AWG ou mm2: converter secções de fio sem cometer erros

Dois sistemas, duas lógicas

O American Wire Gauge (AWG) é uma série geométrica. Cada número de calibre corresponde a um diâmetro de fio maciço, e os diâmetros seguem uma fórmula fixa: 36 AWG tem 0,127 mm e 0000 (4/0) AWG tem 11,68 mm, com 39 passos de razão igual entre eles. Na prática, cada 3 passos de calibre duplicam ou reduzem para metade a secção, aproximadamente, e cada 6 passos duplicam ou reduzem para metade o diâmetro. Acima de 4/0, as secções norte-americanas passam para kcmil (milhares de circular mils), em que 1 kcmil equivale a cerca de 0,5067 mm2.

As secções métricas IEC, definidas na IEC 60228, são uma lista de secções nominais: 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 mm2 e acima. Como se explica no nosso guia das classes de condutores IEC 60228, são nomes associados a uma resistência máxima em corrente contínua, não áreas geométricas exatas. As secções AWG, pelo contrário, são definidas pela geometria. As duas séries foram construídas separadamente e não partilham nenhuma secção.

A tabela de conversão

A tabela abaixo dá a geometria AWG normalizada para condutores maciços, a secção resultante e as secções métricas mais próximas de cada lado. Os condutores AWG encordoados têm a mesma área nominal, mas um diâmetro exterior maior.

Os valores são calculados a partir da fórmula AWG e arredondados. São geometria de referência, não valores medidos em produto; a folha de dados de uma construção específica indica o diâmetro real do condutor e a sua resistência.

Cuidado com o diâmetro como atalho. Um condutor encordoado do mesmo calibre é mais largo do que o valor maciço por causa dos espaços entre fios, e um condutor compactado é de novo mais estreito. O THHN 12 AWG é um bom exemplo: segundo a folha de dados de um grande fabricante, a versão de 19 fios tem cerca de 0.130 in de diâmetro total, contra cerca de 0.122 in na versão maciça. Nunca identifique uma secção a partir de uma medição do cabo com paquímetro.

Que sentido é seguro

A regra que evita a maioria dos erros é simples: ao converter uma secção de projeto, passe para a secção imediatamente superior, nunca para a mais próxima. Um projeto que pede 12 AWG (3,31 mm2) não é cumprido por cabo de 2,5 mm2, embora 2,5 mm2 seja uma secção comum e esteja a apenas um passo. É cumprido por 4 mm2, desde que o engenheiro do projeto confirme as restantes verificações. No sentido inverso, um projeto europeu que pede 2,5 mm2 não é cumprido por 14 AWG (2,08 mm2); é cumprido por 12 AWG.

A razão é que o circuito foi projetado em função de uma resistência e de uma capacidade de corrente para a secção original. Um condutor mais pequeno tem maior resistência, mais queda de tensão e mais aquecimento. Um maior custa mais cobre e pode não caber nos bornes, mas está do lado seguro em termos elétricos. O artigo sobre queda de tensão mostra como a resistência se traduz em volts perdidos num percurso longo, e o guia de dimensionamento de cabos explica o método completo. As capacidades de corrente dependem do método de instalação e têm de vir da IEC 60364-5-52, da BS 7671 ou do NEC, conforme aplicável, confirmadas pelo engenheiro do projeto.

Conversão não é conformidade

Mesmo uma conversão correta não torna um cabo métrico aceitável numa obra nos EUA, nem um cabo AWG aceitável numa obra IEC. Os projetos nos EUA exigem normalmente produtos listados pela UL (ou por outro NRTL) para satisfazer a autoridade competente, e essas listagens referem-se a secções AWG segundo normas como a UL 83 para THHN/THWN-2 e a UL 44 para XHHW-2. Um cabo de 4 mm2 conforme IEC 60227 não é um produto 12 AWG listado, por mais próximos que sejam os números. No sentido inverso, os projetos IEC e EN esperam secções métricas verificadas face aos limites de resistência da IEC 60228.

O NEC 310.3 acrescenta um mínimo nos EUA: o condutor de instalação mínimo é 14 AWG em cobre ou 12 AWG em alumínio e alumínio revestido de cobre. Um comprador que importa cabo métrico para o mercado norte-americano não pode simplesmente escolher uma secção equivalente; o produto tem de ser a construção AWG que o mercado espera. A página de fios de instalação lista as construções norte-americanas e IEC que as fábricas parceiras fornecem, incluindo o THHN 12 AWG, cuja versão maciça tem um diâmetro exterior de cerca de 0.122 in segundo a folha de dados de um grande fabricante.

Calibres pequenos em cabo de dados

O AWG aparece também no cabo de rede, onde as secções são pequenas e a conversão importa menos do que o material. A construção de referência Cat6 U/UTP usa condutores de cobre maciço 23 AWG com cerca de 0,555 a 0,58 mm de diâmetro segundo folhas de dados públicas, próximo da geometria de 0,573 mm da tabela. Os cabos de ligação e alguns Cat5e usam 24 AWG ou 26 AWG. Aqui o ponto a verificar não é o equivalente métrico, mas sim que o condutor seja de cobre maciço, porque o cabo de categoria exige condutores de cobre maciço; o artigo CCA ou cobre explica como se detetam os substitutos.

Uma checklist para projetos com normas mistas

1. Mantenha a unidade original: copie a secção exatamente como o projeto a indica, em AWG, kcmil ou mm2.
2. Converta apenas com aprovação de engenharia: se uma secção tiver de mudar de sistema, arredonde para cima e peça ao engenheiro do projeto que confirme a capacidade de corrente, a queda de tensão e as verificações de curto-circuito.
3. Faça corresponder a norma à unidade: secções AWG com construções UL e NEC; secções métricas com construções IEC, EN ou BS.
4. Verifique os bornes: uma secção métrica maior pode não caber num disjuntor ou terminal concebido para a secção AWG.
5. Verifique pela resistência: peça registos de resistência em corrente contínua por bobina face ao limite da secção e norma indicadas.

Ao enviar um pedido pelo formulário de cotação, indique as secções na unidade que o seu projeto usa e o mercado de destino. O desk assinala qualquer incoerência entre secção, norma e mercado antes de as fábricas parceiras cotarem.