Cabos de Energia e Alta Tensão /Fio de Ligação de Alta Tensão

Fio de Alta Tensão — Fio de Ligação Unipolar Flexível de Alta Tensão com Isolação de Borracha de Silicone / XLPE Classificado para 3–100 kV DC para Equipamentos de Raios X, Sistemas de Ensaio de AT, Fontes de Alimentação de Laser, Dispositivos Médicos e Fiação Interna Eletrônica de Alta Tensão

Name: Fio de Alta Tensão — Fio de Ligação Unipolar Flexível de Alta Tensão com Isolação de Borracha de Silicone / XLPE Classificado para 3–100 kV DC para Equipamentos de Raios X, Sistemas de Ensaio de AT, Fontes de Alimentação de Laser, Dispositivos Médicos e Fiação Interna Eletrônica de Alta Tensão
Brand: Yichi Cable
SKU: high-voltage-wire

Fio de alta tensão: fio de ligação de AT unipolar flexível com isolação de borracha de silicone ou XLPE. Classificado para 3–100 kV DC. Condutor de cobre Classe 5/6, 0,5–240 mm². Para geradores de raios X, equipamentos de ensaio de AT, fontes de alimentação de laser, microscópios eletrônicos, displays CRT, ionizadores, precipitadores eletrostáticos. Isolação resistente a corona. Conforme UL 3239 / UL 3289. CE, RoHS.

Principais Características

Classificado para 3 kV a 100 kV DC — fio de ligação de alta tensão unipolar para conexões internas de AT de equipamentos; classificação de tensão DC contínua com margem de suportabilidade CA conforme a tensão de ensaio nominal

Isolação de borracha de silicone como padrão — classificada para 180°C a 200°C contínuos dependendo da formulação; a isolação preferida para fio de AT devido à sua excelente resistência a corona, estabilidade térmica e flexibilidade em todas as temperaturas

Isolação XLPE ou PE modificado para aplicações específicas — XLPE classificado para 125°C; PE modificado para alta rigidez dielétrica (até 40 kV/mm em comparação com 20 kV/mm do silicone) onde é necessária isolação mais fina para equipamentos com restrição de espaço; FEP e PTFE sob solicitação para aplicações de 200–260°C

Condutor de cobre nu ou estanhado encordoado Classe 5 ou Classe 6 conforme IEC 60228 — encordoamento flexível para fiação de equipamentos que deve ser roteada por espaços apertados e terminada em terminais de parafuso ou conexões soldadas

Formulação de silicone resistente a corona — sistema de enchimento proprietário que inibe a erosão por corona da superfície da isolação; essencial para fio de AT operando acima da tensão de início de corona (tipicamente >5 kV) onde o campo elétrico na superfície do condutor excede a resistência de ruptura do ar

Camada semicondutora concêntrica (opcional, para classificações >15 kV) — uma camada semicondutora extrudada ou enrolada em fita sobre o condutor equaliza o campo elétrico na interface condutor-isolação e elimina a descarga parcial de vazio de ar

Seções transversais de condutor de 0,5 mm² a 240 mm² — desde fio de ligação fino de instrumento (AWG 20, 0,5 mm²) para medições de AT de baixa corrente até condutores de força pesados (50–240 mm²) para fontes de alimentação de AT e bobinas de ímã de aceleradores

Listado UL 3239 (silicone, 3–50 kV DC), UL 3289 (XLPE, 3–50 kV DC) e UL 3398 (silicone, 3–20 kV DC) — fio de componente reconhecido para equipamentos elétricos; simplifica a certificação UL do produto final usando fiação interna listada

Aplicações

Fiação interna de geradores de raios X — cabos de AT do transformador de alta tensão ao tubo de raios X; a isolação de silicone suporta a combinação de alta tensão (20–150 kV), temperatura elevada perto do alojamento do tubo e ozônio gerado por coronaEquipamentos de ensaio de alta tensão — fiação interna de testadores hipot DC, conjuntos de ensaio CA ressonantes e geradores de impulso de tensão onde a tensão de ensaio é aplicada ao próprio fioFontes de alimentação de laser — conexões de AT a lâmpadas de flash e tubos de descarga de laser em sistemas de laser industriais e médicos a 1–30 kVMicroscópios eletrônicos (SEM/TEM) — fiação de alta tensão da fonte de alimentação de AT ao canhão de elétrons a 5–30 kV; requer isolação estável e de baixa ondulação com corrente de fuga mínimaCabos de AT de CRT e display — fio de conexão de ânodo do transformador flyback ao botão de ânodo do CRT a 15–35 kV em equipamentos de display legados e monitores CRT industriais especializadosPrecipitadores eletrostáticos e ionizadores — fiação de AT para limpeza de ar industrial, pulverização de tinta e equipamentos de separação eletrostática a 10–100 kV DCCircuitos de carga e descarga de capacitores — fio de AT para bancos de capacitores em fontes de alimentação pulsadas, geradores Marx e equipamentos de conformação eletromagnética onde o fio vê tanto tensão DC de sustentação quanto transientes rápidos de tensão

Especificações Técnicas

Tensão Nominal (DC)	3, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 kV DC conforme classificações UL e do fabricante
Nota de Tensão Nominal	A classificação DC se aplica à suportabilidade contínua da isolação. A classificação CA é tipicamente 1/3 a 1/2 da classificação DC, dependendo da frequência e forma de onda. Ao operar em CA com conteúdo significativo de alta frequência (por exemplo, conversores ressonantes a 20–100 kHz), o início de corona se torna o fator limitante — especifique uma classificação DC mais alta
Material do Condutor	Cobre nu ou cobre estanhado; IEC 60228 Classe 5 (flexível) ou Classe 6 (extraflexível)
Seções Transversais do Condutor	0,5, 0,75, 1,0, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 mm²
Construção do Condutor	Encordoado concêntrico; cobre prateado disponível para aplicações de alta frequência onde o efeito pelicular é significativo ou a soldagem é necessária
Camada Semicondutora (Opcional)	Composto semicondutor extrudado ou enrolado em fita sobre o condutor; para classificações de tensão ≥15 kV DC; equaliza o campo elétrico na superfície do condutor; reduz a tensão de início de descarga parcial
Isolação — Borracha de Silicone	Composto de borracha de silicone curado com peróxido; classificado para 180°C ou 200°C contínuos; Shore A 60–80; excelente resistência a corona — o silicone erode lentamente sob exposição a corona, estendendo a vida útil em comparação com polímeros orgânicos
Isolação — XLPE	Polietileno reticulado; classificado para 125°C contínuos; maior rigidez dielétrica que o silicone (30–40 kV/mm), permitindo parede de isolação mais fina para aplicações com restrição de espaço
Isolação — PE Modificado	Polietileno modificado reticulado por irradiação; classificado para 105–125°C; maior rigidez dielétrica (35–45 kV/mm); excelente para montagens de AT miniaturizadas
Isolação — FEP (Opcional)	Etileno propileno fluorado; classificado para 200°C; quimicamente inerte; para resistência extrema a temperatura e produtos químicos; rigidez dielétrica de 20–25 kV/mm
Isolação — PTFE (Opcional)	Politetrafluoretileno; classificado para 260°C; maior classificação de temperatura; rigidez dielétrica de 18–20 kV/mm; para aplicações de AT aeroespaciais e militares
Espessura da Parede de Isolação	Varia com a classificação de tensão e o material de isolação; típica: 0,8 mm (3 kV DC silicone), 3,0 mm (20 kV DC silicone), 6,0 mm (50 kV DC silicone), 10,0 mm (100 kV DC silicone)
Parede de Isolação (Aproximada — Silicone)	0,6–0,8 mm (3 kV); 1,0–1,5 mm (5 kV); 1,5–2,0 mm (10 kV); 2,5–3,5 mm (20 kV); 4,0–6,0 mm (40 kV); 6,0–8,0 mm (60 kV); 8,0–10,0 mm (80 kV); 10,0–12,0 mm (100 kV)
Identificação do Núcleo	Isolação de cor sólida: branco, preto, vermelho, azul, amarelo, verde, marrom, cinza ou natural (translúcido); listrada e multicolorida sob solicitação
Rigidez Dielétrica — Silicone	≥20 kV/mm (curto prazo); ≥15 kV/mm (DC contínuo)
Rigidez Dielétrica — XLPE / PE Modificado	≥35 kV/mm (curto prazo); ≥25 kV/mm (DC contínuo)
Resistência de Isolação a 20°C	≥2 000 MΩ·km (silicone); ≥10 000 MΩ·km (XLPE)
Resistência DC do Condutor a 20°C	Conforme IEC 60228; por exemplo, 39,0 Ω/km (0,5 mm²) a 0,0778 Ω/km (240 mm²) para cobre nu Classe 5
Tensão de Início de Corona (CIV)	Medida conforme ASTM D1868; >1,5× a tensão DC nominal em ar parado para fio de AT projetado corretamente; a tensão de início de corona depende do diâmetro do condutor, da espessura da isolação e da presença ou ausência de camada semicondutora
Tensão de Extinção de Corona (CEV)	Tipicamente 80–90% da CIV; uma vez iniciada a corona, a tensão deve ser reduzida abaixo da CIV para extingui-la
Descarga Parcial — Para Tipos ≥15 kV	≤10 pC na tensão DC nominal com opção de camada semicondutora conforme IEC 60885; sem semicondutor, a PD pode iniciar na interface condutor-isolação mesmo abaixo da tensão nominal no ar
Tensão de Ensaio (DC — Rotina de Fábrica)	2× a tensão DC nominal + 1 kV; 15 minutos; conforme UL 3239
Tensão de Ensaio (CA — Rotina de Fábrica)	Calculada a partir da tensão de ensaio DC; tipicamente 0,5–0,7× a tensão de ensaio DC na frequência de rede
Faixa de Temperatura — Silicone (Fixo)	-60°C a +180°C (padrão); até +200°C (silicone de alta temperatura); até +260°C (com envoltório externo de fita PTFE)
Faixa de Temperatura — Silicone (Flexão)	-50°C a +150°C
Faixa de Temperatura — XLPE (Fixo)	-40°C a +125°C
Faixa de Temperatura — XLPE (Flexão)	-25°C a +105°C (flexão limitada — XLPE é semi-rígido)
Faixa de Temperatura — FEP (Fixo)	-100°C a +200°C
Faixa de Temperatura — PTFE (Fixo)	-200°C a +260°C
Raio de Curvatura Mínimo — Silicone	3× o diâmetro externo do cabo (roteamento fixo); 5× o diâmetro externo do cabo (manuseio frequente)
Raio de Curvatura Mínimo — XLPE / PE	5× o diâmetro externo do cabo (fixo); 10× o diâmetro externo do cabo (manuseio)
Inflamabilidade — Silicone	Equivalente a UL 94 V-0; autoextinguível; o silicone acende com dificuldade e forma cinza não condutiva
Inflamabilidade — XLPE / PE	UL 94 VW-1 ou FT2 conforme UL 1581
Tipos Reconhecidos UL	UL 3239 (silicone, 3–50 kV DC, 150°C); UL 3289 (XLPE, 3–50 kV DC, 105°C); UL 3398 (silicone, 3–20 kV DC, 150°C)
Certificações	CE, RoHS; componente reconhecido UL; VDE sob solicitação

Descrição Detalhada

O Que É um Fio de Alta Tensão?

O fio de alta tensão é um condutor flexível unipolar com parede de isolação espessa projetado para suportar tensões DC de 3 kV a 100 kV e além — não como um cabo de transmissão de energia, mas como fio de ligação para as conexões elétricas internas de equipamentos de alta tensão. É o fio que conecta a fonte de alimentação de AT ao tubo de raios X, o fio do banco de capacitores à lâmpada de flash, o fio do transformador flyback ao ânodo do CRT.

Ao contrário dos cabos de força, que são projetados para instalação fixa em leitos de cabos, dutos e valas com raios de curvatura e tensões de puxamento definidos, o fio de AT é projetado para ser manuseado — roteado por um montador de equipamentos através de um chassis, ajustado ao redor de suportes, terminado em terminais soldados ou de parafuso. A isolação deve sobreviver a esse manuseio sem danos, e então suportar a tensão nominal continuamente durante a vida operacional do equipamento sem degradação induzida por corona.

O material de isolação mais comum é a borracha de silicone. O silicone é a escolha preferida para fio de AT por três razões:

Resistência a corona: Quando o campo elétrico na superfície do condutor excede a rigidez dielétrica do ar circundante (aproximadamente 3 kV/mm para pontos afiados, menor em alta altitude), forma-se uma descarga corona — uma ionização localizada do ar ao redor do condutor. Essa corona ataca a superfície da isolação, erodindo-a molécula por molécula. A borracha de silicone erode para um pó de sílica (SiO₂) não condutivo que permanece na superfície e atua como barreira parcial. Os polímeros orgânicos (PE, PVC, XLPE) erodem para carbono condutivo, que acelera a taxa de erosão
Estabilidade térmica: Equipamentos de AT frequentemente geram calor significativo — enrolamentos de transformadores, semicondutores de fontes de alimentação, tubos de raios X. A classificação contínua de 180–200°C do silicone fornece margem acima do que uma isolação de PVC (105°C) ou XLPE (125°C) pode suportar
Flexibilidade e manuseio: O silicone é o material de isolação mais flexível em todas as temperaturas. Um fio de silicone de 50 kV pode ser dobrado a 3× seu diâmetro sem danos à isolação. Essa flexibilidade é essencial para fiação de equipamentos onde o espaço é restrito e o montador deve rotear o fio por caminhos apertados do chassis

Seleção do Material de Isolação por Aplicação

Material de Isolação	Tensão Máx. (DC, Típica)	Classificação de Temp.	Rigidez Dielétrica	Resistência a Corona	Melhor Para
Borracha de Silicone	100 kV	180–200°C	20 kV/mm	Excelente	Raios X, laser, equipamentos de ensaio — o padrão para fio de AT
XLPE	50 kV	125°C	35 kV/mm	Boa	Equipamentos com restrição de espaço; parede mais fina para a mesma tensão
PE Modificado (Irradiado)	50 kV	105–125°C	40 kV/mm	Moderada	Montagens de AT miniaturizadas; maior rigidez dielétrica
FEP	30 kV	200°C	22 kV/mm	Boa	Ambiente químico; isolação transparente para inspeção visual
PTFE	30 kV	260°C	20 kV/mm	Boa	Aeroespacial, militar; temperatura extrema

Corona — A Restrição de Projeto do Fio de AT

A corona é a consideração de projeto mais importante para fio de AT usado no ar. Na superfície de um condutor de pequeno diâmetro em alta tensão, o campo elétrico pode exceder a rigidez dielétrica do ar (aproximadamente 3 kV/mm à pressão atmosférica padrão), causando ionização localizada. Uma vez que a corona acende, ela:

Produz ozônio (O₃), que ataca quimicamente a superfície da isolação
Cria radiação ultravioleta, que degrada as cadeias de polímeros orgânicos
Gera ácido nítrico na presença de umidade, acelerando a erosão da superfície
Produz interferência eletromagnética (EMI), que pode perturbar circuitos de medição sensíveis

A tensão de início de corona para um condutor cilíndrico no ar é dada pela lei de Peek. Na prática, para um condutor nu de diâmetro d (mm), a tensão aproximada de início de corona em ar parado a 20°C e 1 atm é: V_início (kV de pico) ≈ 3 × d [mm] para condutores de pequeno diâmetro (<5 mm)

Isso significa:

Um condutor de 1 mm de diâmetro (AWG 18, 0,82 mm²) começará a apresentar corona a aproximadamente 3 kV
Um condutor de 3 mm de diâmetro (16 mm²) começará a apresentar corona a aproximadamente 9 kV
Um condutor de 10 mm de diâmetro (70 mm²) começará a apresentar corona a aproximadamente 30 kV

A tensão de início de corona limita a tensão máxima de operação para um determinado diâmetro de condutor — ou determina o diâmetro mínimo do condutor para uma determinada tensão. É por isso que o fio de alta tensão acima de 15–20 kV frequentemente inclui uma camada semicondutora sobre o condutor: a camada semicondutora apresenta um diâmetro efetivo suave e maior à isolação, eliminando a intensificação local do campo nas superfícies individuais dos fios.

Diretrizes Práticas de Projeto para Seleção de Fio de AT

O diâmetro do condutor determina o desempenho de corona, não apenas a ampacidade: Para fio de AT, selecione o diâmetro do condutor para controle de corona primeiro, depois verifique se a seção transversal atende ao requisito de transporte de corrente. Na maioria da fiação interna de equipamentos, a corrente é de miliamperes a alguns amperes — o condutor é superdimensionado para sua classificação de corrente porque o controle de corona exige um diâmetro maior
Camada semicondutora para ≥15 kV DC: Especificar uma camada semicondutora entre o condutor e a isolação primária é recomendado para classificações de tensão ≥15 kV. O custo incremental é modesto, e a eliminação de PD estende significativamente a vida útil
Distância de isolamento no ar e distância de escoamento (creepage): A isolação do fio não é o único elemento de suportabilidade de tensão. As extremidades dos terminais (isolação descascada, condutor nu) e quaisquer conexões não isoladas devem atender aos requisitos de distância no ar e de escoamento da IEC 60664-1 (ou UL 840) para a categoria de sobretensão e o grau de poluição do equipamento
Redução de capacidade em alta frequência: Quando o fio de AT transporta conteúdo significativo de alta frequência (conversores chaveados a 20–300 kHz, energia pulsada com tempos de subida em nanossegundos), a isolação é tensionada tanto dielétrica quanto termicamente (as perdas dielétricas aumentam com frequência × tan δ × V²). A borracha de silicone tem tan δ de 0,001–0,01 na frequência de rede, aumentando em frequências mais altas. Para aplicações de AT de alta frequência, PTFE (tan δ <0,0002) ou PE (tan δ <0,0005) podem ser preferidos apesar de sua pior resistência a corona
Exposição a ozônio e ambiente: Em equipamentos fechados onde o ozônio da corona se acumula, a isolação deve resistir ao craqueamento por ozônio. O silicone (estrutura principal inorgânica) e o FEP/PTFE (totalmente fluorados) são excelentes; XLPE e PVC são ruins e não devem ser usados em ambientes geradores de ozônio sem ventilação

Por Que Escolher o Fio de Alta Tensão Yichi

Borracha de silicone como padrão — o material correto para fio de AT: A resistência a corona, a estabilidade térmica e a flexibilidade de manuseio do silicone o tornam a isolação de primeira escolha para fio de ligação de alta tensão. Fabricamos fio de AT de silicone em toda a faixa de 3–100 kV DC — se o silicone não for o material certo para sua aplicação, oferecemos alternativas XLPE, PE modificado, FEP e PTFE
Fio ensaiado para corona para classificações ≥15 kV: Todo fio de AT com tensão nominal ≥15 kV DC recebe um ensaio de tensão de extinção de corona conforme ASTM D1868. A CEV deve ser ≥1,2× a tensão DC nominal — garantindo que qualquer corona que possa iniciar em uma sobretensão transitória se extinguirá quando a tensão retornar ao normal
Opção de camada semicondutora — eliminando PD na superfície do condutor: Para classificações de tensão ≥15 kV, a opção de camada semicondutora elimina a descarga parcial de vazio de ar que ocorre entre os fios individuais do condutor e a isolação. Esta é a diferença entre um fio que opera silenciosamente na tensão nominal e um que emite descarga parcial desde o primeiro dia
Componente reconhecido UL — simplificando a certificação do equipamento: As listagens de componente reconhecido UL 3239, UL 3289 e UL 3398 significam que seu equipamento usa fiação interna reconhecida, simplificando o processo de listagem UL do produto final. Números de arquivo UL e dados de ensaio estão disponíveis para submissão de certificação
Listras, códigos de cor e marcação personalizados: Cores sólidas padrão ou seu código de cor específico; marcação sequencial em metros sob solicitação para fabricação com corte sob medida; listras especiais na capa para identificação de polaridade em montagens de alta tensão
Suporte de aplicação para seleção de fio de AT: Envie-nos sua tensão de operação, forma de onda (DC, CA, pulsada, HF), corrente máxima, temperatura ambiente e quaisquer restrições de espaço — nossa equipe de engenharia recomenda o material de isolação, o tamanho do condutor e se é necessária uma camada semicondutora para operação livre de corona

Perguntas Frequentes

Como escolher entre isolamento de silicone, XLPE e PE modificado?

O silicone oferece a mais ampla faixa de temperatura, de 180–200°C contínuos, com rigidez dielétrica de curto prazo ≥20 kV/mm. O XLPE chega a 125°C com 30–40 kV/mm. O PE modificado chega a 105–125°C com 35–45 kV/mm, a maior rigidez dielétrica dos três.

Por que a resistência à coroa é importante em fio de ligação de alta tensão?

A descarga de coroa erode o isolamento da superfície para dentro. A formulação de silicone usa um sistema de carga que inibe a erosão por coroa, o que permite ao fio sobreviver à tensão de campo contínuo dentro de geradores de raios X, microscópios eletrônicos e conjuntos de ensaio de alta tensão.

Preciso da camada semicondutora opcional?

Para classificações de 15 kV CC e acima. Uma camada semicondutora extrudada ou em fita sobre o condutor equaliza o campo elétrico e suprime a coroa na superfície do condutor.

Como a classificação CC se relaciona com uma aplicação CA?

A classificação catalogada de 3–100 kV CC é a suportabilidade contínua do isolamento. A classificação CA tipicamente equivale a um terço a metade do valor CC, por isso o serviço em CA exige um fio de classificação superior ou uma parede de isolamento mais espessa.

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