Isolamento, rivestimento e schermatura

Il cavo EXRAD 4/0 AWG misura quasi 1 pollice di diametro e pesa 0,876 libbre per piede. Il cavo da 1.000 volt è dotato di una guaina in elastomero reticolato irradiato (XLE) arancione brillante, schermatura intrecciata in rame stagnato e sottile isolamento XLE interno che circonda 30 fili di filo di rame nudo. Foto per gentile concessione di Champlain Cable Corp.

Il rivestimento esterno di questi vari cavi è stato tagliato con la taglierina JackStrip 8310. Gestisce cavi con diametro esterno da 0,1 a 1 pollice fino a 19,7 pollici di lunghezza. Foto per gentile concessione di Schleuniger Inc.

Il doppino intrecciato è un tipo di schermatura del cavo a spirale. I due conduttori isolati sono attorcigliati uniformemente l'uno attorno all'altro per l'intera lunghezza del cablaggio per ridurre al minimo l'interferenza elettromagnetica proveniente da altre coppie intrecciate nel cavo. Foto per gentile concessione di www.ecvv.com

All’interno di ogni veicolo ibrido ed elettrico sono presenti numerosi fili e cavi. Tutto è essenziale, ma solo una piccola parte si distingue per dimensioni, aspetto o capacità di alta tensione.

Il cavo della batteria EXRAD da 1.000 volt (classificato UL 758) è degno di nota per tutti e tre i motivi. Realizzato da Champlain Cable Corp., il cavo 4/0 AWG misura quasi 1 pollice di diametro e pesa 0,876 libbre per piede. La sua giacca in elastomero reticolato irradiato (XLE) ha uno spessore di soli 0,08 pollici ma è abbastanza resistente da isolare qualsiasi corrente vagante. Il colore arancione brillante della guaina significa che EXRAD soddisfa gli standard UE per i cavi ad alta tensione.

Sotto la guaina è presente una schermatura a treccia di rame stagnato. Fornisce una copertura del 95% del sottile isolamento XLE interno del cavo (spessore 0,12 pollici), che circonda 30 fili di filo di rame nudo. Ancora più importante, la schermatura previene contemporaneamente l'emissione di onde di impulsi elettromagnetici (EMP) e protegge i conduttori di dati e segnali dalle interferenze elettromagnetiche esterne (EMI).

Non tutti i cavi gestiti dai produttori di cablaggi sono spessi o complessi come EXRAD. Ma ogni cavo e filo richiede il rivestimento, la schermatura e l'isolamento adeguati per ottenere prestazioni ottimali.

Spesso i produttori di imbracature non hanno voce in capitolo nella selezione finale di questi materiali protettivi. In tali situazioni, si concentrano sull'assicurarsi che il prodotto consegnato sia conforme al modulo d'ordine e sul taglio, spelatura o terminazione corretta del filo o del cavo.

A volte, tuttavia, al produttore di cablaggi vengono fornite le specifiche OEM e viene richiesto di scegliere un fornitore di fili o cavi. Comprendendo appieno i vari materiali utilizzati per il filo isolante, il rivestimento e la schermatura, il produttore è meglio preparato a selezionare il filo o il cavo migliore per qualsiasi applicazione.

Poiché isolamento e rivestimento sono generalmente realizzati con gli stessi materiali, i due termini sono spesso usati in modo intercambiabile. Questo è un errore, poiché le parole hanno significati distinti.

"L'isolamento si riferisce al materiale a diretto contatto con il conduttore, sia esso solido o intrecciato", spiega Rich Goyette, responsabile tecnico e qualità di EIS Wire & Cable. "Il suo scopo è elettrico, cioè mantenere il calore e l'elettricità all'interno del filo.

"La guaina del cavo, o guaina esterna, è il materiale sottile che ricopre i conduttori isolati. I suoi due scopi sono meccanici: tenere insieme il cavo e proteggere i fili isolati dalla fiamma, dall'olio, dal gas o dall'acqua, a seconda di dove si trova il cavo finito. il cablaggio è installato."

All'inizio del XX secolo, i produttori di fili e cavi isolavano il filo avvolgendolo in un tessuto e laccando il tessuto per renderlo resistente alla fiamma e al calore, osserva Goyette. Subito dopo furono utilizzati altri materiali per l'isolamento, tra cui nastro di carta e materiali a base di petrolio.

Con lo sviluppo degli standard di sicurezza antincendio per la produzione dopo la seconda guerra mondiale, i cavi iniziarono ad essere isolati con materiali termoplastici o termoindurenti. Tutti gli isolamenti e i rivestimenti continuano a essere realizzati con uno di questi due tipi di materiali.

I materiali termoplastici possono essere fusi e rimodellati ripetutamente perché sono composti da catene molecolari lineari che si separano una volta applicato il calore. I materiali isolanti termoplastici più comuni includono cloruro di polivinile (PVC), polietilene (solido o espanso), polipropilene, poliuretano, nylon, difluoruro di polivinilidene (PVDF), etilene propilene fluorurato (FEP), PTFE (Teflon), FEP Teflon, tetrafluoroetilene (TFE ) e l'elastomero termoplastico (TPE), che viene lavorato come la plastica ma ha le proprietà e le prestazioni della gomma.