Calculadora de Bitola de Cabo

Duas restrições, e o cabo precisa passar nas duas

Quase toda resposta errada sobre bitola nasce de tratar o assunto como uma pergunta só. São duas, e uma não sabe da existência da outra.

A capacidade de condução protege o cabo. Corrente atravessando resistência gera calor, o calor precisa sair do condutor através da isolação, e se não sair rápido o bastante o condutor fica acima da temperatura para a qual a isolação foi feita. Depende do metal, do tipo de isolação, do método de instalação e da temperatura ambiente — e não depende nem um pouco do comprimento do circuito.

A queda de tensão protege o equipamento na ponta. A resistência do cabo consome parte da tensão antes que ela chegue, e essa perda cresce em proporção direta com a distância. A queda de tensão, por sua vez, não sabe nada sobre como o cabo foi instalado.

Por isso um chuveiro de 7.500 W a oito metros do quadro é um problema puramente térmico, e a bitola que a queda pediria parece uma piada de tão fina. Já a iluminação de um sítio a 180 metros é um problema puramente de queda, e a bitola que a ampacidade pediria não daria nem para prender no borne. Tudo que fica no meio é governado de verdade pela maior das duas — e é exatamente por isso que esta ferramenta se recusa a mostrar um número só.

Cabo subdimensionado não queima. Ele envelhece.

Essa é a parte que faz o assunto parecer teórico até deixar de ser. Puxe um condutor 20% acima da capacidade dele e não acontece nada. Não desarma, não cheira, não pisca. A isolação apenas trabalha mais quente do que foi projetada para trabalhar, e envelhecimento térmico é cumulativo: cada hora acima do limite gasta um pedaço da vida do material.

Anos depois o PVC endureceu. Ele trinca onde o cabo dobra dentro da caixa de passagem, onde encosta na borda do eletroduto, onde foi apertado por uma braçadeira. Aí você tem condutor contra condutor dentro da parede, com um disjuntor que nunca viu corrente de falta grande o bastante para se importar. A falha parece um mistério. Foi uma decisão tomada na obra, com um cabo um degrau abaixo do que devia.

É por isso também que "funciona há seis anos" não é argumento. Seis anos trabalhando quente é o mecanismo, não a defesa contra ele.

O disjuntor protege o cabo, não o aparelho

O dispositivo de proteção tem uma função só: abrir o circuito antes de o condutor atrás dele superaquecer. Ele não está ali pelo seu aparelho, que tem a própria proteção, e não é dimensionado pela carga — é dimensionado pelo cabo.

A NBR 5410 escreve isso como uma desigualdade de três termos: a corrente de projeto tem que caber dentro da corrente nominal do disjuntor, e a nominal do disjuntor tem que caber dentro da capacidade de condução corrigida do condutor. Quando nenhuma nominal comercial cabe entre as duas pontas, a resposta correta não é arredondar para o disjuntor mais próximo. É subir a bitola, o que levanta o teto até alguma nominal caber.

O erro clássico da obra é o contrário disso: o disjuntor desarmava, alguém trocou por um maior, e o problema "sumiu". Sumiu o sintoma. O que desarmava era a proteção fazendo o trabalho dela, e agora o cabo perdeu a proteção. É a origem de boa parte dos incêndios de origem elétrica em instalação residencial antiga, e não custou nada — custou uma troca de peça de vinte reais.

Queda de tensão: por que o motor não parte

Alguns volts parecem pouco. Para carga resistiva quase são: um chuveiro com 5% de tensão a menos entrega cerca de 10% menos potência e você reclama do inverno. Motor é outro animal.

O conjugado de partida de um motor de indução cai com o QUADRADO da tensão aplicada. Dez por cento a menos nos terminais são uns 19% de conjugado de partida a menos — e a corrente de partida, que é várias vezes a nominal, faz a queda ficar máxima justamente no instante em que o motor mais precisa de tensão. O sintoma é a bomba de poço ou o portão automático que ronca, esquenta, puxa corrente e acaba desarmando no relé térmico, enquanto o quadro mostra tensão perfeitamente normal com o motor desligado.

A NBR 5410 admite 4% desde o ponto de entrega até o ponto de utilização em instalação alimentada diretamente pela rede pública, e limita a 2% a queda nos circuitos terminais a partir do quadro terminal. O orçamento é do conjunto, não de cada circuito: o que o alimentador gastou não está mais disponível para o ramal do chuveiro. Dimensionar cada circuito isolado com os 4% inteiros é como dividir o mesmo dinheiro três vezes.

Seção mínima: 1,5 mm² e 2,5 mm² não são sugestão

A NBR 5410 fixa seções mínimas por tipo de circuito em instalação fixa de cobre, e elas não saem de conta nenhuma:

O motivo é mecânico, não térmico. Um condutor fino demais quebra por fadiga dentro da caixa de passagem, depois de ser dobrado e redobrado em manutenções, muito antes de ter qualquer problema de aquecimento. Um circuito de iluminação com dez lâmpadas de LED puxa menos de meio ampère — a física admitiria 0,5 mm² com folga enorme, e a norma continua exigindo 1,5. Por isso a ferramenta tem esse piso como um seletor: com ele ligado, a resposta pode ser maior do que os dois critérios físicos pediram, e o selo avisa que foi a norma quem mandou.

B1, B2 e C: o mesmo cabo, três capacidades

Método de instalação é a variável que mais muda o resultado e a que mais gente ignora. O mesmo cabo de 6 mm² de cobre com isolação PVC, dois condutores carregados, a 30 °C:

De 32 a 47 A é uma diferença de 47% no mesmo cabo, e ela é toda sobre a facilidade de o calor sair. B1 é o caso predial padrão no Brasil e é o que a ferramenta assume por omissão. Se o seu cabo passa por forro de telha metálica ou por parede com isolamento térmico, você está em A1 e a capacidade é menor do que a tabela genérica que você encontrou na internet.

Correção por temperatura e por agrupamento

As tabelas valem para 30 °C ambiente e um circuito sozinho. Instalação real viola as duas coisas o tempo todo, e cada violação multiplica a capacidade para baixo:

A última linha merece atenção. Um cabo de 10 mm² que lê 57 A na tabela B1 vira um cabo de 34 A no forro quente dividindo eletroduto com dois outros circuitos. Nada mudou no cabo; mudaram as condições. A calculadora mostra os dois fatores e o produto deles como números visíveis, em vez de embutir tudo no resultado, porque uma correção de 0,61 é uma informação com a qual você deveria ficar incomodado.

Cobre, alumínio e as bitolas de prateleira

O alumínio tem cerca de 61% da condutividade do cobre: 0,0282 Ω·mm²/m contra 0,0172. Para a mesma queda de tensão ele precisa de 1,64 vez a seção, o que costuma dar dois degraus de bitola acima. É legítimo e mais barato em alimentadores longos e em entrada de energia, e é assim que a concessionária faz o ramal dela.

O que ele não é: uma troca direta na mesma bitola. O alumínio também flui sob a pressão do parafuso do borne e forma óxido isolante quando a conexão é mexida, então a terminação precisa ser própria para alumínio, com torque de aperto e pasta antioxidante. Abaixo de 16 mm² a norma não admite alumínio em instalação predial, e a ferramenta simplesmente não oferece essas bitolas quando você escolhe o material.

As seções comerciais no Brasil são 1,5 · 2,5 · 4 · 6 · 10 · 16 · 25 · 35 · 50 · 70 · 95 · 120 · 150 · 185 · 240 · 300 mm². Não existe 3 mm² nem 8 mm² — e é por isso que o resultado sempre sobe para o degrau seguinte, nunca fica no valor calculado.

O condutor de proteção e como ler o resultado

O condutor de proteção segue a Tabela 58 da norma e não o seu bom senso: até 16 mm² ele acompanha a fase; entre 16 e 35 mm² fica fixo em 16 mm²; acima de 35 mm² vale metade da seção da fase. A ferramenta calcula isso junto, porque terra subdimensionado é falha que só aparece no dia da falta — que é o único dia em que ele importa.

O número grande é a menor bitola que passa nos dois critérios. O selo abaixo dele diz qual critério produziu o resultado, e essa é a parte que vale guardar: se disser queda de tensão, a resposta muda quando você mudar a carga de lugar; se disser capacidade de condução, ela muda quando você acrescentar circuitos ao eletroduto ou quando o forro esquentar. Os dois cartões mostram o veredito de cada critério separado, para você ver quanta folga sobrou do lado que não mandou.

A tabela de bitolas vizinhas existe para a decisão deixar de ser binária: subir um degrau costuma levar uma queda de 3,8% para 2,4% por pouco cobre a mais, e isso é bom saber antes de puxar o cabo pelo eletroduto, não depois. Tudo roda no seu navegador e nada aqui substitui o catálogo do cabo que você vai comprar, a NBR 5410 na íntegra e um profissional habilitado — os valores de tabela são os típicos publicados para isolações comuns a 30 °C, e as condições reais de instalação são de quem assina a obra.