Calculadora de dimensionamento de cabos
Como a conta
é feita
Entenda o que a calculadora usa em cada critério, de onde vem cada valor e o que ela não considera.
Premissas do cálculo
- Seção indicada
- A maior entre três: a da capacidade de condução, a da queda de tensão e a seção mínima
Cada coluna faz as três contas para a sua isolação e mostra a maior.
Fonte: NBR 5410, item 6.2.6.1.2, alíneas a), e) e f). O item lista seis critérios; a calculadora aplica esses três.
- Corrente
- A corrente de projeto do circuito, que você informa
A corrente da carga que o circuito alimenta. Pela norma, ela inclui as componentes harmônicas.
Fonte: NBR 5410, itens 6.2.6.1.2 a) e 6.2.7.4, que partem da corrente de projeto nos dois critérios.
- Método de referência
- B1, B2, C, D, E ou F, pela instalação e pelo tipo de cabo escolhidos
A mesma instalação pode dar métodos diferentes conforme o cabo: em eletroduto embutido na alvenaria, condutor isolado e cabo unipolar dão B1, e cabo multipolar dá B2.
Fonte: NBR 5410, tabela 33. A lista da calculadora é uma seleção de 15 linhas dessa tabela.
- Restrições da lista
- Condutor isolado não aparece em bandeja, leito, fixação direta, eletrocalha ou perfilado suspenso nem enterrado; enterrado sem proteção mecânica não aparece
Em bandeja, leito, fixação direta e enterrado, a norma não admite condutor isolado ou o admite só sob condições que a calculadora não pergunta; no perfilado, também só sob condições. Na eletrocalha suspensa a norma admite condutor isolado, mas ela vem na mesma linha da tabela que o perfilado, e a calculadora retira a linha inteira. Para cabo diretamente enterrado sem proteção, a norma não dá capacidade.
Fonte: NBR 5410, itens 6.2.11.3.1, 6.2.11.4.1 e 6.2.11.6.1, e tabela 33, linha 35 e nota 9. Retirar a eletrocalha suspensa para condutor isolado é escolha da calculadora.
- Capacidade de condução
- A da tabela da isolação, no método de referência
PVC a 70 °C e EPR ou XLPE a 90 °C, cada coluna com a sua tabela.
Fonte: NBR 5410, tabelas 36 e 37 (métodos B1, B2, C e D) e 38 e 39 (métodos E e F).
- Condutores carregados
- 2 no monofásico; 3 no bifásico e no trifásico
Muda a coluna da tabela de capacidade. O bifásico é tratado como duas fases com neutro.
Fonte: NBR 5410, tabela 46, que dá 2 para o monofásico e 3 para duas fases com neutro e para o trifásico sem neutro.
- Temperatura ambiente
- A que você informa, de 10 a 60 °C no PVC e de 10 a 80 °C no EPR ou XLPE
A capacidade da tabela vale para 30 °C no ar; fora disso, ela é corrigida pelo fator da temperatura.
Fonte: NBR 5410, item 6.2.5.3.2 (referência de 30 °C) e tabela 40, cuja coluna de PVC termina em 60 °C.
- Temperatura entre dois valores da tabela
- A calculadora usa o valor de cima
A tabela anda de 5 em 5 °C. Com 32 °C, a calculadora usa o fator de 35 °C, que é menor e dá seção igual ou maior.
Fonte: escolha da calculadora.
- Instalação enterrada
- Solo a 20 °C, resistividade térmica de 2,5 K.m/W e profundidade de 0,7 m
A calculadora não pergunta essas três condições: usa as da tabela de capacidade para instalação enterrada.
Fonte dos valores: NBR 5410, item 6.2.5.1.2 (nota 4), 6.2.5.3.2 e 6.2.5.4. Assumir essas condições é escolha da calculadora.
- Circuitos agrupados, instalação não enterrada
- O fator da primeira linha da tabela 42, pelo total de circuitos, de 1 a 20 ou mais
Nos métodos B1 e B2 é a linha que a norma indica. Em C, E e F a norma tem linhas próprias para camada única e uma tabela para várias camadas. Nas instalações da lista, a primeira linha dá fator igual ou menor que o dessas linhas e o da tabela 43, e a seção sai igual ou maior.
Fonte: NBR 5410, tabelas 42 e 43. Usar a primeira linha em C, E e F é escolha da calculadora.
- Circuitos agrupados, instalação enterrada
- De 1 a 6 circuitos, sem espaçamento entre eles. Em eletroduto, cada circuito no seu eletroduto; diretamente enterrados, com os cabos encostados
A calculadora não pergunta a distância entre cabos ou eletrodutos: usa a de espaçamento nulo, que dá o menor fator das duas tabelas e seção igual ou maior. Com cabos unipolares em eletroduto, a tabela 45 dá o fator para um condutor por eletroduto; a calculadora aplica esse fator ao circuito inteiro num só eletroduto.
Fonte: NBR 5410, tabelas 44 (diretamente enterrado) e 45 (em eletroduto enterrado). Assumir espaçamento nulo e um circuito por eletroduto é escolha da calculadora.
- Seção mínima
- Cobre: 1,5 mm² na iluminação e 2,5 mm² em força ou tomada. Alumínio: 16 mm² nos dois
Tomada conta como força.
Fonte: NBR 5410, item 6.2.6.1.1 e tabela 47, com a nota 2.
- Queda de tensão
- k × distância × corrente ÷ (condutividade × seção), com k igual a 2 no monofásico e no bifásico e raiz de 3 no trifásico
A mesma conta da calculadora de queda de tensão. A seção pela queda é a menor da série com queda de até 4%.
Fonte: método usual de cálculo, adotado pela calculadora. A fórmula e o fator não vêm da NBR 5410.
- Condutividade do condutor
- Cobre: 48,5 com PVC e 45,5 com EPR ou XLPE. Alumínio: 29,4 com PVC e 27,6 com EPR ou XLPE. Em m/(Ω·mm²)
Cada coluna usa o condutor na temperatura da sua isolação. Por isso, quando a queda decide, a coluna de EPR ou XLPE pode indicar seção igual ou maior que a do PVC.
Fonte: cobre padrão (100% IACS) e alumínio liga 1350, têmpera H19 (61% IACS), levados de 20 °C para a temperatura da isolação pela fórmula e pelos coeficientes do National Bureau of Standards, hoje NIST. A condutividade não vem da NBR 5410.
- Limite
- 4%
Exatamente 4% está dentro.
Fonte: NBR 5410, a norma de instalações elétricas de baixa tensão, item 6.2.7.2: "Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%."
O que a calculadora não considera
- Proteção, curto-circuito e choque. Dos seis critérios do item 6.2.6.1.2, a calculadora não verifica o disjuntor, a solicitação térmica do curto nem o seccionamento automático. A seção indicada pode precisar ser maior por um deles.
- Harmônicas no trifásico com neutro. Com harmônicas de ordem três e múltiplos acima de 15%, a norma conta 4 condutores carregados e aplica o fator 0,86 (item 6.2.5.6.1). A calculadora conta 3, e nesse caso a seção pode precisar ser maior.
- A temperatura dos terminais. A coluna de 90 °C vale se os terminais onde o cabo é ligado admitem essa temperatura (item 6.2.5.1.1). Se admitirem menos, a seção pode precisar ser maior.
- Radiação solar. Os fatores de temperatura da tabela 40 não incluem cabo exposto ao sol (nota de 6.2.5.3.3). Com cabo ao sol, a seção pode precisar ser maior.
- Circuitos com pouca carga no agrupamento. A norma permite desconsiderar o condutor com corrente de até 30% da sua capacidade (item 6.2.5.5.2). A calculadora conta todos os circuitos informados, e a seção sai igual ou maior.
- Grupos de cabos diferentes. Os fatores de agrupamento valem para grupos de condutores semelhantes e igualmente carregados (item 6.2.5.5.5). A calculadora trata todos os circuitos assim; com grupos diferentes, a seção pode precisar ser maior.
- Reatância e fator de potência na queda. O método da queda usa só a resistência do condutor. A diferença pesa mais em seção grande e com fator de potência baixo.
- A resistência máxima admitida para o cabo. A condutividade usada é a do metal padrão. Um cabo no limite da resistência que o fabricante garante tem queda maior que a calculada: nas seções conferidas em catálogo, de 6,2% a 7,5% maior no cobre (2,5 e 10 mm²) e de 6,1% a 13,4% maior no alumínio (16 a 50 mm²).
- A temperatura real do cabo. A conta da queda usa a temperatura máxima de serviço da isolação. Um cabo com corrente bem abaixo da capacidade de condução trabalha mais frio, e nesse caso a queda real sai menor que a calculada.
- O neutro. A seção indicada é a dos condutores de fase. No monofásico, o neutro tem a mesma seção da fase (item 6.2.6.2.2); com duas fases e neutro, não pode ser menor que a fase (item 6.2.6.2.4).
- Corrente contínua. O cálculo é de corrente alternada.
O resultado é uma referência de dimensionamento. Não é projeto e não substitui responsável técnico.