Na fabricação de fios e cabos, o encordoamento concêntrico (encordoamento regular) e o encordoamento de feixes são dois processos de torção central, diferindo significativamente em estrutura, desempenho e cenários de aplicação.
1. Diferenças Estruturais: Regularidade vs. Liberdade
Encalhe Concêntrico (Encalheamento Regular)
Estrutura em camadas: Com um único fio central como núcleo, as camadas são enroladas em espiral para fora para formar uma estrutura circular concêntrica. O número de fios individuais em cada camada é fixo (geralmente 6 a mais que as camadas internas), e as camadas adjacentes têm direções de torção opostas (por exemplo, alternância de direção S e direção Z).
Controle de direção de estiramento: O torque é equilibrado por torção reversa para evitar torção geral do cabo. Por exemplo, se a primeira camada for trançada na direção S, a segunda camada deverá ser trançada na direção Z e assim por diante.
Aplicações típicas: Condutores de cabos de energia (por exemplo, fio trançado de cobre/alumínio), cabeamento de cabos de média tensão, blindagem de cabos submarinos, etc.
Encalhe de pacote
Estrutura Irregular: Vários fios simples são trançados simultaneamente na mesma direção de torção (por exemplo, toda direção S ou toda direção Z). A posição dos fios individuais não é fixa e a camada externa está sujeita a formas irregulares.
Direção de torção única: Todos os fios simples são torcidos na mesma direção, sem projeto de balanceamento reverso.
Aplicações típicas: Cabos flexíveis que exigem alta flexibilidade, cabos de conexão de dispositivos móveis, etc.
2. Comparação de desempenho: estabilidade vs. flexibilidade
Encalhe Concêntrico (Encalheamento Regular)
Estabilidade mecânica forte:
Equilíbrio de torque: As camadas adjacentes são trançadas em direções opostas para criar um "efeito de malha helicoidal", semelhante à malha de engrenagem helicoidal, aumentando o atrito entre camadas em 3-5 vezes, resistindo efetivamente ao deslizamento entre camadas durante a flexão.
Resistência à pressão radial: Os fios individuais externos são incorporados nos vales da camada interna, formando uma estrutura "auto-apertada e compacta" com um fator de preenchimento superior a 0,9 (em comparação com apenas 0,75 para torção codirecional), capaz de suportar pressão radial de 10MPa.
Desempenho elétrico superior:
Homogeneização do campo elétrico: Os fios únicos externos preenchem os vales da camada interna, a tolerância da superfície do condutor é controlada dentro de ± 0,1 mm (± 0,3 mm para torção codirecional), reduzindo a intensidade do campo elétrico local em 27%.
Estabilidade de impedância: O desvio do ângulo da hélice é controlado dentro de ±0,5°, reduzindo a flutuação da indutância para menos de 1% (5%-8% para torção codirecional).
Cabos trançados
Excelente flexibilidade:
Deslizamento livre entre fios individuais: Grande margem de deslizamento entre fios individuais durante a flexão, baixa resistência à flexão, adequada para cenários de movimento frequente.
Longa vida útil à fadiga por flexão: Os cabos trançados invertidos não apresentam rachaduras entre camadas após 1.000 dobras a ±90°, enquanto os cabos trançados rompem após apenas 300 dobras.
Menor resistência mecânica:
Fácil separação entre camadas: Sem a força de entrelaçamento do torcimento reverso, as tiras de aço são propensas a escorregar ou afrouxar a camada de armadura durante a flexão.
Fraca resistência à pressão radial: Baixo coeficiente de enchimento, alto risco de deformação radial.
3. Cenários de aplicativos: instalação fixa vs. cenários móveis
Cabos torcidos concêntricos (tornamento regular)
Cabos de instalação fixa: como fiação predial e linhas subterrâneas de transmissão de energia, exigindo resistência de longo prazo à pressão radial e ao estresse mecânico.
Cabos de alta tensão: Os cabos XLPE de 110kV e superiores usam trançamento reverso, reduzindo a descarga parcial de 5pC para menos de 1pC, atendendo a rigorosos requisitos de isolamento.
Cabos Submarinos: Blindados com fio/fita de aço trançado invertido para resistir à pressão da água e às correntes oceânicas.
Cabos trançados: Cabos de equipamentos móveis: como cabos de conexão de braço de robô e cabos de iluminação de palco, exigindo flexão e flexibilidade frequentes.
Cabos e fios flexíveis: De acordo com a norma GB/T 3956, nesta aplicação são utilizados condutores trançados dos tipos 5 e 6, sendo o tipo 6 mais flexível que o tipo 5.
Fiação Temporária: Como cabos de conexão de equipamentos de exposição, exigindo rápida instalação e desmontagem.
4. Princípios de Projeto: Equilíbrio de Torque vs. Otimização de Flexão
Encalhe Concêntrico (Encalheamento Regular)
Mecanismo de cancelamento de torque: Ao controlar o ângulo da hélice (θ₁=θ₂) e o passo (L₁=L₂) das camadas adjacentes, as magnitudes do torque são iguais e as direções são opostas, alcançando uma taxa total de cancelamento de torque superior a 90%.
Otimização do campo elétrico: Os monofilamentos externos são incorporados nos vales das camadas internas, eliminando "saliências pontiagudas", reduzindo a intensidade máxima do campo elétrico da superfície em 27%.
Encalhe
Desempenho de flexão otimizado: Os fios simples são trançados na mesma direção, permitindo o deslizamento livre entre os fios durante a flexão e resultando em baixa resistência à flexão.
Correspondência de resistência do material: A camada externa usa fio de liga de alumínio de alta resistência e a camada interna usa fio de cobre de alta resistência. A diferença máxima de tensão durante a flexão em ambas as direções é controlada em 10%.
Shenzhen Bendakang Cables Holding Co., Ltd. é um fabricante líder de cabos especializado em P&D, produção e distribuição de fios elétricos, cabos de energia de baixa tensão, cabos de energia de média tensão e cabos de energia de extra-alta tensão (500KV), bem como cabos de comunicação. Aceitamos pedidos e parcerias de clientes em todo o mundo.
