As construções em termos IEC
A IEC 60228 agrupa os condutores em quatro classes. A Classe 1 é um único fio maciço. A Classe 2 é encordoada: vários fios torcidos em conjunto, redondos ou compactados, com um número mínimo de fios para cada secção. A Classe 5 é flexível, feita de muitos fios finos cujo diâmetro máximo a norma limita, e a Classe 6 usa fios ainda mais finos para maior flexibilidade. O artigo sobre as classes de condutores IEC 60228 explica o esquema e as tabelas de resistência.
No comércio do dia a dia, “maciço” significa Classe 1, “encordoado” significa normalmente Classe 2 e “flexível” significa Classe 5 ou 6. O fio de instalação europeu mostra as três numa só família: o H07V-U é maciço, o H07V-R é encordoado e o H07V-K é flexível. Nos EUA, o fio THHN é vendido em versões maciça e encordoada ao abrigo da mesma norma UL 83.
Resistência e secção: mais próximos do que o comprador pensa
Para o cobre, as Classes 1 e 2 partilham os mesmos limites de resistência máxima na IEC 60228. Um condutor maciço de 2,5 mm2 e um condutor encordoado de 2,5 mm2 têm de estar ambos em 7,41 ohm/km ou abaixo a 20 graus C, e ambos são avaliados da mesma forma pelas regras de instalação para um dado método de instalação. À Classe 5 é permitido um pouco mais: 7,98 ohm/km para 2,5 mm2 de cobre simples, e 4,95 contra 4,61 para 4 mm2. A diferença vem dos muitos fios finos e do seu cableamento, e é pequena o suficiente para que a classe se escolha por razões mecânicas, não elétricas.
O diâmetro difere mais. Os condutores encordoados têm espaços entre fios, pelo que, para a mesma área, são mais largos do que o fio maciço. O fio de instalação de referência 450/750 V unipolar 2,5 mm2 da página de fios de instalação tem 7 fios e um diâmetro de condutor de cerca de 2,01 mm. Nas secções norte-americanas, segundo a folha de dados de um grande fabricante, o THHN 12 AWG tem cerca de 0.122 in de diâmetro total na versão maciça e cerca de 0.130 in com 19 fios. Essa pequena diferença acumula-se nos cálculos de ocupação do eletroduto.
Comparar os três na prática
| Fator | Maciço (Classe 1) | Encordoado (Classe 2) | Flexível (Classe 5/6) |
|---|---|---|---|
| Flexibilidade | Rígido; mantém a forma | Moderada; dobra para instalação | Alta; serve para movimento |
| Gama de secções prática | Apenas secções pequenas | De pequenas a muito grandes | De pequenas a médias no comércio geral |
| Tração em eletroduto | Mais difícil em percursos longos ou com curvas | Mais fácil | A mais fácil, mas pode agrupar-se |
| Bornes de aperto | Simples, aperto firme | Bom; os fios podem abrir-se | Ponteiras muitas vezes obrigatórias |
| Vibração e flexões repetidas | Pobre; pode fissurar | Limitada | Boa |
| Usos típicos | Cablagem fixa em paredes, cabo LAN horizontal | Cabo de energia, fio de instalação, cabo armado | Cordões, cabo solar, cablagem de quadros, cabos de máquina |
Onde o maciço cabe
Os condutores maciços fazem sentido onde o cabo é instalado uma vez e nunca se move, em secções pequenas, e onde as terminações são do tipo de parafuso ou de deslocação de isolamento, que agarram bem um único fio. Casos típicos são a cablagem fixa em paredes e tetos, alguns cabos “twin and earth”, os condutores de cabos de controlo em instalações fixas e o cabo de rede horizontal. A construção de referência Cat6 U/UTP da página de cabos LAN e coaxiais usa condutores de cobre maciço 23 AWG com cerca de 0,555 a 0,58 mm segundo folhas de dados públicas, porque os condutores maciços terminam de forma fiável em tomadas de impacto e mantêm a geometria do par estável.
O fio maciço torna-se impraticável em secções maiores: é rígido demais para puxar e dobrar nas curvas, e fatiga se for movido. É por isso que os condutores maciços raramente se oferecem nas secções maiores, e os cabos de energia passam a construção encordoada. Os condutores maciços também não toleram dobragens repetidas num único ponto, como um cabo que se abre e fecha numa porta de quadro com dobradiça, onde o movimento repetido ao longo do tempo pode fissurar o fio dentro de um isolamento intacto. Qualquer percurso assim deve ser especificado como flexível desde o início.
Onde o encordoado e o flexível cabem
Os condutores encordoados Classe 2 são a norma na cablagem de energia fixa. Todos os cabos de energia de referência deste site os utilizam, do cabo 0,6/1 kV 4x25 mm2 Cu/XLPE/PVC ao cabo MT de 8,7/15 kV, cujo condutor Classe 2 compactado dá uma superfície lisa e redonda sob a camada semicondutora; veja condutores compactados. O encordoamento torna os condutores grandes instaláveis, e a compactação mantém o diâmetro baixo.
A Classe 5 cabe onde quer que o cabo se mova ou vibre, ou tenha de ser encaminhado apertado. O cordão flexível de referência 300/500 V 3x1,5 mm2 usa cobre Classe 5 com fios individuais de 0,26 mm ou menos, e o cabo solar de referência H1Z2Z2-K usa cobre Classe 5 estanhado com fios de 0,31 mm ou menos, porque as strings solares são manuseadas, dobradas à volta dos quadros dos módulos e expostas ao movimento do vento. Os cabos de ligação de rede usam condutores encordoados pela mesma razão, enquanto o percurso horizontal fixo continua maciço. A Classe 6 fica reservada para flexões repetidas, como cabos de soldadura e alguns cabos de máquina e de ensaio.
As terminações decidem mais do que se espera
A queixa mais comum no terreno sobre uma classe de condutor errada não é elétrica, é sobre terminações. Fio maciço num borne concebido para encordoado pode não apertar bem; fios finos num borne de parafuso podem abrir-se, partir ou afrouxar sem ponteira; condutores encordoados em terminais grandes precisam da ferramenta e da matriz de crimpagem certas. Uma boa especificação indica por isso a classe e também o método de terminação esperado em obra, para que terminais, ponteiras e ferramentas sejam encomendados ao mesmo tempo que o cabo.
O hábito do mercado também conta. Alguns mercados esperam fio de instalação maciço em secções pequenas e outros encordoado, e algumas regras de instalação restringem condutores maciços em certas utilizações. Confirme com o engenheiro do projeto ou com a norma local e especifique a designação exata, como H07V-U ou H07V-R, em vez de “fio de 2,5 mm2”.
Como especificar
- Indique a classe: Classe 1, 2, 5 ou 6 conforme IEC 60228, ou a versão maciça ou encordoada da construção norte-americana.
- Indique a secção e a norma: por exemplo 2,5 mm2 conforme IEC 60227, ou 12 AWG conforme UL 83.
- Indique o limite de resistência: retirado da tabela IEC 60228 dessa classe, verificado por bobina ou rolo mediante relatório de ensaio.
- Indique a terminação: parafuso, inserção, terminal crimpado ou impacto, com ponteiras se necessário.
Depois envie a lista pelo formulário de cotação. As fábricas parceiras cotam por classe, e rolos ou bobinas são embalados por construção, pelo que uma encomenda mista de secções maciças e encordoadas é normal; a página de MOQ e prazo de entrega explica as quantidades típicas por secção.