O dimensionamento dos fios e cabos são uma etapa de extrema importância no projeto elétrico, pois uma dimensionamento incorreto pode acarretar acidentes graves como incêndios ou mal funcionamento do sistema elétrico.
Aqui vamos ver o passo a passo para o dimensionamento de cabos elétricos e quais cuidados são necessários para evitar erros no seu projeto.
Engenheiros Civis podem responsabilizar-se legalmente por projetos elétricos de baixa tensão, esse tipo de projeto é orientado pela ABNT NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão.
Quando uma instalação elétrica é projetada, o projetista conhece os pontos que cada circuito alimenta e sua corrente.
Com base na corrente que vai passar no circuito é feito o dimensionamento dos fios condutores para que o sistema funcione de forma adequada e segura.
Quando os condutores são subdimensionados, ou seja, com uma seção menor que a necessária, os aparelhos podem apresentar mau funcionamento, ou podem até mesmo acarretar em incêndios.
Já se a seção escolhida for muito acima da necessária, haverá um aumento de custo considerável com o material da instalação.
Nenhum cliente quer contratar um profissional que encarece a sua obra e desperdiça o seu dinheiro em coisas desnecessárias.
- Dimensões mínimas de acordo com a norma
Fazer o dimensionamento dos cabos no projeto elétrico é indispensável, porém, a NBR 5410 determina a seção mínima de cabos para instalações em diferentes circuitos, de acordo com a Tabela 2.
Esse é apenas um valor mínimo, ao realizar o dimensionamento pode-se obter uma seção maior. Mas, não deve-se adotar seções menores que as recomendadas abaixo.
OBS: Na Tabela 47 da NBR 5410 existem outras especificações de seções mínimas que dependem do tipo de material do cabo, se ele é isolado ou não, qual o tipo de uso, etc. Na tabela acima estão apresentados apenas os tipos mais utilizados em instalações residenciais.
- Capacidade de corrente
A capacidade de corrente de um fio é a maior corrente, em regime permanente, que um condutor suporta sem exceder a temperatura máxima suportada pelo isolamento, ou seja, temperatura de trabalho.
Na NBR 5410 existem tabelas que apresentam a capacidade de corrente para vários métodos de instalação de baixa tensão.
Essa capacidade de corrente depende do tipo de material do condutor, do tipo de material do isolamento, da temperatura ambiente e da forma como foi instalado.
Em caso de circuitos com longas distâncias entre o quadro de distribuição e os pontos de utilização dos equipamentos, pode haver queda de tensão. Essa queda de tensão não deve ser superior aos valores apresentados na Tabela 1, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação.
Tabela 1- Limites de queda de tensão
| Instalações | Iluminação | Outros | |
| A | Instalações alimentadas diretamente por um ramal de baixa tensão, a partir de uma rede de distribuição pública de baixa tensão. | 4% | 4% |
| B | Instalações alimentadas diretamente por subestação de transformação ou transformador, a partir de uma instalação de alta tensão. | 7% | 7% |
| C | Instalações que possuam fonte própria. | 7% | 7% |
- Passo a passo para dimensionar os condutores
Para fazer o dimensionamento e determinar a seção dos fios é necessário conhecer algumas informações importantes como a corrente do circuito, a quantidade de condutores, a quantidade de circuitos que passam pelo mesmo eletroduto, o tipo de instalação que será utilizado na obra, etc.
Com essas informações é possível realizar consultas a algumas tabelas presentes na NBR 5410 que devem ser seguidas como para a determinação da seção dos fios.
Lembrando que para fazer o dimensionamento dos cabos primeiro precisamos conhecer a corrente que passará naquele circuito.
Quer aprender a determinar a corrente do circuito? Neste artigo explicamos como fazer, clique aqui para acessar!
- Passo 1: Determinar qual será o método de instalação
Conhecer o método de instalação é extremamente importante, pois ele terá grande influência na hora de escolher as bitolas devido a sua grande influência na capacidade de condução de corrente dos cabos.
O método de instalação pode variar de acordo com a forma com que será fixado, se for fixado, e por onde irá passar podendo ser embutido no solo, na alvenaria, se passa por eletroduto fechado ou aberto, se tem uso de eletrocalhas, etc.
Existem muitas variações no método de instalação e você deve consultar onde o método se enquadra dentro da Tabela 33 da NBR 5410.
Para instalações residenciais o método mais utilizado é o método 7 (referência B1), que trata-se de condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria.
- Passo 2: Determinar a quantidade de cabos por circuito
Nesta etapa precisamos descobrir a quantidade de cabos por circuito, se serão dois ou três cabos carregados. Podemos obter essa informação através da Tabela 46 da NBR 5410.
Sendo 2 condutores carregados o caso mais comum em instalações residenciais.
- Passo 3: Determinar o tipo de isolamento e temperatura máxima suportada
Existem diversas tabelas sobre os tipos de isolamento e a temperatura máxima suportada, pois isso pode variar por diversos fatores. Em ambiente industrial por exemplo é possível encontrarmos uma temperatura ambiente mais elevada que em residências e também a utilização de materiais isolantes diferentes.
No caso das instalações residenciais o tipo de isolação mais comum é o PVC, que deve suportar uma temperatura máxima de 70 graus e uma temperatura ambiente de 30 graus.
Para determinar a capacidade de corrente para essas condições utilizamos a Tabela 36 da NBR 5410. Essa tabela apresenta a capacidade de condução de corrente para cabos de cobre e de alumínio, sendo os de cobre os mais utilizados.
- Passo 4: Analisar o fator de correção
A temperatura é um fato de grande influência na capacidade de condução dos cabos. Quanto maior a temperatura, menor será a capacidade de condução.
Por isso, é preciso aplicar um fator de correção que varia de acordo com a quantidade de circuitos que passam no mesmo eletroduto. Quanto mais circuitos em um mesmo eletroduto, mais elevada será a temperatura.
OBS: existe o fator de correção para queda de tensão, mas falando de instalações residenciais, dificilmente existem casos em que o circuito é grande o suficiente para ultrapassar os limites toleráveis para queda de tensão.
- Dimensionando na Prática
Neste exemplo vamos dimensionar o cabo de um circuito de iluminação que possui 2000VA e está em um eletroduto que recebe 2 circuitos.
- Determinando a corrente no circuito
A alimentação é de 110V ou 220V, nesse caso consideramos 220V
Logo:
Corrente no circuito = 2000220
Corrente no circuito =9,1 Amperes
- Determinação do método de instalação
O método de instalação mais utilizado para obras residenciais é o método 7 (referência B1).
- Consultar as tabelas de capacidade de condução de corrente
Considerando que o método de instalação é o método B1, e o tipo de isolação é o PVC e o cabo é de cobre.
Utilizamos como base a Tabela 36 da norma.
Precisamos conduzir 9,1 A e de acordo com a tabela a capacidade de condução logo acima de 9 A é a do cabo de 0,75mm² que possui uma capacidade de condução de 11 A.
Então vamos selecionar, por enquanto, o cabo de 0,75 mm² e vamos aplicar os fatores de correção.
- Aplicar o fator de correção
Nesse caso passam dois circuitos em um mesmo eletroduto e a forma de agrupamento é embutidos.
Nesse caso o fator de correção é 0,80
Aplicando o fator de correção: 11×0,8 = 8,8A
Nessas condições o cabo de seção de 0,75mm² só é capaz de conduzir 8,8 A. Portanto, não atende a demanda de 9,1A.
Vamos adotar a seção imediatamente superior a de 0,75mm². Com seção de 1mm², segundo a Tabela 36, o cabo é capaz de conduzir 14A.
Aplicando novamente o fator de correção de 0,8, teremos:
0,8×14 = 11,2 A
11,2 A
Nesse caso, a capacidade de condução(11,2A) é maior que a demanda (9,1A). Logo, o cabo de seção 1mm² atende a necessidade desse circuito e será adotado no projeto.
Cabo escolhido: 1mm²
Referências:
Figura 1 – Disponível em: <https://amplautomacao.com.br/noticias/dimensionamento-de-condutores>;
Figura 2 – Disponível em: < https://blog.rhmateriaiseletricos.com.br/dimensionamento-de-fios-e-cabos/> ;
Figura 3 – Disponível em: < https://www.obramax.com.br/blog-do-max/eletrica/dimensionamento-cabos > ;
Figura 4 – Disponível em: < https://www.obramax.com.br/blog-do-max/eletrica/dimensionamento-cabos >;
Figura 5 – Disponível em: < https://www.obramax.com.br/blog-do-max/eletrica/dimensionamento-cabos>;
Figura 6 – Disponível em < https://blog.rhmateriaiseletricos.com.br/dimensionamento-de-fios-e-cabos/ >.
