Como os cabos de carregamento de veículos elétricos são frequentemente usados em ambientes externos exigentes, os requisitos de material são muito rigorosos.
A capa do cabo (revestimento externo) protege a camada isolante da água, do ar e de danos externos. Os materiais comuns para capas incluem TPE, TPU, XLPO, NBR+PVC e borracha de neoprene.
Dentre eles, o TPU (Poliuretano Termoplástico) tornou-se o material preferido para cabos de carregamento de veículos elétricos devido ao seu excelente desempenho.
Requisitos para Cabos de Carregamento de Veículos Elétricos
1. Requisitos Ambientais
Ambiente Natural
Os cabos de carregamento de veículos elétricos são frequentemente expostos a condições externas como:
- Luz solar (radiação UV)
- Umidade
- Chuva e neve
- Temperaturas congelantes
Portanto, os cabos de carregamento devem oferecer:
- Resistência aos raios UV
- Resistência a baixas temperaturas
- Resistência às intempéries
Essas características são especialmente importantes em regiões com climas rigorosos.
Ambiente Mecânico
Durante o uso diário, os cabos de carregamento são frequentemente:
- Arrastados
- Torcidos
- Dobrados
- Esticados
Para evitar danos, os cabos devem oferecer:
- Alta flexibilidade
- Boa resistência à flexão
- Forte durabilidade mecânica
Além disso, os cabos podem ser expostos a líquidos ácidos ou alcalinos, exigindo boa resistência química.
2. Requisitos Funcionais
Além da transmissão de energia, os cabos de carregamento de veículos elétricos também suportam funções de comunicação e controle durante o processo de carregamento.
3. Requisitos de Segurança
O carregamento de veículos elétricos normalmente envolve:
- Alta corrente
- Uso frequente
- Ciclos de carregamento curtos
Portanto, os materiais dos cabos devem proporcionar:
- Excelente isolamento elétrico
- Resistência a altas temperaturas
- Resistência ao envelhecimento
- Retardamento de chamas livre de halogênio
- Baixa densidade de fumaça durante a combustão
Comparação de Desempenho de Materiais de Revestimento de Cabos
O revestimento do cabo é a camada mais externa do cabo, protegendo o isolamento contra umidade e danos mecânicos. Por isso, os materiais do revestimento devem atender a padrões de desempenho rigorosos.
O TPU (Elastômero de Poliuretano Termoplástico) é um elastômero único com:
- Ampla faixa de dureza
- Alta elasticidade e resistência mesmo em durezas mais elevadas
- Baixa densidade (1,0–1,2 g/cm³), permitindo um uso mais eficiente do material
Para cabos de carregamento de veículos elétricos, o TPU à base de poliéter é comumente utilizado por oferecer melhor resistência à hidrólise, resistência mecânica e desempenho em baixas temperaturas.
Comparação típica do desempenho do material
| Propriedade |
Unidade |
XLPO |
TPE |
TPU de poliéter |
| Dureza |
Shore A |
85 |
85 |
85 |
| Resistência à tração |
MPa |
10–20 |
10–20 |
25–50 |
| Alongamento |
% |
150–300 |
300–700 |
500–800 |
| Resiliência |
% |
10 |
30 |
40 |
| Densidade |
g/cm³ |
1.4 |
1.1 |
1.1 |
| Resistência ao calor |
°C |
125 |
125 |
125 |
| Resistência a baixas temperaturas |
°C |
-25 |
-40 |
-50 |
| Temperatura de fragilidade |
°C |
-40 |
-60 |
-70 |
| Resistência ao rasgo |
kN/m |
30 |
30 |
80 |
| Resistência à abrasão |
— |
Excelente |
Boa |
Excelente |
| Resistência à flexão |
— |
Boa |
Boa |
Excelente |
| Resistência ao óleo |
— |
Excelente |
Boa |
Excelente |
| Resistência à água |
— |
Excelente |
Boa |
Excelente |
| Retardante de chama sem halogênio |
— |
Boa |
Boa |
Excelente |
| Resistência às intempéries |
— |
Boa |
Boa |
Excelente |
Principais vantagens do TPU para revestimentos de cabos de carregamento de veículos elétricos
Com base na comparação acima, o TPU de poliéter oferece vantagens significativas:
1. Resistência mecânica superior
O TPU oferece resistência à tração acima de 25 MPa, muito superior à de outros materiais.
Com alongamento superior a 500%, proporciona excelente capacidade de carga, resistência a impactos e absorção de vibrações.
2. Excelente desempenho em baixas temperaturas
O TPU suporta temperaturas de até -50 °C, sendo adequado para climas frios e regiões setentrionais.
3. Excelente resistência ao rasgo
Com resistência ao rasgo de até 80 kN/m, o TPU previne eficazmente o rompimento do revestimento.
4. Retardante de chamas livre de halogênios
Os materiais de TPU podem alcançar retardância à chama livre de halogênios, reduzindo o impacto ambiental.
5. Excelente Durabilidade
O TPU de poliéter também oferece excelente:
- Resistência à flexão
- Resistência à abrasão
- Resistência a óleo
- Resistência à hidrólise
- Resistência às intempéries
Conclusão
Com base na comparação de desempenho de diferentes materiais de revestimento, o TPU de poliéter demonstra vantagens claras para aplicações em cabos de carregamento de veículos elétricos.
