Descrizione Dettagliata
Perché Rinforzare con Filo d'Acciaio?
Il rame è un eccellente conduttore elettrico, ma è un materiale strutturale scarso per carichi di trazione sostenuti. Il rame puro ha una resistenza a trazione di circa 220 N/mm² — meno di un ottavo del filo d'acciaio zincato a 1 770 N/mm². Ancora più importante, il rame scorre sotto carico sostenuto: un conduttore di rame sotto trazione costante si allunga gradualmente, riducendo la sua sezione trasversale, aumentando la sua resistenza e infine fratturandosi. Questo processo richiede mesi o anni, ma è inevitabile se il rame è il percorso primario del carico a trazione.
Il rinforzo con filo d'acciaio trasferisce il carico meccanico dai conduttori di rame all'acciaio. I conduttori di rame trasportano corrente; il filo d'acciaio trasporta la trazione. Ogni materiale fa ciò che sa fare meglio.
Tre Configurazioni di Rinforzo — Scegliere Quella Giusta
| Configurazione | Posizionamento del filo d'acciaio | Ideale per | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|---|
| Tipo A — Filo centrale singolo | Centro del complesso di conduttori tondo | Sospensione verticale; carico a trazione moderato | Comando pendente (discesa ≤25 m); potenza in pozzi verticali; avvolgimento per argani |
| Tipo B — Fili di bordo doppi | Bordi longitudinali del cavo piatto | Anti-torsione; trazione + usura | Cavi festoon piatti; festoon di gru a ponte; carrelli per cavi di trasportatori |
| Tipo C — Strato a calza | Calza a fili d'acciaio tra guaina interna ed esterna | Carico a trazione pesante; protezione dall'abrasione | Avvolgimento per servizio pesante; cavi trascinati per miniere; cavi marini; cavi TBM |
Tipo A — Filo Centrale Singolo
La configurazione più comune per cavi tondi. Un filo d'acciaio zincato scorre dritto attraverso il centro del complesso di conduttori. I conduttori di rame sono trefolati in strati concentrici attorno ad esso. Vantaggi: costruzione semplice, flessione simmetrica, il filo d'acciaio può fungere da terra dell'apparecchiatura. Limitazione: il singolo filo può sopportare solo un carico a trazione finito — per cavi molto pesanti (≥35 mm², discesa verticale >50 m), può essere richiesto il Tipo C.
Tipo B — Fili di Bordo Doppi
Per cavi piatti. Due fili d'acciaio di diametro uguale sono incorporati nei bordi longitudinali della sezione trasversale del cavo piatto. Vantaggi: fornisce sia resistenza a trazione sia rigidezza torsionale (anti-torsione), i fili agiscono come superfici di usura sacrificiali sui bordi del cavo. Limitazione: funziona solo con geometria a cavo piatto; non applicabile a cavi tondi.
Tipo C — Strato a Calza
Per le applicazioni più pesanti — cavi di avvolgimento a grande sezione, cavi trascinati per miniere, cavi per frese per gallerie. Uno strato di calza a fili d'acciaio zincato è applicato tra la guaina interna ed esterna. Vantaggi: resistenza a trazione estremamente elevata (distribuita sull'intera circonferenza del cavo), eccellente resistenza all'abrasione, fornisce un percorso continuo di terra. Limitazione: più pesante, più costoso, diametro esterno leggermente maggiore per la stessa sezione di rame.
Terminazione — Ancoraggio del Filo d'Acciaio
Il filo d'acciaio è efficace solo se è correttamente ancorato ad entrambe le estremità del cavo. Un filo d'acciaio che scorre nella terminazione non trasferisce alcun carico. Pratica standard:
- All'estremità della stazione pendente/di comando: il filo d'acciaio è bloccato in una presa di sfiato della trazione dedicata, fissata meccanicamente all'involucro della stazione pendente. I conduttori di rame sono terminati alla morsettiera con un anello di servizio (50–100 mm di gioco) così che, se il cavo viene tirato, la trazione va all'ancoraggio del filo d'acciaio, non alla morsettiera
- All'estremità della scatola di giunzione/quadro: il filo d'acciaio è ancorato al pressacavo o a una staffa di sfiato della trazione separata all'interno dell'involucro. Il pressacavo deve essere classificato per il diametro del filo d'acciaio e deve fornire un bloccaggio positivo, non solo una tenuta a compressione
Qualità del Cavo Rinforzato con Filo d'Acciaio Yichi
- Filo d'acciaio collaudato a trazione secondo DIN EN 10002-1: ogni lotto di filo d'acciaio è campionato e collaudato a trazione. Carico di rottura, resistenza allo snervamento e allungamento sono registrati. Il filo che non soddisfa la resistenza minima a trazione specificata di 1 770 N/mm² è scartato
- Qualità della zincatura verificata: lo spessore del rivestimento di zinco è misurato secondo ISO 2178. La massa minima del rivestimento è di 50 g/m² per cavi interni, 80 g/m² per cavi esterni/PUR. Una zincatura inadeguata porta alla corrosione del filo d'acciaio all'interno del cavo — invisibile dall'esterno
- Ancoraggio dello sfiato della trazione collaudato sul cavo finito: prova di trazione a 2× il carico di lavoro nominale per 1 ora — è richiesto zero scorrimento nel punto di ancoraggio del filo d'acciaio. La prova è eseguita su ogni nuovo progetto di cavo
- Prova a scintilla alla tensione nominale completa: ogni metro di cavo finito è sottoposto a prova a scintilla a secco alla tensione di prova nominale. Il collegamento elettrico del filo d'acciaio a terra durante la prova garantisce che qualsiasi difetto di isolamento tra un conduttore di rame e il filo d'acciaio sia rilevato immediatamente