Cabo de alta tensão ISO 19642, XLFE 200°C, 1500 V CC

O arnês de alta tensão de um veículo elétrico é o único local de um automóvel onde 1 500 V DC e 150 mm² de cobre têm de caber num raio de curvatura medido em centímetros, ao lado de uma bateria que funciona a temperatura elevada, durante quinze anos. ISO 19642 é a norma escrita exatamente para isso, e este é o nosso cabo fabricado segundo essa norma.

O isolamento é um fluoroelastómero reticulado de irradiação (XLFE). A reticulação por feixe de eletrões, em vez de por via química, dá uma parede fina que não derrete, não flui sob pressão a 150 °C e resiste ao líquido de refrigeração, ao óleo e aos produtos químicos junto à bateria que atacam o silicone e o EPDM. É isso que torna possível a classe de temperatura F de 200 °C — 3 000 horas de envelhecimento a 200 °C sem fissuras nem rutura — numa parede suficientemente fina para que o cabo acabado continue a caber no percurso que já projetou.

Duas construções cobrem todo o arnês. ISO 19642-5 é o condutor único sem ecrã: da bateria ao inversor, do inversor ao motor, ligações curtas a barramentos, em qualquer ponto onde a EMC é tratada noutro local. ISO 19642-9 é a versão redonda, com bainha e ecrã, com uma cobertura mínima da trança de 85 %, para os percursos em que o próprio arnês tem de ser silencioso.

As secções variam de 3.0 mm² a 150 mm², com construções maiores até 250 mm² a pedido, com valores nominais de 1 000 V AC / 1 500 V DC. Estão disponíveis os encordoamentos ISO flexível e ISO normalizado, e essa escolha vale mais do que parece — veja o separador Especificações.

Este cabo distingue-se de tudo o resto da nossa gama de cabo de alta temperatura : é uma norma automóvel, não um estilo UL AWM, e é especificada pelo número da parte ISO, não pelo material. Se o próprio material ainda estiver em aberto, a nossa visão geral sobre cabo de alta temperatura compara os fluoropolímeros, os silicones e as poliolefinas reticuladas. Envie o número da parte, a secção transversal, com ou sem ecrã, e a curva mais apertada do percurso.

Duas construções compartilham um sistema de isolamento. O que muda entre eles é tudo fora do isolamento, e o que isso custa é diâmetro, peso e raio de dobra.

ISO 19642-5 — núcleo único sem ecrã

1. Condutor: cobre nu, de fios finos, com encordoamento ISO flexível ou ISO normalizado
2. Isolamento: fluoroelastómero reticulado de irradiação (XLFE), parede fina. Esse é todo o cabo.

ISO 19642-9 — redondo, com bainha e ecrã

1. Condutor: como acima.
2. Isolamento primário: a mesma parede de XLFE.
3. Blindagem: uma trança de cobre estanhada em uma cobertura mínima de 85 %.
4. Bainha: uma segunda camada de XLFE sobre a trança, de modo que o exterior do cabo tem o mesmo comportamento químico e de temperatura que o interior.

Por que a ligação cruzada de irradiação, e não um composto quimicamente reticulado

Um termoplástico derrete e uma borracha quimicamente reticulada é curada em um banho ou um tubo, o que limita o quão fina e consistente a parede pode ser. A ligação cruzada do feixe de electrões acontece após a extrusão, na parede terminada, pelo que a parede pode ser primeiro extrudida fina e precisa e só depois tornada termoendurecível. O resultado é a combinação de que esta aplicação realmente precisa: uma parede que não flui sob uma braçadeira a 150 °C, não fissura a −40 °C, resiste ao corte por pressão onde o arnês cruza um suporte e continua suficientemente fina para que um condutor de 150 mm² fique com cerca de 21 mm em vez de 30.

Face aos dois materiais que normalmente substitui: é mais resistente do que silicone, que é flexível, mas rasga e corta facilmente e precisa de uma trança para sobreviver a uma rota de arnês; E mantém a temperatura muito melhor do que EPDM, que é, na melhor das hipóteses, um material de 150 °C. É também resistente aos UV, o que é importante nos percursos sob o piso do veículo e na infraestrutura de carregamento.

O ecrã é uma sanduíche, não um pormenor de última hora

Colocar uma trança custa aproximadamente 3 mm de diâmetro e mais um terço de peso a 35 mm², e aumenta o raio de curvatura mínimo em cerca de um quarto. É um custo real em espaço de montagem, por isso coloque ecrã nos percursos que dele precisam em vez de em todo o arnês por defeito. Quando as carcaças da bateria, do inversor e do motor já formam um invólucro blindado contínuo, o cabo parte 5 sem ecrã dentro desse invólucro é a resposta mais leve, mais barata e mais fácil de encaminhar.

Encordoamento: flexível ou normalizado

A ISO define ambos. São eletricamente idênticos para uma determinada secção transversal — mesma resistência do condutor e diâmetro final quase idêntico —, mas o encordoamento flexível utiliza muito mais fios, muito mais finos, e permite uma curva muito mais apertada. Os números estão no separador Especificações e são o recurso menos utilizado neste produto.

Esta é uma norma para veículos rodoviários, e o cabo foi concebido em torno do único problema que um arnês de alta tensão de um EV tem e que nenhum outro arnês tem: cobre de secção muito grande, tensão DC muito elevada, uma bateria quente e um espaço de encaminhamento definido pela carroçaria em branco muito antes de alguém escolher um cabo.

Onde é utilizado

• Da bateria ao inversor — as maiores secções transversais do veículo, e geralmente as curvas mais apertadas.
• Inversor para motor de tração — três fases, corrente de ondulação elevada e um problema de EMC que decide entre com ou sem ecrã.
• Dentro da bateria — interligações de módulos, ligações curtas de contactores e fusíveis, cablagem do seccionador de serviço, onde a classe de 200 °C diz respeito ao caso de avaria, não ao ciclo de serviço.
• Da tomada de carregamento DC à bateria — o percurso que tem de transportar a corrente de carga total com o veículo parado e sem fluxo de ar.
• Armazenamento de energia estacionária — ligações curtas a barramentos em racks e contentores, ligações do PCS e invólucros BESS que adotam a norma automóvel por ser mais rigorosa do que a industrial.
• Eletrificação comercial e extra-estrada — autocarros, camiões, máquinas mineiras e agrícolas, em que a vibração e a temperatura são tanto piores do que num automóvel.
• Bancos de ensaio e plataformas HIL — onde os cabos são constantemente reencaminhados e o encordoamento flexível compensa o seu custo.

Com ou sem ecrã: a decisão

A regra honesta é que o ecrã tem lugar onde o invólucro blindado é interrompido. Uma saída do inversor que sai de uma caixa blindada e segue até uma caixa de motor blindada ao ar livre precisa de um cabo com ecrã e de uma terminação a 360° em ambas as extremidades. O mesmo condutor dentro de uma única bateria selada, onde o invólucro já é contínuo, não precisa — e colocar-lhe ecrã custa diâmetro e raio de curvatura que pode não ter.

Duas coisas a resolver antes de especificar: como o ecrã é terminado (um pigtail desperdiça a maior parte do benefício nas frequências que importam) e se o seu objetivo de EMC é conduzido ou irradiado. Um ecrã escolhido sem resposta a qualquer destas questões é peso de integração comprado às cegas.

Onde a especificação normalmente dá errado

• O raio de curvatura é verificado em último lugar. É definido pelo diâmetro acabado e, num cabo com ecrã de 95 mm², é de 58 mm no mínimo em estático. Se o suporte permitir 40 mm, nenhuma quantidade de puxões o resolverá — mas mudar para encordoamento flexível poderá.
• O 200 °C é lido como a temperatura de operação. Classe F é uma capacidade, ensaiada até 3 000 h. É adquirida a pensar no caso de avaria, na margem de desclassificação e na vida útil de quinze anos, não porque o arnês funcione a 200 °C.
• Foi citada a parte ISO errada. A parte 5 e a parte 9 são documentos diferentes para cabos diferentes. Citar apenas “ISO 19642” quase nada diz a um fornecedor — veja o separador Normas.
• O alumínio e o cobre são confundidos no pedido de cotação. A ISO coloca-os em partes separadas. Se alguém propuser alumínio para poupar peso, trata-se das partes 6 e 10, não das 5 e 9.
• A terminação é tratada como um problema alheio. Um condutor de 150 mm² com 4 788 fios precisa de um processo de cravação qualificado para ele. Indique-nos o terminal e dir-lhe-emos se o encordoamento que escolheu é adequado.

O que este cabo não é

• Não é um estilo UL AWM. A ISO 19642 é uma norma automóvel. Se o seu equipamento está a ser certificado por uma via norte-americana para aparelhos ou equipamentos industriais, um estilo AWM como Fio de ligação UL PFA é o documento certo, não este.
• Não é um cabo de carga EV. O cabo da caixa de parede para o carro é coberto por EN 50620 / IEC 62893 e precisa de uma construção completamente diferente.
• Não é um substituto de barramento. Acima de 250 mm², a resposta é geralmente um barramento laminado, não mais cobre dentro de uma bainha.
• Não para flexão dinâmica repetida como cabo de corrente de arrasto. O encordoamento ISO flexível destina-se ao encaminhamento e à vibração, não a um serviço em festão de um milhão de ciclos.

Valores nominais

ISO 19642-5 sem ecrã — dimensões típicas, encordoamento ISO flexível

Os tamanhos intermediários — 4, 5, 8, 12, 20, 30, 40, 60 e 85 mm² — também são padrão e são omitidos aqui apenas para manter a tabela legível. * 120 e 150 mm² não são tamanhos de paredes finas definidas em ISO 19642; são uma construção personalizada, fabricada com os mesmos materiais e o mesmo regime de ensaios. Preferimos dizê-lo a deixar que o descubra numa revisão de projeto.

ISO 19642-9 com ecrã — custo da trança e da bainha

A resistência do condutor não se altera com o ecrã — leia-a na tabela acima. A 35 mm², a trança e a bainha acrescentam 3.0 mm de diâmetro, 33 % de peso e 9 mm de raio de curva. Preveja isso antes de os desenhos dos suportes serem libertados, não depois.

Classe de encordoamento: raio de curvatura livre

O encordoamento ISO flexível e o ISO normalizado oferecem a mesma resistência do condutor e quase o mesmo diâmetro acabado. O que muda é quão apertadamente o cabo faz a curva:

Cerca de 40 % a menos no raio de curvatura mínimo, sem qualquer alteração na secção transversal, na resistência ou na classe de tensão. Se um percurso está a falhar por falta de espaço, esta é a primeira coisa a experimentar — muito antes de alguém propor descer uma secção e aceitar a queda de tensão. A contrapartida é que os fios mais finos custam mais e precisam de um processo de cravação qualificado para eles, por isso confirme o terminal e as ferramentas ao mesmo tempo.

Qual parte do ISO 19642 é o seu cabo?

“ISO 19642” por si só não é uma especificação. É uma família de dez partes, e o número da parte indica a um fornecedor a classe de tensão, a forma e o metal do condutor num só elemento.

As duas linhas em negrito são o que esta página cobre. Note que -5 e -9 não são simplesmente “sem ecrã e com ecrã”: a parte 9 abrange cabos redondos com bainha, com ecrã ou sem ecrã; a bainha, tanto quanto a trança, é o que coloca um cabo na parte 9. Se o desenho indicar «ISO 19642 com ecrã», o número da peça é -9.

Classe F é uma classe de temperatura, não uma classe de condutor

Este causa verdadeira confusão, porque dois padrões diferentes usam a mesma letra para coisas diferentes.

• Em ISO 19642 / ISO 6722, a letra de classe é a classe de temperatura: A 85 °C, B 100, C 125, D 150, E 175, F 200, G 225, H 250 — cada uma comprovada por 3 000 horas de envelhecimento a longo prazo.
• Em IEC 60228, a classe 5 e a classe 6 descrevem a flexibilidade do condutor e nada dizem sobre a temperatura.

Assim, um cabo pode ser da classe ISO F e ainda ter um condutor relativamente rígido, enquanto um condutor de classe 6 pode estar num isolamento de 90 °C. Ao especificar, indique ambos: a classe térmica ISO e o encordoamento pretendido. Um pedido que diga apenas «classe F flexível» é ambíguo; a diferença corresponde a 40 % do raio de curvatura.

O que a ISO 19642 realmente exige que o cabo suporte

A razão por que esta norma vale a pena citar é que o regime de qualificação é invulgarmente específico. Em suma, na classe 1 000/1 500 V:

Leia em conjunto as linhas de pressão a alta temperatura e de ciclos de humidade e tem numa só linha o argumento a favor de uma parede termoendurecível: o cabo é apertado por uma braçadeira enquanto está quente, depois sujeito a ciclos com uma variação de 190 °C a humidade elevada, e ainda tem de suportar 3 kV.

Sobre as aprovações da OEM

Os fabricantes de veículos acrescentam as suas próprias especificações de material à ISO 19642, e a aprovação de um fornecedor face a uma delas pertence a esse fornecedor, para essa fábrica e esse composto. Não reivindicamos as aprovações de OEM de outra empresa, e ninguém que lhe apresente uma cotação o deveria fazer. Se o seu programa exige uma especificação de um OEM específico, indique-nos qual no pedido de cotação, para que a via de qualificação possa ser acordada antes das ferramentas em vez de ser descoberta no PPAP.

O que precisamos para cotar

• Parte ISO: -5 ou -9, e com ou sem ecrã se for parte 9
• Secção transversal, e se a secção é fixa ou definida por um objetivo de corrente e de queda de tensão
• Encordoamento: ISO flexível ou ISO normalizado — ou indique-nos a curva mais apertada do percurso e deixe-nos escolher
• Classe de temperatura exigida, e se é de serviço ou caso de falha
• Cor (o laranja é o convencional para HV, mas prevalece o desenho), marcação e apresentação
• Terminação: número de peça do terminal ou do conector, e o processo de cravação que já tem qualificado
• Qualquer especificação de material de OEM segundo a qual o programa está a ser desenvolvido

Certificação TEBAOFLEX

A Jiangsu TEBAOFLEX Special Cable Co., Ltd detém o certificado UL UL-US-2449012-0 e o certificado cUL UL-CA-2437036-0, ambos datados de 27 de dezembro de 2024 segundo o relatório E542560-20241225, e o certificado VDE 40060055 datado de 28 de março de 2025. Estas são certificações ao nível da empresa e são distintas da qualificação ISO 19642, que é um regime de ensaios de tipo face à norma. Envie a parte, a classe e a secção que pretende encomendar e confirmaremos as evidências de ensaio aplicáveis antes de se comprometer.

Documentação fornecida com uma encomenda

• Desenho de construção com condutor, encordoamento, parede, ecrã e dimensões finais
• Relatório de ensaio de tipo relativo à parte ISO 19642 e à classe térmica acordadas
• Registos de ensaios de rotina do lote de produção, incluindo o ensaio de tensão suportada e o ensaio de faísca
• Certificado de conformidade referente à parte ISO e à classe
• Lista de carretel e embalagem com marcação e detalhe de comprimento

Para o âmbito de aplicação de uma parte específica, consultar directamente o organismo emissor — ISO.