Caixa de derivação de cabos estilo europeu e caixa de derivação de cabos estilo americano

Os dispositivos de encaixe atualmente utilizados em caixas de distribuição de cabos de alta tensão no Brasil dividem-se em duas séries: europeia e americana. Os dispositivos de estilo europeu referem-se ao conceito de conexão de cabos de subestações externas do tipo caixa, introduzido na Europa na década de 1980, enquanto os dispositivos americanos referem-se ao conceito de encaixe de subestações de montagem em bancada, importado dos Estados Unidos na década de 1990.

1. A diferença entre dispositivos de estilo europeu e dispositivos de estilo americano

Não existe uma fronteira claramente definida entre os dispositivos europeus e americanos, e o entendimento entre os profissionais do setor no meu país também é inconsistente. Eles diferem ligeiramente em desempenho e preço, e faz sentido que o processo de seleção esclareça essa diferença.

1.1 A estrutura de isolamento do dispositivo é diferente

Os condutores dos dispositivos americanos são envolvidos por três camadas de borracha. A camada mais interna é uma camada de blindagem semicondutora, a camada intermediária é a principal camada isolante e a camada mais externa é uma camada de blindagem semicondutora com aterramento constante, por isso é chamado de tipo blindado e o preço é ligeiramente mais alto. A superfície externa do dispositivo de estilo europeu é revestida com duas camadas de borracha e não possui camada de aterramento externa.

1.2 O conceito de conexão de circuito derivado é diferente

Os dispositivos de estilo europeu adotam um método de ramificação em série, ou seja, vários dispositivos em T isolados com borracha de silicone são conectados em série a partir do braço mais curto, um a um, para formar o circuito principal, e as ramificações são feitas a partir do braço mais longo de cada componente em T. Este método de ramificação em série apresenta algumas desvantagens: se um circuito ramificado de um componente em T falhar, o componente em série deve ser desconectado, e o componente defeituoso deve ser removido e remontado antes que o sistema possa voltar a funcionar. Uma vez concluído o processamento da falha, o componente precisa ser remontado novamente. Desmontar e reorganizar tudo de uma só vez é trabalhoso; o circuito principal possui muitas conexões em série, o que afeta a confiabilidade da condução e reduz a estabilidade dinâmica; quando há muitos componentes conectados em série, é difícil manter o eixo na mesma linha reta, fazendo com que algumas interfaces de junção se desviem da posição normal. A rigidez dielétrica da interface e a capacidade de impedir a infiltração de água serão reduzidas.

O dispositivo americano adota o modo de derivação paralela, que supera as desvantagens da derivação em série mencionadas anteriormente. A derivação paralela consiste na fixação de um conjunto de dispositivos isolantes (trifásicos) chamados barramentos na parede da caixa de derivação, que atuam como barramentos. Vários conectores externos tipo cone são conectados em paralelo no barramento, e todos os cabos, independentemente de serem de entrada, saída ou derivação, são conectados a ele. O condutor interno do barramento é soldado com prata, garantindo uma condução confiável. No entanto, a distância entre as fases é maior, a interligação dos cabos de fase torna-se mais difícil e os barramentos trifásicos são dispostos em linha, aumentando o comprimento da caixa.

1.3 O cone de afilamento da superfície de acoplamento é diferente

O cone de correspondência de estilo europeu é projetado de acordo com a norma alemã DIN47636 e possui um cone pequeno; o cone de correspondência de estilo americano é projetado de acordo com a norma americana IEEE386 e possui um cone ligeiramente maior. A diferença no cone de correspondência acarretará as seguintes duas diferenças:

a) A resistência dielétrica da interface de ligação entre os dispositivos varia. A resistência de isolamento da interface de ligação aumenta exponencialmente com a força de recuperação sob pressão. A borracha de silicone possui alta elasticidade e, quanto maior a pressão, maior a resistência de isolamento. Com um ângulo de inclinação maior, a força de recuperação será maior e, consequentemente, a resistência de isolamento também será maior. Portanto, a resistência de isolamento da interface no padrão americano é maior do que a do padrão europeu.

b) Diferentes capacidades anti-infiltração. Quanto maior o ângulo de encaixe, mais firmemente o material de borracha da interface é pressionado e melhor é a resistência à infiltração de água. Portanto, a resistência à infiltração de água dos dispositivos de estilo americano é ligeiramente melhor do que a dos dispositivos de estilo europeu.

4 Princípios para distinguir entre dispositivos de estilo europeu e dispositivos de estilo americano

Entre os dispositivos plug-in produzidos internamente, alguns fabricantes misturam estruturas europeias e americanas, o que dificulta a distinção. Os três conceitos básicos a seguir nos ajudarão a fazer julgamentos:

a) Do ponto de vista da estrutura de ramificação do dispositivo plug-in, a ramificação paralela corresponde à caixa de derivação de cabos americana, e a ramificação em série corresponde à caixa de derivação de cabos europeia.

b) Do ponto de vista da estrutura de isolamento, o dispositivo com três camadas de borracha (camada de blindagem interna, camada isolante principal e camada de blindagem externa) é americano, e o dispositivo com duas camadas de borracha (camada de blindagem interna e camada isolante principal) é europeu. Já os dispositivos que utilizam um método de pulverização para revestir a superfície externa da borracha de duas camadas com uma camada semicondutora, devido ao fácil desgaste dessa fina camada durante a instalação ou o uso, o desempenho de aterramento é incerto, e, portanto, não podem ser considerados blindados. São dispositivos de estilo europeu.

c) O tamanho do cone de adaptação do dispositivo não pode ser usado como base para discriminação. Isso porque o tamanho do cone é apenas uma questão geométrica, estando relacionado somente à rigidez dielétrica e à capacidade de absorção de umidade. Independentemente de os dispositivos isolantes serem europeus ou americanos, o cone de adaptação pode ser projetado de acordo com as normas americanas ou alemãs, resultando em diferentes tipos de dispositivos, como cones europeus, cones europeus com cones europeus e cones europeus com cones americanos.