Guía de fundas para cables de fibra de vidrio: tipos, clasificaciones y consejos de selección para cableado de alta temperatura

Los manguitos de cables de fibra de vidrio rara vez reciben la atención que reciben los conductores y conectores, sin embargo, realizan uno de los trabajos más difíciles dentro de los equipos eléctricos: mantener el calor alejado del aislamiento, evitar que un cable roce un borde metálico y agregar rigidez dieléctrica donde casi no queda espacio. Después de más de veinte años de construcción alambres de alta temperatura y conjuntos de arneses, hemos visto con qué frecuencia es la funda, en lugar del conductor, la que decide si un aparato pasa su prueba de hipot de final de línea y si sigue funcionando cinco años después.

¿Qué es realmente el manguito de alambre de fibra de vidrio?

Una funda de fibra de vidrio es un tubo flexible hecho de finos filamentos de vidrio hilados y trenzados para formar una cubierta redonda. La trenza puede dejarse sin recubrir o recubrirse con silicona, acrílico o una dispersión de caucho de silicona. A diferencia de un tubo extruido sólido, una estructura trenzada sigue un recorrido de alambre apretado sin torcerse y al mismo tiempo tolera temperaturas que destruirían el PVC o el caucho común.

El vidrio electrónico no arde y se funde sólo por encima de los 1.000 grados centígrados, por lo que una trenza sin revestimiento puede resistir un breve toque de un soldador. Una versión recubierta cambia un poco de ese espacio libre extremo por una mejor resistencia a la abrasión, resistencia al corte y rigidez dieléctrica.

Construcción trenzada versus recubierta

Las fundas sin revestimiento son suaves y abiertas en el tejido. Agrupa los cables y los protege del desgaste mecánico, pero el deshilachado, la entrada de polvo y la absorción de humedad pueden convertirse en problemas en un conjunto terminado. El recubrimiento llena el tejido, por lo que el tubo se vuelve más suave, ligeramente más rígido y más capaz de mantener una forma alrededor de una curva.

La fibra de vidrio recubierta de silicona es el caballo de batalla en electrodomésticos y motores: el recubrimiento se mantiene flexible en un amplio rango de temperaturas y agrega una resistencia dieléctrica útil. El revestimiento acrílico cuesta menos y funciona bien hasta unos 155 grados Celsius, pero no sobrevive al mismo ciclo de calor.

Las propiedades que deciden si una funda funciona

Por lo general, cinco números determinan si una funda dura en servicio o falla antes de tiempo.

• Clasificación de temperatura continua, que importa mucho más que una cifra máxima a corto plazo.
• Rigidez dieléctrica, generalmente expresada en kilovoltios por milímetro de espesor de pared.
• Diámetro interior y espesor de pared, que debe encajar sobre el alambre o empalme dejando el margen de aislamiento que asumió el diseño.
• Resistencia a la abrasión y al corte, donde las mangas recubiertas e impregnadas de silicona superan a la trenza desnuda por un amplio margen.
• Resistencia química y al aceite, ya que el aceite de transformador, el refrigerante, los lubricantes y los agentes de limpieza atacan algunos recubrimientos y dejan otros intactos.

También importan dos factores prácticos: la flexibilidad a baja temperatura y el comportamiento del manguito al cortarlo. Una trenza que se deshilacha en el extremo cortado arroja fibras de vidrio en un arnés, lo cual no es aceptable en aparatos que manipulan alimentos o agua potable.

Dónde se utilizan fundas de alambre de fibra de vidrio

Protección de los cables del motor y del generador

Los cables del devanado del motor salen del estator y van hasta un bloque de terminales o conector, y a menudo pasan cerca de devanados calientes. Una funda trenzada o recubierta de silicona se desliza sobre el cable y proporciona una barrera térmica y protección contra las vibraciones. En cables de alto voltaje con capacidad de 3000, 6000 o incluso 10000 voltios, el manguito también aporta un margen dieléctrico donde el cable cruza un marco conectado a tierra.

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Arneses para electrodomésticos y electrodomésticos de cocina.

Dentro de una freidora, un horno, una olla a presión o un aparato para cocinar al vapor y hornear, el cableado interno pasa junto a elementos calefactores que brillan en rojo. El arnés debe estar protegido al mismo tiempo del calor radiante y de las rozaduras contra las chapas. Una solución común es una funda de fibra de vidrio recubierta de silicona, generalmente combinada con un cable resistente al calor para que el conjunto de cables terminado cumpla con su clase de temperatura.

Funda trenzada de fibra de vidrio recubierta de silicona para protección de cables de alta temperatura Utilice esta funda sobre cables cerca de elementos calefactores o motores para agregar protección térmica, contra la abrasión y química y al mismo tiempo preservar la flexibilidad en electrodomésticos y equipos industriales. Ver producto →

El mismo razonamiento se aplica a los calentadores de baño, las tapas de inodoros inteligentes y las aspiradoras, donde la humedad, el movimiento y el calor del motor acortan la vida útil del aislamiento desprotegido.

Transformadores, elementos calefactores y equipos industriales.

En los conjuntos de transformadores, las fundas de fibra de vidrio protegen los cables, las conexiones de las derivaciones y los conductores de los casquillos, y deben seguir siendo compatibles con el aceite del transformador. En equipos de calefacción industrial, protege la alimentación de energía al elemento y al cableado de control cercano. La iluminación, los paquetes de baterías y las conexiones de alto voltaje de los vehículos eléctricos siguen las mismas reglas: mantener el conductor fresco, mantener el aislamiento intacto y mantener el conjunto compacto.

Cómo elegir la funda adecuada

Comience con el entorno de servicio en lugar de la página del catálogo y siga estos puntos en orden.

1. Confirme la temperatura de funcionamiento continuo en el punto más caliente que tocará la manga.
2. Compruebe si la funda verá aceite, combustible, refrigerante, productos químicos de limpieza o luz ultravioleta.
3. Mida el diámetro del paquete o del empalme, luego elija un diámetro interior que se deslice sin estirar la trenza.
4. Decida si la funda debe permanecer en su lugar. Si es necesario, elija un grado revestido o planifique una atadura o adhesivo.
5. Confirme las aprobaciones que necesita el producto final, como UL, VDE, CQC y RoHS o el cumplimiento de REACH para los materiales utilizados.

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Cuando una unión enfrenta presión además de calor, una trenza de fibra de vidrio sobre una funda de caucho de silicona agrega resistencia mecánica además de protección térmica, razón por la cual aparece en cables que también deben sobrevivir a flexiones repetidas.

Prácticas de instalación y terminación

La mayoría de las fallas de las fundas que investigamos comienzan en la instalación y no en el material, y algunos hábitos previenen casi todas. Corta con una cuchilla afilada o un cuchillo caliente para que la trenza no se deshaga. Quite las rebabas de cualquier borde de metal que cruzará el manguito y agregue un ojal donde el cable pasa a través de un panel. Deje la manga un poco más larga que la sección caliente expuesta para que no pueda salirse de la unión, pero no tanto como para atrapar el calor dentro de un conector. Fije los extremos con una brida, una banda retráctil o un adhesivo de silicona para que la vibración no pueda sacar el manguito de su posición y evite doblarlo sobre el manguito a menos que el terminal esté especificado para ello.

Comparación de opciones de fundas

Diferentes fundas resuelven diferentes problemas. La siguiente tabla resume las opciones que vemos con más frecuencia en electrodomésticos, motores y trabajos automotrices.

El que tiene el mejor desempeño en un gráfico de temperatura no es automáticamente la mejor opción. Una trenza sin recubrimiento gana con el calor, pero se deshilacha fácilmente y ofrece poco margen dieléctrico; una funda revestida gana en rendimiento eléctrico pero tiene un techo más bajo. Haga coincidir la funda con el cuello de botella real del conjunto.

Estándares de calidad y preguntas de proveedores

Para los clientes de electrodomésticos y motores, los requisitos llegan desde dos direcciones. Es posible que la funda en sí necesite reconocimiento bajo un programa de componentes como UL o certificación VDE, CQC u otro esquema nacional. Es posible que el arnés terminado también deba pasar las pruebas dieléctricas y de temperatura del propio cliente, además de los requisitos RoHS y REACH para los materiales que contiene.

Cuando evalúe a un proveedor, solicite la clasificación de temperatura continua en lugar de la máxima, solicite la tolerancia del espesor de la pared y confirme cómo se corta y empaqueta la funda para que llegue sin los extremos deshilachados. Si la pieza se destina a una aplicación automotriz o de alto voltaje, pregunte sobre el sistema de calidad detrás del certificado. Un fabricante que también fabrica cables aislados tiende a comprender todo el conjunto del cable, incluido cómo interactúa el manguito con el aislamiento del conductor, el terminal y el protector contra tirones. Para obtener más información sobre ese lado del diseño, consulte cómo elegir alambre de alta temperatura .

Trabajando con nosotros en conjuntos de fundas y plomo

Construimos las dos mitades de este problema: el cable aislado y la funda protectora que lo recubre, junto con el arnés que los une. Esa combinación es útil cuando un rediseño acerca una conexión a un calentador, cuando una prueba de certificación falla en el margen dieléctrico o cuando un cable sigue rozándose sin importar cómo se dibuje el enrutamiento. Tráiganos el perfil de temperatura, el enrutamiento y las aprobaciones que necesita el producto final, y podremos sugerirle un par de manguito y cable que se ajuste al espacio que tiene. Eres bienvenido a revisar nuestra producción de alambres y cables para ver los materiales con los que trabajamos todos los días.