O que é fio trançado de alumínio e onde é comumente usado

Os fabricantes de fios trançados de alumínio são fundamentais no fornecimento de condutores leves e flexíveis para uma ampla gama de aplicações de energia e aterramento. Ao tecer muitos fios finos de alumínio em tranças planas ou redondas, os fabricantes criam condutores que resistem à fadiga do metal, dissipam o calor de forma mais eficaz do que as barras sólidas e reduzem o peso do sistema onde cada quilograma é importante. Esses produtos aparecem em subestações como jumpers de barramento flexíveis, em painéis solares e veículos elétricos como interconexões de alta corrente e dentro de equipamentos de automação, marítimos e de consumo, onde movimentos repetidos e ambientes corrosivos são rotineiros. O controle cuidadoso do diâmetro do fio, recozimento, tensão da trança e acabamentos superficiais - incluindo eletroestanhamento quando necessário - define o desempenho que você verá em serviço, enquanto métodos de instalação comuns, como crimpagem hidráulica e conexões aparafusadas, garantem juntas duráveis ​​e de baixa resistência.

O que é Fio trançado de alumínio

O fio trançado de alumínio é um condutor elétrico flexível feito pela tecelagem de muitos fios finos de alumínio em uma fita plana ou estrutura redonda semelhante a uma corda. Em vez de usar uma peça sólida de metal, o processo de trançado transforma centenas ou milhares de fios finos de alumínio em um produto único, macio e altamente flexível que ainda transporta correntes pesadas com muito pouca resistência.

A trança oferece três grandes vantagens em relação ao fio ou cabo sólido comum:

• Pode flexionar milhões de vezes sem quebrar (perfeito para qualquer coisa que se mova).
• Ele permanece muito mais leve que a trança de cobre com a mesma classificação de corrente.
• O alumínio forma naturalmente uma camada de óxido fina e resistente que o protege da corrosão em ambientes úmidos ou salgados.

Na Kunliwelding, produzimos fios trançados de alumínio planos e redondos em uma ampla variedade de tamanhos, desde pequenas seções usadas dentro de eletrodomésticos até tiras pesadas que transportam milhares de amperes em usinas de energia.

Entendendo por que a estrutura trançada muda tudo

Imagine tentar quebrar uma única haste grossa de alumínio ao meio, dobrando-a para frente e para trás. Depois de apenas algumas dezenas de ciclos, o metal endurece e fratura. Agora imagine dividir a mesma seção transversal em várias centenas de fios da espessura de um cabelo e entrelaçá-los. Quando a trança dobra, cada fio individual só precisa se mover uma pequena distância, para que nenhum deles chegue ao ponto de fadiga. Essa simples redistribuição de tensão é a razão pela qual uma trança de alumínio feita corretamente pode suportar milhões de ciclos de flexão e ainda parecer nova.

A trama aberta também cria canais de ar naturais entre os fios. O calor que se acumularia dentro de um condutor sólido escapa facilmente, o que significa que a trança fica visivelmente mais fria sob a mesma carga. Em muitas instalações, essa margem térmica extra é a diferença entre um componente que dura vinte anos e outro que falha prematuramente.

Instalações diárias que a maioria das pessoas nunca percebe

Entre em qualquer subestação industrial ou linha de painéis de distribuição de média tensão e você quase certamente verá tranças planas de alumínio usadas como jumpers flexíveis de barramento e tiras de aterramento. O formato plano permite que eles se apoiem perfeitamente nos barramentos, e a elasticidade inerente absorve a vibração de baixa frequência dos transformadores próximos, sem nunca transmitir esse movimento às juntas aparafusadas.

Em instalações solares montadas em telhados ou no solo, séries de painéis são conectadas a caixas combinadoras por meio de cabos trançados de alumínio. Ao longo do dia as prateleiras de montagem aquecem e expandem; à noite eles esfriam e contraem. Conexões rígidas transfeririam essas forças diretamente para as caixas de junção do módulo e eventualmente quebrariam as juntas de solda. A trança simplesmente flexiona com a estrutura e protege as partes mais frágeis do sistema.

Dentro dos veículos elétricos – sejam automóveis de passageiros, ônibus ou vans de entrega – grossas tranças redondas de alumínio formam os caminhos de alta corrente entre baterias, inversores e motores de acionamento. Cada quilograma removido do chicote elétrico se traduz diretamente em autonomia adicional, e a trança de alumínio oferece a mesma ampacidade que o cobre, com aproximadamente metade do peso.

As linhas de automação de fábrica são outro local onde o fio trançado de alumínio se tornou indispensável. Robôs de seis eixos, máquinas pick-and-place e células de soldagem automatizadas direcionam energia e sinais através de esteiras porta cabos ou trilhos de cabos que dobram milhões de vezes por ano. Dentro dessas correntes você encontrará feixes de trança de alumínio, muitas vezes protegidos por uma fina capa extrudada, flexionando suavemente a cada movimento do braço do robô.

As aplicações marítimas aproveitam ao máximo a resistência natural à corrosão do alumínio. Iates, embarcações de pesca comercial, barcos de abastecimento offshore e até mesmo navios de cruzeiro usam tiras trançadas de alumínio para interconexões de baterias, circuitos de partida, ligação entre seções do casco e aterramento de equipamentos de navegação. A névoa salina que destruiria rapidamente o cobre desprotegido simplesmente faz com que o alumínio forme uma camada fina e dura de óxido que impede novos ataques.

Mesmo dentro de eletrodomésticos comuns o mesmo princípio se aplica em menor escala. A máquina de lavar que vibra no chão da lavanderia, o compressor da geladeira que liga e desliga milhares de vezes por ano, a unidade condensadora do ar-condicionado que fica do lado de fora na chuva e no calor – todos eles dependem de pequenos comprimentos de trança de alumínio para manter os terminais do motor firmes, apesar da agitação constante.

Análise detalhada de ambientes específicos

Métodos de conexão em que os instaladores confiam

A maioria dos nossos clientes faz conexões permanentes por crimpagem hidráulica. Uma alça tubular é colocada sobre a extremidade da trança limpa e comprimida com um conjunto de matrizes que força o alumínio macio a fluir em cada serrilhado dentro do cano. A junta acabada é estanque ao gás, soldada a frio e não se soltará mesmo após décadas de ciclos de temperatura.

Em locais com espaço limitado, os instaladores geralmente perfuram ou fazem um furo diretamente na trança plana e parafusam-no no barramento usando ferragens de alta resistência e arruelas de pressão Belleville. As arruelas mantêm pressão constante à medida que os materiais se expandem e contraem, garantindo que a resistência de contato permaneça baixa durante a vida útil do equipamento.

A soldagem é possível com o fluxo e a técnica corretos, especialmente nas versões estanhadas, mas a crimpagem continua sendo o método preferido para conexões de energia porque é mais rápido, mais repetível e não requer limpeza posterior.

Desempenho térmico em instalações reais

Como a área de superfície da trança é dramaticamente maior do que a de um condutor sólido da mesma seção transversal, o resfriamento convectivo e radiativo ocorre com muito mais eficiência. Testes que realizamos internamente mostram que a temperatura sobe de dez a vinte graus abaixo das barras equivalentes de alumínio sólido ou cobre ao transportar correntes idênticas ao ar livre. Essa margem torna-se especialmente valiosa dentro de painéis fechados, onde o fluxo de ar natural é limitado.

Aplicativos emergentes e de rápido crescimento

A infraestrutura de carregamento de veículos elétricos criou padrões de procura inteiramente novos. As estações públicas de carregamento rápido utilizam enroladores de cabos retráteis que se estendem e retraem milhares de vezes por dia. Dentro dessas bobinas, condutores grossos trançados de alumínio lidam com a flexão mecânica que destruiria qualquer cabo sólido em semanas.

Os desenvolvedores de energia eólica agora especificam trança de alumínio para a fiação do sistema de guinada e inclinação porque a nacela gira continuamente para enfrentar o vento e as pás ajustam a inclinação a cada rotação. A fiação tradicional se torceria até a destruição; a trança simplesmente flexiona sem armazenar energia de torção.

Grandes data centers constroem sistemas de vias de ônibus que percorrem centenas de metros através de edifícios que se acomodam e mudam ligeiramente com o tempo. As seções rígidas do barramento são interligadas por amplas juntas de expansão trançadas de alumínio que absorvem todo o movimento silenciosamente e nunca requerem manutenção.

Os sistemas ferroviários e de bonde conectam os vagões com pesados ​​jumpers trançados de alumínio que transportam a corrente de retorno de tração enquanto a suspensão se articula sobre trilhos irregulares. A combinação de alta capacidade de corrente e baixo peso faz do alumínio a escolha natural.

Locais de concertos, salas de feiras comerciais e palcos externos temporários penduram cabos de distribuição de energia no alto. As tripulações precisam de alimentadores que enrolem rapidamente, pesem pouco e resistam a torções após manuseio repetido. A trança leve de alumínio substituiu em grande parte os cabos de cobre mais pesados ​​em equipamentos de turismo profissional.

Selecionando a configuração correta

Trança redonda disponível em uma ampla variedade de tamanhos, acomodando diversas aplicações.

As opções de trança plana também são extensas, adequadas para diferentes requisitos de largura e espessura.

Os materiais incluem alumínio puro ou acabamentos eletroestanhados, proporcionando maior proteção contra corrosão e facilitando a soldagem.

Fornecemos mangas expansíveis opcionais de poliéster ou náilon, que adicionam resistência à abrasão para maior durabilidade.

Nossos produtos vêm em comprimentos pré-cortados com alças cravadas ou extremidades perfuradas, garantindo que estejam prontos para instalação imediata.

Informe-nos a corrente operacional, o número esperado de ciclos flexíveis, as condições ambientais e as restrições de espaço, e recomendaremos a construção exata que proporcionará décadas de serviço sem problemas.

A confiabilidade de longo prazo é incorporada e não adicionada posteriormente

Cada etapa do nosso processo é projetada em torno de um objetivo: uma vez instalada a trança, ninguém deveria ter que pensar nisso novamente. O diâmetro do fio e a temperatura de recozimento são controlados para que o material permaneça macio durante toda a sua vida útil. A tensão da trança e o comprimento da camada são mantidos constantes para que a trama nunca se abra e provoque abrasão. A inspeção final detecta qualquer defeito na superfície antes que o produto seja embalado e enviado.

Ao especificar a trança de alumínio para um projeto, recorra a fabricantes que combinem os detalhes de construção com a aplicação: escolha a seção transversal, acabamento e tratamento final apropriados para correntes esperadas, ciclos flexíveis, condições ambientais e espaço disponível. A trança feita corretamente reduz as necessidades de manutenção ao acomodar expansão térmica, vibração e movimento contínuo sem aumentar a resistência de contato, e está disponível com luvas de abrasão opcionais ou terminais pré-instalados para instalação plug-and-play. Se você puder fornecer a corrente operacional, o ciclo de trabalho esperado, a exposição ambiental e as restrições de montagem, um fabricante poderá recomendar a configuração da trança que se alinhe com esses requisitos e ofereça suporte à manutenção a longo prazo.