O encordoamento do condutor refere-se ao encordoamento de vários fios únicos com diâmetros iguais ou diferentes juntos em uma determinada direção e de acordo com certas regras para formar um núcleo geral de fio trançado. Condutores sólidos de grande seção transversal não podem ser colocados, formados e conectados suavemente porque não são fáceis de dobrar. Condutores trançados resolvem esse problema. Os métodos de torcimento dependem do metal e de suas propriedades.
Encalhe concêntrico
Esta é a maneira típica de torcer os condutores dos cabos de alimentação. Consiste em uma linha central ou núcleo rodeado por uma ou mais camadas de espirais. Cada camada seguinte adiciona mais seis núcleos de fio do que a camada anterior. Exceto para condutores trançados em uma direção, cada camada é colocada na direção oposta à camada abaixo. Para os condutores dos cabos de potência, o núcleo é um único fio e os fios trançados têm todos o mesmo diâmetro. Conforme mostrado na figura, a primeira camada fora do núcleo do fio é composta por 6 fios; a segunda camada tem 12 fios; a terceira camada tem 18 fios; e assim por diante. A distância que um único fio de um condutor completa uma espiral completa dentro de uma camada é chamada de passo. Os requisitos de inclinação são especificados na Parte 4 da norma ASTM. O passo deve estar entre 8 e 16 vezes o diâmetro externo da camada de assentamento correspondente.
Em cabos de potência, o padrão de torção é Classe B. O padrão exige que a direção de torção mais externa seja deixada. Isto significa que quando vistos ao longo do eixo do condutor do cabo, os fios mais externos são torcidos para a esquerda à medida que saem do observador. Melhor flexibilidade é obtida aumentando o número de fios individuais no condutor. A Classe C tem mais uma camada de fio do que a Classe B, e a Classe D tem mais uma camada de fio do que a Classe C. Configurações de nível até o nível M (comumente usado para cabos de soldagem, etc.). Os condutores Classe C e Classe D são semelhantes em peso aos condutores Classe B e têm diâmetros externos 3 mils maiores que os condutores Classe B. n=1+3N (N+1) pode ser usado para calcular o número de fios únicos decondutores trançados concentricamente. Na fórmula, n é o número total de fios simples no condutor trançado; N é o número de camadas fora do fio único central.
Encalhe Compacto
Este conceito descreve a forte integração das camadas trançadas através de uma leve deformação. A área do condutor não é reduzida. O diâmetro do condutor compactado final não pode ser reduzido em mais de 3% em comparação com o diâmetro equivalente dos condutores de núcleo trançado concentricamente comuns. A redução comum é de 2,5%.
A redução do passo externo do condutor pode resolver este problema, mas resulta em alta impedância e requer o consumo de mais material condutor.
O encordoamento compacto é o método de torcimento mais comum porque o passo definido no torço concêntrico cria pequenos espaços entre as camadas dos condutores. O material de baixa viscosidade “cai” nessas lacunas após a extrusão. Isto resulta em irregularidades na superfície, aumenta a tensão a ser suportada e torna a camada mais difícil de ser removida.
Encalhe de linha de perfil
Este método é semelhante ao encordoamento por compactação, exceto que o processo de formação adicional permite que o diâmetro do condutor seja reduzido em 9% em comparação com o diâmetro dos condutores torcidos concentricamente comuns. Resultando em um diâmetro de condutor aproximadamente igual ao de um condutor sólido. No entanto, o entreferro ainda existe como canal de migração para a umidade. A principal vantagem dos condutores trançados perfilados é o diâmetro reduzido do condutor.
Encalhe de grupo
Este conceito é usado para descrever a torção centralizada de fios individuais em uma direção uniforme sem considerar o arranjo geométrico.
Esta estrutura é utilizada para cabos com condutores de pequena bitola americana que exigem flexibilidade extremamente alta, como cabos portáteis usados em aspiradores de pó, cortadores de grama, etc.
Nos condutores Classe K e Classe M, o diâmetro do fio único é constante. A área da seção transversal necessária do condutor é atendida aumentando o número de fios individuais.
Multi-encordoamento
Este conceito é usado para condutores trançados concêntricos, onde cada fio também é trançado. Ou seja, uma coleção de condutores concêntricos e condutores agrupados. O condutor final é construído a partir de uma montagem concêntrica de condutores agrupados ou trançados coaxialmente. Cada grupo é composto por um certo número de fios únicos, em vez de um único fio. A descrição de um condutor multifilamentar deve fornecer o número de grupos de fios e o número de fios individuais em cada grupo.
Cabos Classe G e Classe H são comumente usados para mineração de cabos portáteis. Os cabos Classe I, Classe L e Classe M usam cabos trançados para formar cabos concêntricos com o mesmo tamanho de fio único. O tamanho da área da seção transversal necessária pode ser alcançado aumentando o número de fios. Os cabos Classe I usam fio único #24AWG (0,020 pol.), Os cabos Classe L usam fios únicos #30AWG (0,010 pol.) e os cabos Classe M usam fios únicos #34AWG (0,0063 pol.). Os cabos Classe I são normalmente usados em ferrovias, enquanto os cabos Classe L e Classe M são usados em aplicações mais portáteis, como cabos de soldagem e cabos de energia móveis.
Condutor em forma de leque
Um condutor cuja seção transversal é aproximadamente em forma de leque é chamado de condutor em forma de leque. Um cabo típico de três condutores possui três setores de 120°, que formam o formato básico de um cabo circular. Tais cabos têm um diâmetro externo menor do que os cabos condutores concêntricos correspondentes e podem apresentar menor impedância CA devido aos efeitos de proximidade reduzidos.
Para cabos isolados em papel, os condutores setoriais são em sua maioria torcidos e compactados para obter a maior relação possível entre a área da seção transversal do condutor e a área da seção transversal do cabo. A forma e as dimensões exatas dos produtos de cada fabricante variam ligeiramente.
A imagem mostra classificações típicas de condutor em forma de leque comprimido.
Até certo ponto, condutores sectoriais sólidos em vez de trançados têm sido utilizados em cabos de baixa tensão, e tem havido tentativas de utilização de tais condutores em cabos de média tensão, mas isto ainda não foi conseguido devido a considerações económicas da altura.
Maestro Milliken
Os condutores Milliken são circulares e consistem em três ou mais fios torcidos entre si e separados por uma fina camada de isolamento. Cada bloco transporta uma corrente menor que todo o condutor, e a corrente é transmitida através das localizações interna e externa de todo o condutor. A vantagem dessa estrutura é que o efeito pelicular é menor, e o efeito pelicular menor torna a impedância CA menor do que o método de torção tradicional.
Este formato de condutor deve ser considerado para uso em cabos como 1000kcmil (correspondente ao métrico 507mm²) e áreas de seção transversal maiores que transportam grandes correntes. O diâmetro de um quarto de condutor é aproximadamente igual ao diâmetro de um condutor Classe B trançado concentricamente.
Condutor Anular
Condutores anulares são condutores trançados circulares nos quais os fios individuais são trançados em torno de um cabo de fibra central, tubo metálico roscado ou viga em forma de I. A vantagem deste tipo de condutor é que para um condutor com uma determinada área de seção transversal, a influência do efeito pelicular no centro pode ser eliminada, tornando a impedância CA geral menor. Sujeito ao espaço permitido, os condutores em anel são mais econômicos para cabos com área de seção transversal de 60 Hz, 1000 kcmil e superior, e para condutores de cabo com área de seção transversal de 1500 kcmil (correspondendo a 760 mm² no sistema métrico) e acima sob baixas temperaturas. -condições de frequência (como 25Hz).