Cabo de alimentação de baixa tensão, isolante de baixa fumaça, zero halogênio, retardante de chamas e resistente ao fogo, padrão IEC XLPE

Normas Internacionais Aplicáveis (Sistema de Normas IEC)
Este produto é projetado, fabricado e testado de acordo com o seguinte sistema padrão IEC:

1. Padrão básico de construção
IEC 60502-1:2021 – Cabos de alimentação com isolamento extrudado e seus acessórios para tensões nominais de 1 kV até 30 kV – Parte 1: Cabos para tensões nominais de 1 kV e 3 kEsta norma especifica a construção, dimensões e requisitos de teste para cabos de alimentação dielétricos sólidos extrudados, aplicável a cabos de alimentação instalados fixamente para tensões nominais CA de 1 kV (Um = 1,2 kV) e 3 kV (Um = 3,6 kV), tais como redes de distribuição ou instalações industriais. Cabos com potência nominal de 1 kV projetados e testados de acordo com esta norma também podem ser utilizados em sistemas de distribuição CC (tensão nominal CC ≤ 750 V ou ≤ 1500 V) mediante declaração do fabricante.

2. Padrão retardante de chamas
Série IEC 60332-3 – Teste de chama vertical para cabos agrupados, usado para avaliar a capacidade dos cabos agrupados de inibir a propagação da chama sob condições de instalação vertical. Diferentes classes de retardantes de chamas são definidas de acordo com o volume total de material não metálico, como Categoria A (7 L/m), Categoria B (3,5 L/m) e Categoria C (1,5 L/m). Este produto atende ao desempenho retardante de chamas de categoria B ou superior.

3. Padrões sem halogênio (baixa corrosividade)
IEC 60754-1 – Determinação do teor de gás ácido halogéneo. Especifica que a liberação de cloreto de hidrogênio (HCl) durante a combustão de materiais de cabo não deve exceder 5 mg/g para ser designado como cabo livre de halogênio.
IEC 60754-2 – Determinação da acidez e condutividade dos gases desenvolvidos durante a combustão. Avalia a corrosividade medindo o pH e a condutividade de uma solução aquosa; para materiais de cabos isentos de halogênio, o pH deve ser ≥ 4,3 e a condutividade deve ser ≤ 10 μS/mm.

4. Padrão de baixa fumaça
IEC 61034-1 / IEC 61034-2 – Medição da densidade da fumaça. Mede a transmitância luminosa numa câmara de ensaio de 3 m³; os cabos com baixo teor de fumo devem ter uma transmitância luminosa de ≥ 60%. Uma transmitância mais alta indica menos fumaça liberada durante a combustão do material.

5. Padrão de Resistência ao Fogo (Integridade do Circuito)
IEC 60331-21 – Teste de integridade de circuito em condições de incêndio para cabos com tensão nominal de até 0,6/1 k inclusive. Especifica uma temperatura de chama não inferior a 750 °C e um tempo de exposição ao fogo recomendado de 90 min. Durante o teste, a tensão nominal é aplicada à amostra e, após o período de exposição ao fogo, a tensão é mantida por mais 15 minutos. Se o circuito permanecer intacto, o teste de resistência ao fogo será aprovado.

Estrutura do produto
O produto adota um design de estrutura composta multicamadas, onde cada camada coopera para garantir uma operação confiável do cabo sob condições extremas, como incêndio. A descrição a seguir toma como exemplo o típico cabo de alimentação retardador de chama de halogênio zero de baixa fumaça isolado XLPE condutor de cobre e resistente ao fogo (por exemplo, tipo WDZN-YJY):

1. Condutor: Cobre ou alumínio isento de oxigênio de alta pureza (o condutor de alumínio corresponde ao tipo WDZN-YJLY), em conformidade com a norma IEC 60228. A construção do condutor pode ser condutor sólido Classe 1 ou condutor trançado Classe 2.
2. Isolamento: Polietileno reticulado (XLPE) com excelentes propriedades de isolamento elétrico e resistência ao calor. A temperatura máxima de operação do condutor é 90 °C, com uma temperatura máxima de curto-circuito permitida de 250 °C (máx. 5 segundos).
3. Tela isolante (opcional): Uma tela semicondutora pode ser aplicada para uniformizar a distribuição do campo elétrico.
4. Revestimento interno / enchimentos: materiais de enchimento retardantes de chamas com baixo teor de fumaça e zero halogênio são usados para garantir a redondeza do cabo e, ao mesmo tempo, melhorar o desempenho retardante de chamas.
5. Camada de armadura (opcional): armadura de fita de aço (indicada pelo sufixo "22" na designação do tipo) ou armadura trançada de fio de cobre.
6. Bainha externa: Material de poliolefina de baixo teor de fumaça e zero halogênio (LSOH/LSZH). Esta é a camada chave que fornece características de baixa fumaça, sem halogênio e retardantes de chamas; não libera gases haleto tóxicos durante a combustão, produz densidade de fumaça muito baixa e mantém alta visibilidade.

Regras de tipo e designação de produto
Exemplos de tipos comuns são os seguintes:

- WDZN-YJY: Condutor de cobre, isolado XLPE, revestido com poliolefina de baixo teor de fumaça e zero halogênio, cabo de alimentação retardante de chamas e resistente ao fogo.
- WDZN-YJY22: Cabo de alimentação blindado com fita de aço, condutor de cobre, isolado XLPE, revestido com poliolefina de baixo teor de fumaça e zero halogênio, retardante de chamas e resistente ao fogo.
- WDZN-YJLY: Condutor de alumínio, isolado XLPE, revestido com poliolefina de baixo teor de fumaça e zero halogênio, cabo de alimentação retardante de chamas e resistente ao fogo.

Significado de cada letra na designação do tipo:
- W – Livre de halogênio
- D – Baixa fumaça
- Z – Retardante de chamas
- N – Resistente ao fogo
- YJ – Isolamento de polietileno reticulado (XLPE)
- Y – Bainha de poliolefina
- 22 – Blindagem de fita de aço
- L – Condutor de alumínio

Principais Parâmetros Técnicos

1. Tensão nominal
0,6/1 kV
U₀ /U significa: U₀ é a tensão nominal de potência-frequência entre o condutor e a terra (tela metálica), U é a tensão nominal de potência-frequência entre os condutores.

2. Temperatura operacional
- Temperatura máxima de operação do condutor contínuo: 90 °C
- Temperatura máxima permitida do condutor durante curto-circuito (máx. 5 s): 250 °C
- Temperatura de instalação: não inferior a -5 °C

3. Raio de curvatura
- Cabo não blindado: ≥ 6 × diâmetro total do cabo
- Cabo blindado: ≥ 12 × diâmetro total do cabo

4. Desempenho de resistência ao fogo
- Temperatura da chama: não inferior a 750 °C
- Duração da resistência ao fogo: mantém a integridade do circuito por 90 minutos ou mais

5. Classe de retardantes de chamas
- Categoria B ou superior (classificada de acordo com a série IEC 60332-3)

6. Indicadores sem halogênio
- Liberação de gás ácido halogênio: ≤ 5 mg/g (atende à norma IEC 60754-1)
- Valor de pH: ≥ 4,3 (atende à norma IEC 60754-2)
- Condutividade: ≤ 10 μS/mm (atende à norma IEC 60754-2)

7. Indicador de fumaça baixa
- Transmitância de luz: ≥ 60% (atende à norma IEC 61034-1)

8. Capacidade de referência de condução de corrente para seções transversais selecionadas
Exemplo de cabo WDZN-YJLY (condutor de alumínio) (3+2 núcleos, instalado no ar a 25 °C):

Seção transversal do condutor 4 mm²: No ar 37 A, No solo 25 A
Seção transversal do condutor 10 mm²: No ar 65 A, No solo 44 A
Seção transversal do condutor 16 mm²: No ar 85 A, No solo 57 A
Seção transversal do condutor 25 mm²: No ar 115 A, No solo 77 A
Seção transversal do condutor 35 mm²: No ar 140 A, No solo 94 A
Seção transversal do condutor 70 mm²: No ar 215 A, No solo 144 A
Seção transversal do condutor 120 mm²: No ar 300 A, No solo 201 A
Seção transversal do condutor 240 mm²: No ar 465 A, No solo 312 A

Nota: A capacidade de condução de corrente dos cabos condutores de cobre é aproximadamente 1,3 vezes maior que a dos condutores de alumínio.

Principais características de desempenho

1. Sem halogênio e ecologicamente correto
Nenhum gás haleto tóxico (como cloreto de hidrogênio, HCl) é liberado durante a combustão, evitando danos secundários ao pessoal e ao equipamento, além de ser ambientalmente benigno. Atende aos requisitos da IEC 60754-1 e IEC 60754-2.

2. Propriedade com baixo teor de fumaça
A concentração de fumaça gerada é muito baixa, com transmitância de luz ≥ 60%. Alta visibilidade é mantida durante um incêndio, facilitando a evacuação de pessoal e o resgate de incêndio.

3. Desempenho retardante de chamas
Passa no teste de chama de cabo agrupado da norma IEC 60332-3, inibindo efetivamente a propagação da chama e retardando o desenvolvimento do fogo, alcançando classificação de retardante de chama de categoria B ou superior.

4. Desempenho de resistência ao fogo
Incorpora uma estrutura especial de camada resistente ao fogo. A integridade do circuito pode ser mantida por mais de 90 minutos em uma chama a 750 °C, atendendo aos requisitos da IEC 60331-21, garantindo o fornecimento contínuo de energia a equipamentos críticos em condições de incêndio.

5. Desempenho elétrico sonoro
O isolamento de polietileno reticulado oferece alta resistência à temperatura, alta resistência de isolamento e baixa perda dielétrica, com desempenho elétrico estável e confiável.

Áreas de aplicação
Este cabo é amplamente aplicável aos seguintes locais:

- Prédios altos: residenciais, edifícios de escritórios, shoppings e outros locais densamente povoados.
- Instalações de transporte subterrâneo: metrôs, túneis, estacionamentos subterrâneos e outros espaços fechados.
- Centros de transporte: aeroportos, estações ferroviárias, terminais de ônibus e outras instalações de transporte importantes.
- Instalações médicas: Hospitais, centros de emergência e outros estabelecimentos de suporte à vida.
- Instituições educacionais: Escolas, bibliotecas, museus, etc.
- Grandes edifícios públicos: centros de exposições, instalações esportivas, shopping centers, etc.
- Instalações industriais: Usinas elétricas, plantas químicas e outros locais industriais com altos requisitos de segurança.

Diagrama de estrutura típico
Tomando como exemplo o WDZN-YJY22 (blindagem de fita de aço), as camadas de dentro para fora são:

1. Núcleo condutor de cobre
2. Isolamento de polietileno reticulado (XLPE)
3. Fita de enchimento e ligação retardante de chamas com baixo teor de fumaça e zero halogênio
4. Bainha interna de poliolefina retardante de chamas com baixo teor de fumaça e zero halogênio
5. Camada de armadura de fita de aço
6. Bainha externa de poliolefina retardante de chamas com baixo teor de fumaça e zero halogênio