Os bucins, componentes essenciais em sistemas eléctricos e de instrumentação, desempenham funções críticas na fixação, vedação e proteção de cabos em diversos ambientes. Este artigo sintetiza normas técnicas, ciência dos materiais e práticas industriais para fornecer um guia detalhado sobre tipos de bucins e metodologias de seleção. Ao examinar os quadros regulamentares, as considerações ambientais e os requisitos específicos da aplicação, esta análise visa equipar os profissionais com os conhecimentos necessários para otimizar a seleção de bucins para segurança, durabilidade e desempenho.
Classificação dos prensa-cabos
Por composição do material
Os bucins são fabricados com materiais selecionados para durabilidade, resistência à corrosão e compatibilidade com ambientes operacionais.
Glândulas metálicas
- Latão: Amplamente utilizado devido à sua excelente condutividade e resistência à corrosão quando niquelado. Ideal para aplicações industriais gerais onde se espera um esforço mecânico moderado.
- Aço inoxidável: Preferido em ambientes altamente corrosivos, como instalações marítimas ou fábricas de processamento químico. Oferece uma resistência superior à água salgada, ácidos e temperaturas elevadas.
- Alumínio: Leve e resistente à corrosão atmosférica, adequado para aplicações no exterior com cabos com armadura de alumínio.
Bucins não metálicos
- Plástico (Nylon/PVC): Soluções económicas para ambientes de baixo risco. Os bucins de PVC proporcionam flexibilidade e resistência a ácidos fracos, enquanto as variantes de nylon se destacam em ambientes ricos em humidade devido às suas propriedades hidrofóbicas.
- Elastomérico: Utilizados em aplicações de impermeabilização, estes bucins incorporam vedantes de borracha para atingir a classificação IP68, garantindo proteção contra a entrada de água a alta pressão.
Por Design Funcional
- Bucins de compressão simples: Concebidos para cabos sem armadura, estes bucins fixam a bainha exterior através de um único mecanismo de vedação. São normalmente utilizados em instalações interiores com um mínimo de stress ambiental.
- Bucins de dupla compressão: Com dois pontos de vedação - um para a armadura e outro para a bainha interior - estes bucins são obrigatórios para cabos blindados em zonas perigosas. Evitam a migração de gás e asseguram a retenção mecânica sob alta vibração.
- Glândulas de barreira: Certificados para atmosferas explosivas (Ex d), os bucins de barreira utilizam compostos de resina para vedar as entradas dos cabos, impedindo a propagação de chamas. Obrigatório em áreas IEC Zona 1/2, exceto se os cabos cumprirem critérios específicos de compactação e enchimento.
- Bucins EMC: Os bucins de compatibilidade electromagnética protegem os cabos contra interferências, ligando à terra a armadura ou a trança. Crítico em sistemas de transmissão de dados e de telecomunicações onde a integridade do sinal é fundamental.
Especificações técnicas e normas regulamentares
Actualizações IEC 60079-14:2024
A revisão de 2024 introduz requisitos mais rigorosos para os sistemas de entrada de cabos em invólucros à prova de fogo. As principais alterações incluem:
- Mandato da glândula de barreira: Elimina as isenções para cabos com menos de 3 metros na Zona 1, exigindo glândulas de barreira independentemente do comprimento do cabo.
- Compatibilidade de materiais: Diretrizes explícitas para evitar a corrosão galvânica através da correspondência entre os materiais do bucim e do invólucro (por exemplo, bucins de aço inoxidável para invólucros inoxidáveis).
- Protocolos de ensaio: Validação melhorada para classificações de proteção de entrada (IP), exigindo que os bucins e vedantes sejam testados como sistemas integrados.
Conformidade com NEC/CEC
- Classificações de curto-circuito: Os bucins devem suportar correntes de defeito equivalentes à capacidade da armadura do cabo, normalmente validadas através de testes UL 514B.
- Certificação de localização perigosa: Os bucins para áreas de Classe I Div 1 requerem as certificações UL 1203 ou CSA C22.2 N.º 0.6, garantindo a integridade à prova de explosão.
Critérios de seleção para um desempenho ótimo
Factores ambientais
Atmosferas Corrosivas
Em instalações petroquímicas ou plataformas offshore, é obrigatório utilizar bucins de aço inoxidável ou latão niquelado. A espessura do revestimento deve exceder 10µm para resistir à corrosão por H₂S ou cloretos.
Extremos de temperatura
Os bucins selados com silicone suportam temperaturas entre -60°C e +200°C, adequados para fundições ou instalações criogénicas. Evitar os plásticos acima de 120°C devido aos riscos de deformação.
Proteção contra a entrada (IP)
- IP66/67: Norma para bucins de exterior, resistentes ao pó e à submersão temporária.
- IP68: Necessário para instalações subaquáticas permanentes, utilizando modelos elastoméricos com dupla vedação.
Considerações específicas do cabo
- Blindado vs. Não blindado: Os cabos SWA (Steel Wire Armored) requerem bucins de dupla compressão com braçadeiras de armadura (Tipo E1W de acordo com a norma IEC 60079-14). Para cabos sem armadura, são suficientes bucins de compressão simples com vedantes de bainha (Tipo A2), desde que a classificação IP corresponda ao invólucro.
- Diâmetro do cabo e número de núcleos: As matrizes de seleção fazem referência cruzada à secção transversal do cabo (mm²) e à contagem de núcleos para determinar o tamanho do bucim. Por exemplo, um cabo de 35 mm² com 4 núcleos requer um bucim de 32 mm.
Protocolos de instalação e manutenção
Instalação passo a passo
- Preparação do cabo: Retirar a bainha exterior a 50 mm da extremidade, expondo a armadura e o leito interior.
- Montagem da glândula: Enroscar o bucim no cabo, assegurando que a armadura fica presa entre o anel de compressão e o corpo.
- Vedação: Aplique massa lubrificante dieléctrica nos vedantes para conformidade com IP68. Aperte a porca do bucim de acordo com as especificações do fabricante (normalmente 25-30 Nm).
Armadilhas comuns
- Excesso de rigor: Provoca a deformação da bainha, comprometendo as vedações. Utilizar chaves dinamométricas calibradas para o tamanho do bucim.
- Incompatibilidade de materiais: Os bucins de latão em caixas de alumínio aceleram a corrosão galvânica. Utilizar espaçadores dieléctricos ou materiais correspondentes.
Aplicações industriais e estudos de caso
Plataformas de petróleo e gás
Os bucins de dupla compressão em aço inoxidável (certificados Ex d) impedem a entrada de gás nas cabeças de poço da Zona 1. Os bucins de barreira com resina epóxi vedam os cabos SWA de 11kV, validados ao abrigo do esquema IECEx.
Centros de dados
Os bucins EMC com blindagem de 360° mantêm a integridade do sinal em instalações Cat6A. Os bucins de nylon (IP66) encaminham as fibras ópticas através de pisos elevados, evitando a EMI das linhas eléctricas.
Tendências e inovações emergentes
Glândulas inteligentes
Os bucins com sensores de deformação e detectores de humidade, com suporte para IoT, transmitem dados em tempo real para os sistemas SCADA, permitindo a manutenção preditiva.
Materiais ecológicos
Os bucins de nylon biodegradáveis, em conformidade com a norma RoHS 3, reduzem os resíduos de aterro. As variantes de aço inoxidável reciclado reduzem as emissões de CO₂ em 40% durante a produção.
Conclusão
A seleção do bucim adequado exige uma avaliação sistemática das condições ambientais, dos requisitos regulamentares e das caraterísticas dos cabos. A evolução das normas IEC e NEC ressalta a importância dos prensa-cabos de barreira e da compatibilidade de materiais em áreas perigosas. Os futuros avanços na monitorização inteligente e nos materiais sustentáveis prometem aumentar a fiabilidade, ao mesmo tempo que se alinham com os objectivos globais de descarbonização. Os engenheiros devem dar prioridade à análise dos custos do ciclo de vida em detrimento das despesas iniciais, optando por bucins que equilibrem a durabilidade com a resiliência ambiental.
