Por que não publicamos capacidades de corrente
Toda tabela de dimensionamento on-line mostra uma corrente ao lado de uma seção, e quase todas escondem as condições por trás dela. O mesmo condutor de cobre pode conduzir correntes muito diferentes conforme esteja fixado em uma parede, disposto em uma eletrocalha perfurada, puxado em eletroduto com outros circuitos ou enterrado em solo seco. Por isso, a capacidade de corrente é definida por método de instalação segundo a IEC 60364-5-52, a BS 7671 ou o NEC, conforme o caso, e confirmada pelo engenheiro do projeto. A Strandquay fornece a construção que o seu engenheiro especifica e verifica se o condutor entregue tem a seção marcada. Essa segunda tarefa é onde os compradores perdem dinheiro, e ela é tratada abaixo.
Os cinco dados que definem uma seção
- Método de instalação. Eletroduto, canaleta, eletrocalha, leito, enterramento direto, dutos ou ao ar livre. Cada regra de instalação tem métodos de referência com suas próprias tabelas de capacidade e fatores de correção.
- Agrupamento. Circuitos que correm juntos se aquecem mutuamente, por isso um grupo de cabos sofre redução em relação a um circuito isolado.
- Condições ambientais e do solo. A temperatura do ar, a temperatura do solo e a resistividade térmica do solo mudam a rapidez com que o calor sai do cabo. A isolação conta aqui: o XLPE opera a 90 C em regime contínuo, o PVC a 70 C.
- Queda de tensão. Trechos longos, circuitos de baixa tensão e strings solares CC são muitas vezes dimensionados pela queda de tensão e não pelo aquecimento. A queda depende da resistência do condutor, do comprimento e da carga.
- Curto-circuito. O condutor e qualquer blindagem ou armadura precisam suportar a corrente de falta até que a proteção a elimine. O XLPE tolera 250 C durante um curto-circuito; o engenheiro verifica a seção em relação ao nível de falta e ao tempo de eliminação.
O maior resultado dessas verificações define a seção. O artigo sobre queda de tensão e o básico da escolha de seção de cabo aprofundam cada dado.
Como se comprova uma seção: a resistência IEC 60228
A IEC 60228 não define um condutor pelo seu diâmetro nem pelo número de fios. Ela o define pela resistência CC máxima por quilômetro a 20 C para cada seção nominal e classe. Um condutor que atende ao limite de resistência tem metal suficiente para a seção marcada; um que não atende está subdimensionado, qualquer que seja a aparência do seu diâmetro. É por isso que a mesa pede a resistência do condutor no registro de ensaio de rotina de cada bobina.
A classe importa tanto quanto a seção. A Classe 1 é sólida, a Classe 2 encordoada, a Classe 5 flexível e a Classe 6 ainda mais flexível. As classes flexíveis usam mais fios, e mais finos, e admitem resistência ligeiramente maior para a mesma seção nominal, por isso um cordão Classe 5 e um cabo de potência Classe 2 marcados 2,5 mm2 são verificados com limites diferentes. Indique a classe na ficha técnica para que o registro de ensaio possa ser lido na coluna certa.
| Seção nominal, mm2 | Cobre Classe 1/2 | Cobre Classe 5, nu | Alumínio Classe 2 |
|---|---|---|---|
| 1,5 | 12,1 | 13,3 | - |
| 2,5 | 7,41 | 7,98 | - |
| 4 | 4,61 | 4,95 | - |
| 6 | 3,08 | 3,30 | - |
| 10 | 1,83 | - | 3,08 |
| 16 | 1,15 | - | 1,91 |
| 25 | 0,727 | - | 1,20 |
| 35 | 0,524 | - | 0,868 |
| 50 | 0,387 | - | 0,641 |
| 70 | 0,268 | - | 0,443 |
| 95 | 0,193 | - | 0,320 |
| 120 | 0,153 | - | 0,253 |
Condutores Classe 5 estanhados, usados em cabo solar, têm limites ligeiramente maiores: 5,09 ohm/km para 4 mm2 e 3,39 para 6 mm2. Observe que o alumínio de 95 mm2 tem limite de 0,320 ohm/km, próximo do cobre de 50 mm2, com 0,387: um alimentador de alumínio costuma ser uma ou duas seções maior que o cabo de cobre que substitui, o que o seu engenheiro confirma. Veja cabos de alumínio e classes de condutor IEC 60228.
AWG e mm2 são séries diferentes
Projetos nos EUA e no Canadá dimensionam fios em AWG e kcmil; os mercados IEC usam mm2. As duas séries não coincidem, e arredondar para a seção métrica mais próxima pode deixar um condutor com seção insuficiente. A tabela mostra a área nominal calculada pela fórmula de diâmetro AWG ao lado da seção métrica comum mais próxima.
| AWG | Área calculada, mm2 | Seção métrica comum mais próxima |
|---|---|---|
| 23 | 0,258 | Condutor de Cat6, cerca de 0,57 mm de diâmetro |
| 18 | 0,823 | 0,75 ou 1,0 mm2 |
| 14 | 2,08 | 2,5 mm2 (1,5 mm2 é menor) |
| 12 | 3,31 | 4 mm2 (2,5 mm2 é menor) |
| 10 | 5,26 | 6 mm2 |
| 8 | 8,37 | 10 mm2 |
| 6 | 13,3 | 16 mm2 |
| 4 | 21,2 | 25 mm2 |
| 2 | 33,6 | 35 mm2 |
| 1/0 | 53,5 | 50 mm2 (menor) ou 70 mm2 |
| 4/0 | 107 | 95 mm2 (menor) ou 120 mm2 |
Um cabo métrico não substitui uma bitola AWG segundo as regras dos EUA, e vice-versa: o fio para edificações dos EUA precisa ser do tipo listado, como THHN/THWN-2 conforme UL 83, e o NEC 310.3 fixa um mínimo de 14 AWG para cobre e de 12 AWG para alumínio ou alumínio revestido de cobre. Mais conversões estão em AWG vs mm2.
O que enviar à mesa
Envie as seções que o seu engenheiro fixou, o material e a classe do condutor, a norma e as metragens por seção. Se você tiver apenas uma carga e um percurso, a mesa pode listar os dados de que o seu engenheiro ainda precisa, mas não escolherá a seção. Com as seções fixadas, use o formulário de cotação; os registros de resistência por bobina fazem parte de todo pedido verificado no controle de qualidade.