Bibliografia Anotada: Materiais Isolantes para Fios e Cabos Elétricos

Escopo e propósito: Esta bibliografia destina-se a engenheiros da indústria de cabos, engenheiros elétricos, estudantes de pós-graduação e escritores acadêmicos. Compila as normas centrais, artigos de periódicos chineses e literatura estrangeira sobre materiais isolantes para cabos, com entradas no estilo de referência GB/T 7714 e breves anotações, prontas para serem citadas em artigos acadêmicos e relatórios técnicos. Cobertura: materiais de cloreto de polivinila (PVC), polietileno reticulado (XLPE), borracha de etileno propileno (EPR/HEPR) e materiais de baixa fumaça e sem halogênio (LSZH), juntamente com envelhecimento por árvore de água de XLPE, descarga parcial e avaliação de retardamento de chama.

1. Visão Geral dos Sistemas de Materiais Isolantes

Os quatro materiais isolantes de cabos mais comuns, suas propriedades chave e normas correspondentes formam a base para a leitura da literatura a seguir:

2. Normas Principais

2.1 Normas Nacionais e Industriais

2.2 Normas Internacionais

3. Envelhecimento e Árvore de Água do Isolamento XLPE

Uma nova técnica de reparo de árvore de água para cabos XLPE baseada em preenchimento de compósito nano-SiO₂[J]. Transactions of China Electrotechnical Society.

Anotação: Propõe um fluido de reparo de cabos que autogerencia um preenchimento de compósito nano-SiO₂ dentro de canais de árvore de água. Testes de eletrodo de agulha de água aceleram o envelhecimento por árvore de água do isolamento XLPE; testes de perda dielétrica e de ruptura em frequência de potência mostram que o preenchimento nano-compósito preenche vazios de árvore de água, suprime o crescimento da árvore de água e aumenta a tensão de ruptura.

Diagnóstico de defeitos locais de envelhecimento de isolamento em cabos XLPE por espectroscopia dielétrica de domínio de frequência de alta tensão[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2022.

Anotação: Utiliza eletrodos de agulha de água para acelerar o envelhecimento por árvore de água e investiga a capacidade de diagnóstico da espectroscopia dielétrica de domínio de frequência de alta tensão para defeitos locais de isolamento em cabos XLPE, fornecendo um método não destrutivo para a avaliação da condição de cabos em serviço.

Reparo de cabos XLPE envelhecidos por árvore de água com siloxano[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013.

Anotação: Um fluido de reparo de siloxano penetra efetivamente em regiões envelhecidas por árvore de água, remove umidade e preenche vazios de árvore de água, reduzindo o fator de dissipação e aumentando a tensão de ruptura; simulação por elementos finitos analisa a concentração de campo elétrico nas pontas das árvores de água.

3.1 Materiais de Baixa Fumaça e Sem Halogênio (LSZH)

Sun T, Wang Y J, Chai Z J, et al. Preparação e propriedades de isolamento de polipropileno termoplástico de baixa fumaça e sem halogênio retardante de chama para fios e cabos até 450/750 V[J]. Electric Wire & Cable, 2025, 68(3): 42-49.

Anotação: Prepara um isolamento de polipropileno termoplástico LSZH retardante de chama para fios de baixa tensão e estuda suas propriedades de retardamento de chama, elétricas e de processamento; compostos LSZH devem satisfazer simultaneamente requisitos de baixa fumaça (transmitância de luz > 60%), sem halogênio e retardante de chama.

Zhang X. Progresso da pesquisa em tecnologia de retardamento de chama de baixa fumaça e sem halogênio para compostos de cabos EVA[J]. Insulating Materials, 2023, 56(4): 7-11.

Anotação: Revisão dos sistemas retardantes de chama, sinergias retardantes de chama sem halogênio e mecanismos de compostos de cabos LSZH à base de etileno-acetato de vinila (EVA); uma referência do tipo revisão para pesquisa de formulação LSZH.

Influência da temperatura de amolecimento Vicat na estabilidade de extrusão de materiais LSZH e estratégias de otimização[J]. Electric Wire & Cable, 2026.

Anotação: Estuda a influência da temperatura de amolecimento Vicat na estabilidade de extrusão LSZH e propõe estratégias de otimização, focando na correspondência entre as propriedades térmicas do material e o processamento de extrusão.

3.2 Avaliação e Mecanismo de Desempenho Retardante de Chama

Avaliação de desempenho e estudo do mecanismo de cabos retardantes de chama[J]. Electric Wire & Cable.

Anotação: Para atender ao requisito retardante de chama B1 (d0, t0, a1), três materiais de revestimento são comparados para selecionar uma formulação qualificada; a influência de fatores chave de extrusão — divisor de fluxo, temperatura de extrusão, matriz e parafuso — no retardamento de chama é estudada.

Efeito do masterbatch de silicone nas propriedades elétricas e retardantes de chama de compostos de cabos sem halogênio[J]. Acta Materiae Compositae Sinica.

Anotação: Estuda o efeito sinérgico de um masterbatch de silicone nas propriedades elétricas e retardantes de chama de compostos de cabos sem halogênio, no campo da modificação retardante de chama sem halogênio.

4. Literatura Estrangeira

Qin C, et al. Reconhecimento de Padrão de Sinal de Descarga Parcial de Defeitos de Isolamento Composto em Cabos de Polietileno Reticulado[J]. Sensors, 2024, 24(11): 3460.

Anotação: Estuda o reconhecimento de padrão de sinal de descarga parcial (PD) para defeitos de isolamento composto em cabos XLPE, para diagnóstico automático de defeitos de isolamento.

Características de Resistência à Árvore de Água de Nanocompósitos de SiO₂/XLPE Modificados com Reticulador[J]. Polymers, 2021.

Anotação: Investiga a resistência à árvore de água de nanocompósitos de nano-SiO₂/XLPE modificados com reticulador; a enxertia química suprime a condensação de moléculas de água entre lamelas de polietileno, melhorando o envelhecimento por árvore de água.

5. Lista Completa de Referências (Estilo GB/T 7714)

Normas:

1. GB/T 8815-2008, Compostos de cloreto de polivinila plastificado (PVC) para fios e cabos[S]. Pequim: China Standards Press, 2008. (GB/T 8815-2026 a ser implementado em 2027-02-01)

2. JB/T 10437-2024, Compostos de polietileno reticulável para fios e cabos[S]. Pequim: China Machine Press, 2024.

3. T/ZZB 1243-2019, Composto de isolamento XLPE para cabos AC de 66 kV–220 kV[S]. 2019.

4. GB/T 11017.2-2024, Cabos de energia com isolamento de polietileno reticulado e seus acessórios para tensões nominais de 66 kV e 110 kV — Parte 2: Cabos[S]. Pequim: China Standards Press, 2024.

5. GB/T 12706.2-2020, Cabos de energia com isolamento sólido extrudado e acessórios para tensões nominais de 1 kV a 35 kV — Parte 2[S]. Pequim: China Standards Press, 2020.

6. GB/T 5023 (série), Cabos com isolamento de PVC de tensões nominais até 450/750 V[S]. Pequim: China Standards Press.

7. GB 31247-2014, Classificação do comportamento de queima para cabos elétricos e de fibra óptica[S]. Pequim: China Standards Press, 2014.

8. IEC 60502-1:2021, Cabos de energia com isolamento sólido extrudado para tensões nominais de 1 kV a 30 kV — Parte 1: Cabos para tensões nominais de 1 kV e 3 kV[S]. Genebra: IEC, 2021.

9. IEC 60811 (série), Cabos elétricos e de fibra óptica — Métodos de teste para materiais isolantes e de revestimento[S]. Genebra: IEC.

10. IEC 60227 (série), Cabos com isolamento de cloreto de polivinila de tensões nominais até 450/750 V[S]. Genebra: IEC.

Artigos de periódicos:

11. Uma nova técnica de reparo de árvore de água para cabos XLPE baseada em preenchimento de compósito nano-SiO₂[J]. Transactions of China Electrotechnical Society.

12. Diagnóstico de defeitos locais de envelhecimento de isolamento em cabos XLPE por espectroscopia dielétrica de domínio de frequência de alta tensão[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2022.

13. Reparo de cabos XLPE envelhecidos por árvore de água com siloxano[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013.

14. Sun T, Wang Y J, Chai Z J, et al. Preparação e propriedades de isolamento de polipropileno termoplástico de baixa fumaça e sem halogênio retardante de chama para fios e cabos até 450/750 V[J]. Electric Wire & Cable, 2025, 68(3): 42-49.

15. Zhang X. Progresso da pesquisa em tecnologia de retardamento de chama de baixa fumaça e sem halogênio para compostos de cabos EVA[J]. Insulating Materials, 2023, 56(4): 7-11.

16. Influência da temperatura de amolecimento Vicat na estabilidade de extrusão de materiais LSZH e estratégias de otimização[J]. Electric Wire & Cable, 2026.

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