A camada de isolamento determina o que um cabo pode fazer. Escolha o material errado e o cabo superaquecerá, degradará prematuramente ou falhará totalmente. Escolha o condutor certo e o mesmo condutor transportará mais corrente, durará mais e sobreviverá a ambientes agressivos. Para aplicações de cabos de armazenamento de energia, onde os sistemas operam a 1.500 VCC com temperaturas do condutor atingindo 125°C continuamente, a escolha do isolamento não é um detalhe – é uma decisão de projeto.
O PVC (cloreto de polivinila) é o carro-chefe da indústria. É barato, amplamente disponível e fácil de processar. O PVC oferece bom retardamento de chama e isolamento elétrico para fiação de uso geral. Mas os seus limites são reais. A temperatura máxima do condutor contínuo para PVC é de 70°C – exatamente o que é necessário para cabos de construção em pé. Acima disso, o material amolece e perde integridade mecânica. O PVC tem baixa resistência aos raios UV, torna-se quebradiço em condições de frio e libera ácido clorídrico quando queimado. Para sistemas de armazenamento de energia que geram calor significativo durante os ciclos de carga e descarga, o PVC é muitas vezes inadequado para as conexões internas da bateria.
XLPE (polietileno reticulado) fica no meio. O processo de reticulação transforma o polietileno de um termoplástico em um termofixo com uma estrutura de rede tridimensional, proporcionando maior resistência à temperatura – 90°C contínuo, 250°C sob condições de curto-circuito. Um cabo de alimentação de MT e BT isolado em XLPE pode transportar de 15 a 20 por cento mais corrente do que um cabo equivalente com isolamento de PVC. O XLPE também oferece resistência superior à umidade, resistência química e características de envelhecimento. É a escolha preferida para instalações subterrâneas, aplicações externas e instalações solares. Em sistemas de armazenamento de energia, o isolamento XLPE classificado para 125°C é agora comum para fiação interna entre racks de baterias e inversores.
A borracha de silicone é especialista em temperaturas extremas. Ele opera continuamente de -60°C a +200°C e permanece flexível em toda essa faixa. O silicone oferece excelente resistência aos raios UV e ao ozônio, baixa emissão de fumaça quando queimado e excelentes propriedades dielétricas mantidas em temperaturas extremas. Em aplicações de armazenamento de energia, os cabos isolados com silicone têm classificação UL a 200°C, tornando-os adequados para as zonas de temperatura mais alta dentro de gabinetes de baterias e gabinetes de inversores. A compensação é o custo – os cabos de silicone normalmente custam de 3 a 4 vezes o preço do PVC.
Para aplicações de cabos especiais de energia solar, os requisitos são distintos. Os cabos fotovoltaicos suportam anos de exposição direta aos raios UV, variações de temperatura de -40°C a +90°C e estresse mecânico ocasional causado pelo vento e pela manutenção. XLPE e silicone são viáveis, mas a indústria padronizou amplamente materiais reticulados – muitas vezes formulações livres de halogênio e com baixo teor de fumaça – que atendem às demandas de durabilidade de painéis solares montados em telhados e no solo.
A seleção é direta. O PVC funciona para aplicações internas de baixo custo e baixas temperaturas, onde o orçamento determina a decisão. O XLPE oferece o melhor equilíbrio entre custo, desempenho térmico e durabilidade para a maioria das aplicações de energia e armazenamento de energia. O silicone é a resposta quando temperaturas extremas, flexibilidade ou exposição prolongada ao ar livre não são negociáveis. Para sistemas de armazenamento de energia que exigem confiabilidade ao longo de décadas de operação, a escolha do isolamento não se trata do menor custo inicial – trata-se do menor custo total de propriedade.
