stagnato, oppure di un sottile laminato in alluminio-poliestere. La scelta dipende dalla flessibilità richiesta e dalla percentuale di copertura.

L'armatura esterna: rivestimento e guaina

La guaina è la prima linea di difesa del cavo contro l'ambiente fisico e chimico.

• PVC: anche in questo caso, si tratta di una scelta comune per la protezione meccanica generica, in quanto offre buona durevolezza, resistenza all'umidità e ignifugazione.

• Poliuretano (PUR): estremamente resistente all'abrasione, agli oli, agli agenti chimici e alle flessioni ripetute. Ideale per cavi per robotica, catene portacavi e ambienti industriali difficili.

• Elastomeri termoplastici (TPE/TPR): offrono un'eccellente flessibilità, prestazioni in climi freddi e resistenza ai raggi UV e alle intemperie, spesso utilizzati per attrezzature portatili e da esterno.

• LSZH (Low Smoke Zero Halogen): un materiale di sicurezza essenziale. In caso di incendio, i rivestimenti LSZH producono livelli molto bassi di fumi tossici e gas corrosivi, rendendoli obbligatori per spazi pubblici come aeroporti, metropolitane e grattacieli.

Oltre le basi: costruzioni specializzate

Applicazioni specifiche richiedono materiali specializzati.

• Sepoltura diretta: I cavi possono includere un'armatura metallica (filo di acciaio zincato) o un nastro/gel impermeabile per impedire l'ingresso di umidità lungo tutta la lunghezza.

• Sopravvivenza al fuoco: I cavi possono utilizzare nastri a base di mica sotto la guaina per mantenere l'integrità del circuito durante un incendio, garantendo così il funzionamento dei sistemi di emergenza.

• Materiali futuri: La ricerca comprende superconduttori ad alta temperatura per una trasmissione senza perdite e nanocompositi avanzati per l'isolamento con proprietà autoriparanti o conduttività termica migliorata.

Un sistema su misura per ogni esigenza

L'anatomia di un cavo è una soluzione scientifica dei materiali ponderata e stratificata. Dal nucleo metallico altamente conduttivo alla guaina protettiva in polimero, ogni strato viene selezionato e progettato per soddisfare precisi requisiti elettrici, meccanici e ambientali. Comprendere questi materiali fondamentali, i loro punti di forza, i loro compromessi e le applicazioni ideali, è fondamentale per scegliere il cavo giusto per ogni scopo, garantendo sicurezza, affidabilità ed efficienza in ogni ambito, dall'alimentazione delle nostre case alla connessione del nostro mondo digitale.

>>>>>>>La gamma competitiva di prodotti del Gruppo Ruiyang comprende:

• Cavo di alimentazione isolato XLPE LV e HV

• Cavo di alimentazione isolato in PVC

• Cavo ignifugo a basso contenuto di alogeni e a bassa emissione di fumi

• Cavo resistente al fuoco

• Cavo in lega di alluminio

• Cavo flessibile per pneumatici

• Cavo aereo

• Cavo di controllo

• Cavo in gomma siliconica