Cabos de corrente alternada (CA): dimensionamento simples
O dimensionamento de cabos de corrente alternada (CA) deve considerar tanto a capacidade de condução quanto a queda de tensão do cabo utilizado na instalação elétrica, conforme parâmetros da NBR 5410:2004.
A seguir, vamos entender cada um desses parâmetros e ver um exemplo prático de dimensionamento.
Método de instalação de cabos de corrente alternada (CA)
A norma NBR 5410:2004 apresenta uma tabela chamada Método de Instalação, que indica as diferentes formas de inserção de condutores em eletrodutos ou eletrocalhas.
Cada método implica em uma capacidade distinta de condução de corrente no condutor.
Isolação de cabos de corrente alternada: PVC, HEPR e XLPE
No mercado, existem três tipos de isolação mais comuns:
XLPE: também termofixo, suporta até 90 °C em serviço contínuo, com diferença no material (polietileno reticulado).
PVC: baixo custo, projetado para suportar sobrecarga de até 100 °C.
HEPR: material termofixo, suporta até 90 °C em serviço contínuo.
Fatores que influenciam a condução de cabos de corrente alternada
Fator de temperatura
É preciso avaliar se os cabos serão enterrados ou não, além do tipo de isolação utilizado. Cada condição resulta em um fator de correção baseado na temperatura do solo ou ambiente. Quanto maior a temperatura, menor será a capacidade de condução de corrente alternada.
Fator de agrupamento
Define quantos circuitos ou cabos multipolares estão no mesmo eletroduto. Quanto mais cabos agrupados, menor a capacidade de condução de corrente.
Comprimento total dos cabos de corrente alternada (CA)
O comprimento é a distância entre o ponto de alimentação e a carga.
- Quanto maior o comprimento, maior a queda de tensão.
- Todo material condutor apresenta resistência elétrica, causando perdas no percurso.
As características do inversor também impactam: tensão nominal e corrente máxima devem ser consideradas.
Exemplo prático de dimensionamento
Para ilustrar o processo, analisaremos um inversor fotovoltaico de 6 kW, com tensão de saída de 220 Vca, em ambiente com temperatura de até 40 °C e comprimento de 10 metros.
Passo 1 – Verificação do datasheet
- Tensão de saída: 220 V
- Corrente máxima: 26 A
Passo 2 – Escolha do método de instalação
Método B1: condutores em eletroduto aparente sobre parede.
Para dimensionar os condutores de saída CA do inversor, consideraremos o método de instalação B1, onde os condutores estão inseridos em eletroduto aparente sobre parede ou espaçados da mesma, conforme a tabela 33 da NBR5410:
Figura 1 – Trech da tabela 33 – Tipo de linhas elétricas (NBR 5410).
Passo 3 – Escolha da isolação
- Condutor com isolação em PVC 70 °C.
- Seção de 6 mm² com capacidade nominal de 41 A.
Figura 2 – Trecho da tabela 36 – Capacidade de condução de corrente (NBR 5410).
Passo 4 – Aplicação dos fatores de correção
- Temperatura ambiente 40 °C → fator de 0,87.
- Agrupamento (1 circuito) → fator unitário (1).
A tabela de capacidade de condução de corrente apresentada na norma, considera inicialmente um condutor instalado conforme o método desejado e uma temperatura ambiente, ou do solo, de 40°C. Assim, deverá ser verificada a temperatura máxima do local onde condutores serão instalados e posteriormente, quantos circuitos serão instalados no mesmo eletroduto.
Figura 3 – Trecho da tabela 40 – Fatores de correção para temperatura (NBR 5410).
Para uma instalação cuja temperatura ambiente possa chegar a 40°C, o fator de correção correspondente é de 0,87 para condutores com isolação em PVC.
Como mencionado, quando são instalados dois ou mais circuitos ou cabos multipolares em uma mesmo eletroduto, considera-se um fator de agrupamento. Nesta situação, onde teremos apenas 1 cirtcuito (fase e neutro), conforme tabela abaixo, teremos um fator de agrupamento unitário (igual a 1).
Figura 4 – Trecho da tabela 42 – Fatores de correção aplicáveis a agrupamento (NBR 5410).
Por fim, multiplica-se os fatores com a capacidade de condução de corrente :
Capacidade Corrigida = Capacidade Nominal x Fator de Temperatura x Fator de Agrupamento
Capacidade Corrigida = 41 x 0,87 x 1 = 35,67A
Este valor é a capacidade de condução de corrente de um condutor corrigida frente às condições do ambiente e de instalação, ou seja, sua capacidade máxima de condução. Com esse valor, podemos também dimensionar o disjuntor.
Passo 5 – Cálculo da queda de tensão
- Seção do condutor (S): 6 mm²
- Resistividade do cobre (p): 0,0172 Ω·mm²/m
- Corrente (I): 26 A
- Comprimento (d): 10 m
- Tensão nominal (v): 220 V
- Número de condutores (k): 2
O valor de queda de tensão encontrado é 0,677% para condutor com isolação PVC, dentro do recomendado de até 4% considerado no exemplo. Procure sempre consultar as normas da ABNT para a sua aplicação específica, como este exemplo de dimensionamentos de condutores para baixa tensão, que tomou como base a NBR 5410:2004.
Conte com o suporte Fotus para te ajudar em todos os momentos
O dimensionamento de cabos de corrente alternada exige atenção a fatores como instalação, isolação e temperatura.
No exemplo, verificamos que um cabo de 6 mm² em PVC atende de forma segura os requisitos definidos pela NBR 5410:2004.
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