Você sabe calcular a bitola de fio condutor em uma instalação elétrica?
Neste artigo, você vai conhecer os tipos de condutores elétricos, e qual a tensão e corrente máxima suportada pelo cabo.
Além disso, você vai aprender como dimensionar a bitola do fio condutor fase, neutro e terra, em uma instalação elétrica residencial.
Portanto, se você quer aprender mais sobre esse assunto, então continue lendo esse artigo.
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O que é bitola de fio
A bitola de fio é um termo muito usado por eletricistas para especificar a seção ou grossura de um fio ou cabo elétrico.
E cada bitola de fio possui um limite de capacidade para conduzir a energia elétrica sem riscos à instalação elétrica.
Mas para dimensionar um condutor ou a bitola de um fio condutor na instalação elétrica, é necessário seguir alguns critérios estabelecidos pela norma NBR 5410.
Porque a bitola de fio é importante
Escolher a bitola de fio condutor do jeito certo é muito importante para a segurança de uma instalação elétrica.
Isso acontece porque fios e cabos mal dimensionados ou com dispositivos de proteção inadequados podem superaquecer ou até derreter.
Além disso, podem causar problemas graves, desde curto-circuitos até grandes incêndios.
Tipos de condutores e bitolas de fio
Existem no mercado vários tipos de condutores elétricos com tamanho de bitolas e cada um tem a sua finalidade, por exemplo.
Por exemplo, em uma residência, temos os condutores elétricos para iluminação, tomadas e tomadas de uso específico.
E cada um destes tipos de condutores possuem uma bitola de fio adequada que deve ser calculada conforme o tipo de circuito ou uso do equipamento que será usado.
Mas qual a bitola de fio que deve ser usada para cada circuito na instalação elétrica, é o que vamos conferir agora.
Qual bitola de fio usar na instalação elétrica
Existem vários fatores que determinam qual deve ser a bitola do condutor na instalação elétrica.
Por exemplo, a distância do quadro de distribuição até onde é ligado a carga, a temperatura e principalmente a corrente que passa por aquele condutor.
Mas na tabela 47 da norma NBR 5410 para instalações elétricas de baixa tensão a norma especifica as seguintes seções mínimas abaixo para condutores.
Bitola de fio ou seção mínima por circuito
Segundo a tabela 47 abaixo da norma NBR 5410 para condutores e cabos isolados, temos as seguintes seções mínimas.
Observando a tabela podemos verificar que a norma especifica as seções mínimas para circuitos de iluminação e para circuitos de força ou tomadas.
Mas quais são as seções mínimas ou bitola de fio para os circuitos de iluminação, é o que vamos conferir agora.
bitola de fio para lâmpada
A norma NBR 5410 determina que circuitos de iluminação devem ter a bitola de fio ou seção mínima do condutor a partir de 1,5mm².
E qual será as seções mínimas ou bitola de fio para circuitos de força ou tomadas na instalação elétrica, confira abaixo.
bitola de fio para tomadas
Segundo a tabela 47 a norma NBR 5410 determina que os circuitos de força ou iluminação devem ter a bitola de fio ou seção mínima do condutor a partir de 2.5 mm².
E geralmente as tomadas de uma instalação elétrica residencial são instaladas com esse tamanho de bitola, com exceção das tomadas de uso específico.
Mas você sabe qual a menor seção mínima ou bitola de fio usada em um circuito para instalação elétrica, confira abaixo.
Qual a menor bitola fio
Além dos circuitos de iluminação e tomadas, a norma também especifica a menor bitola de fio usada na instalação elétrica.
Neste caso, a norma NBR 5410 determina que para circuitos de sinalização e circuitos de controle, a seção mínima ou bitola de fio deve ser a partir de 0.5 mm².
Mas é importante destacar essa a seguintes observações abaixo.
Observação importante sobre seção mínima ou bitola de fio
A tabela 47 da norma NBR 5410 é apenas uma base para que ninguém possa sair colocando cabo fino demais para circuitos com corrente superior a que o cabo suporta.
E ela apenas determina que para iluminação com seção inferior 1,5mm² deve ser proibido e circuito de força ou tomadas também não pode ser inferior a 2,5mm².
Mas quais são as seções mínimas ou bitola de fio e qual a corrente máxima suportada por cada tipo de cabo na instalação elétrica.
Tipos de bitola de fio na instalação elétrica
Muitas pessoas têm dúvidas sobre a bitola de fio condutor na instalação elétrica e qual a tensão e corrente suportada pelo cabo elétrico.
Infelizmente não é possível dar essa resposta de forma fácil e rápida, porque cada instalação ou equipamento que será usado tem um conjunto de características diferentes a serem avaliadas.
Neste caso, vou mostrar pra você a tabela que usamos como referência na norma NBR 5410 que é a norma referente para instalações elétricas de baixa tensão, veja.
Qual a corrente máxima suportada pela bitola de fio
Segundo a tabela 36 da norma NBR 5410 a corrente máxima é suportada pelo cabo conforme a bitola de fio na instalação elétrica.
| Bitola de fio | Uso indicado para |
|---|---|
| 1,5 mm² | Circuitos com corrente máxima de 15,5 Ampères (A) |
| 2,5 mm² | Circuitos com corrente máxima de 21 Ampères (A) |
| 4 mm² | Circuitos com corrente máxima de 28 Ampères (A) |
| 6 mm² | Circuitos com corrente máxima de 36 Ampères (A) |
| 10 mm² | Circuitos com corrente máxima de 50 Ampères (A) |
| 16 mm² | Circuitos com corrente máxima de 68 Ampères (A) |
| 25 mm² | Circuitos com corrente máxima de 89 Ampères (A) |
| 70 mm² | Circuitos com corrente máxima de 171 Ampères (A) |
| 70 mm² | Circuitos com corrente máxima de 237 Ampères (A) |
| 120 mm² | Circuitos com corrente máxima de 239 Ampères (A) |
Os dados da tabela acima foram baseados na bitola de fio ou seção mínima para condutores em eletrodutos embutidos na alvenaria para uma instalação elétrica residencial.
Neste caso, é importante lembrar que além da norma NBR 5410, cada fabricante de cabos elétricos tem o seu manual específico para condutores e equipamentos elétricos.
E a norma recomenda o correto dimensionamento de cabos elétricos conforme os passos abaixo.
Como calculamos a bitola de fio ou seção do condutor
Para calcular a bitola de fio de acordo com a norma NBR 5410 é importante responder os seguintes critérios abaixo.
- Qual a corrente do circuito
- Como os cabos serão instalados
- Qual a quantidade de cabos por circuito
- Qual o tipo de isolação será usado no cabo
- Quantos cabos irão passar dentro do mesmo eletroduto
Se você tem interesse em aprender como dimensionar os condutores na instalação elétrica, então confira esse outro artigo.
Mas para facilitar o entendimento, vamos fazer o dimensionamento da bitola de fio do chuveiro na instalação elétrica, confira abaixo o primeiro passo.
Neste exemplo temos um chuveiro de 5500W de potência elétrica em um circuito específico com tensão de 127V.
Passo 1: Qual a corrente do circuito para determinar a bitola de fio do chuveiro
No primeiro passo para calcular a bitola de fio ou seção mínima desse condutor, nós precisamos descobrir qual a corrente elétrica do circuito do chuveiro..
Neste exemplo, o chuveiro tem uma potência elétrica de 5500W e a tensão elétrica é de 127V, e para isso teremos que fazer uma continha básica.
Para descobrir a corrente, basta dividir a potência pela tensão e encontrarmos a corrente elétrica para o funcionamento do chuveiro que será de 43A.
Agora que já descobrimos a corrente elétrica de funcionamento do chuveiro vamos para o próximo passo e descobrir como os cabos do chuveiro serão instalados na instalação elétrica, confira.
Passo 2: Como os cabos elétricos serão instalados para determinar a bitola de fio do chuveiro
No segundo passo para calcular a bitola de fio ou seção mínima dos condutores do chuveiro, nós precisamos entender como os cabos elétricos do chuveiro serão instalados.
Por isso, nós devemos consultar abaixo a tabela 33 da norma NBR5410 que fala sobre os métodos de instalação.
Neste caso, é possível encontrar na norma NBR 5410, vários tipos de instalação como por exemplo em eletrodutos, eletrocalhas ou em instalações onde o cabo pode estar enterrado diretamente no solo.
Mas como neste exemplo estamos falando da instalação de um chuveiro em uma residência, então a instalação dos cabos elétricos será instalados dentro da parede ou seja em eletrodutos embutidos na alvenaria.
E segundo a tabela acima, o método de instalação será o número 7 da tabela 33 da norma NBR 5410 e o método de referência é o B1.
Não se preocupe, estes são apenas códigos que serão importantes e usaremos mais adiante.
Agora o nosso próximo passo é entender qual a quantidade de cabos por circuito ou condutores carregados.
Passo 3: Qual a quantidade de cabos por circuito para determinar a bitola de fio do chuveiro
No terceiro passo, para calcular a bitola de fio do chuveiro, será necessário descobrir a quantidade de cabos carregados por circuito.
Por isso, consultamos a tabela 46 da norma NBR 5410 que fala sobre o número de condutores carregados a serem considerados, em função do tipo de circuito.
Observando a tabela 46 acima, temos o esquema de condutores e o número de condutores carregados.
Neste caso, segundo a tabela, os circuitos monofásicos a dois ou três condutores, utilizam dois condutores carregados, sendo fase e neutro.
Em seguida, temos o esquema com duas fases sem neutro também com dois condutores carregados.
Além disso, se o circuito for de duas fases com neutro ou trifásico sem neutro, serão utilizados três condutores carregados.
E para fazer a instalação do chuveiro é necessário instalar os condutores de fase, neutro e aterramento.
Mas é importante destacar que o cabo de aterramento não tem circulação de corrente, então neste caso ele não entra na conta como condutor carregado.
Agora o nosso próximo passo é descobrir qual será o tipo de isolação usado no cabo elétrico do chuveiro.
Passo 4: Qual o tipo de isolação para determinar a bitola de fio do chuveiro
No quarto passo, é importante relembrar que estamos calculando a bitola de fio de um chuveiro uma instalação elétrica residencial.
E neste caso, o condutor de cobre com isolação em PVC 750V é o mais usado para esse tipo de instalação elétrica residencial.
Para esse tipo de condutor, nós usamos a tabela 36 da norma NBR 5410 que serve para avaliar a capacidade de condução de corrente.
E observando a tabela acima esse tipo de condutor pode suportar a temperatura máxima de 70 °C e temperatura ambiente de 30°C.
Agora o nosso último passo é verificar quantos cabos irão passar dentro do mesmo eletroduto.
Passo 5: Quantos cabos irão passar dentro do mesmo eletroduto para determinar a bitola de fio do chuveiro
No último passo para calcular a bitola de fio ou seção mínima para os cabos do chuveiro, é muito importante ficar atento a quantidade de cabos por eletroduto.
Isso acontece porque quanto mais cabos passam dentro do mesmo eletroduto, maior será a temperatura dentro do eletroduto.
E quanto maior a temperatura dentro do eletroduto, isso pode influenciar na capacidade de condução da corrente elétrica.
Um dos problemas mais comuns na fiação da instalação de chuveiros é justamente ter vários circuitos agrupados em um mesmo eletroduto.
Por isso, não é recomendado a instalação do circuito do chuveiro com outros circuitos da instalação.
Mas para este exemplo nós iremos considerar que temos três circuitos dentro de um mesmo eletroduto, sendo o circuito de iluminação, tomadas e o chuveiro.
Qual a bitola de fio para chuveiro
Para que possamos descobrir a bitola de fio do chuveiro ou a seção do condutor, usaremos as informações que coletamos durante os 5 passos.
Neste caso iremos aplicar essas informações usando a tabela 36 da norma NBR5410 para determinar a capacidade de condução de corrente elétrica em ampères dos cabos no nosso chuveiro, veja.
Nessa tabela temos a bitola do fio ou seção nominal em milímetros quadrados e o método de referência para instalação deste cabo elétrico.
Também vamos observar o número de condutores carregados e qual a capacidade de condução de corrente suportada pelo cabo.
Por isso, vamos explicar abaixo encontramos a capacidade de corrente de corrente do cabo, veja
Analisando a bitola de fio pela tabela de capacidade de condução de corrente
Analisando agora a tabela de capacidade de condução de corrente para calcular a bitola de fio ou seção mínima dos cabos do chuveiro, verificamos que o nosso método de instalação é o método B1.
E também identificamos na tabela que temos dois condutores carregados, conforme o circuito monofásico do chuveiro com tensão de 127V dito no início do artigo.
Neste caso, analisando toda a coluna abaixo, podemos verificar que a capacidade de condução de corrente do cabo do chuveiro será 57A.
Isso acontece porque no primeiro passo, nós calculamos a corrente elétrica de funcionamento do chuveiro e encontramos o valor de 43A.
Então analisando agora a tabela, podemos verificar que o valor mais próximo ou superior a corrente elétrica do chuveiro de 43A será de 57A conforme a tabela 36.
Mas então qual será a bitola de fio ou a seção mínima dos condutores do chuveiro.
Bitola de fio ou seção nominal para o chuveiro
Veja na mesma imagem abaixo da tabela 36 da norma NBR5410 que fizemos um cruzamento para identificar a bitola de fio com a capacidade de condução de corrente.
E neste caso, descobrimos que a bitola de fio ou a seção mínima será de 10mm².
Neste caso, muitas pessoas terminam neste ponto para descobrir a bitola de fio ou seção dos cabos do chuveiro.
Isso acontece porque a bitola deste cabo suporta 57A e dificilmente teria algum problema já que o chuveiro funciona com apenas 43A.
Mas nós seguiremos todos os passos e antes de finalizar, nós iremos verificar agora o fator de agrupamento dentro do eletroduto.
Fator de agrupamento para descobrir a bitola de fio ou seção do condutor
Como estamos considerando outros circuitos e condutores dentro desse eletroduto, este passo é necessário.
E para verificar o fator de agrupamento no eletroduto, nós iremos recorrer a tabela 42 da norma NBR 5410.
Como estamos falando de um eletroduto embutido na alvenaria, devemos considerar a primeira opção na tabela, veja na tabela abaixo.
Na primeira opção da tabela 42 faz referência a forma de agrupamento dos condutores em feixe: ao ar livre ou sobre superfície; embutidos; em conduto fechado.
Em seguida, é importante relembrar que neste exemplo nós decidimos considerar que temos três circuitos dentro de um mesmo eletroduto.
Mas é importante destacar novamente que o chuveiro deve ser instalado em um circuito com eletroduto independente.
Este exemplo retrata um modelo de instalação que infelizmente pode ser encontrado em muitas instalações elétricas no Brasil.
Essa informação acima foi discutida no passo 5, agora vamos calcular o fator de agrupamento.
Calculando o fator de grupamento para descobrir a bitola de fio ou seção do condutor
Analisando a tabela acima podemos perceber que o valor do fator de agrupamento a ser considerado de acordo com o número de circuitos será 0,70.
Agora nós precisamos usar o valor da capacidade de condução de corrente encontrada que é de 57A e multiplicar pelo fator de correção de 0.70.
Isso significa que ao aplicar 3 circuitos no mesmo eletroduto a capacidade de corrente elétrica corrigida do cabo de 10mm² foi reduzida de 57A para apenas 39,9A.
Porque corrigir a bitola de fio do condutor
Se você chegou até aqui você pode estar se perguntando porque fazer tudo isso, mas vou te explicar algo importante logo adiante.
Por isso, vamos relembrar que temos um chuveiro elétrico de 5500W com tensão de 127V e que precisa de 43A para funcionar corretamente.
Mas a corrente elétrica foi corrigida para apenas 39,9A e a seção ou bitola do condutor é de 10mm².
Mas o problema é que o chuveiro não vai funcionar adequadamente conforme a norma com essa nova corrente corrigida e neste caso será necessário aumentar a bitola de fio ou seção do condutor para 16mm².
Como corrigir a bitola de fio do chuveiro
Isso acontece porque a bitola do condutor do chuveiro de 10mm² suporte uma corrente elétrica de até 57A conforme a tabela 36 abaixo da norma NBR 5410.
E para conferir novamente, basta aplicar o fator de agrupamento novamente para confirmar se a capacidade de corrente do cabo será ideal para o chuveiro elétrico.
Neste caso basta multiplicar a nova corrente elétrica suportada pelo cabo de 16mm². que é 76A e multiplicar pelo fator de agrupamento que é 0,7.
Isso significa que ao aplicar 3 circuitos no mesmo eletroduto a capacidade de corrente elétrica corrigida do novo cabo de 16mm² será de 53.2A.
Ou seja, com essa nova corrente elétrica corrigida o chuveiro elétrico que precisa de 43A para funcionar adequadamente terá um cabo corrigido para 53,2A.
Mas porque você fez tudo isso na bitola de fio
Segundo os cálculos da norma NBR5410 o recomendável será instalar cabos de 16mm² para o chuveiro elétrico.
Mas sabemos que muitos profissionais não chegariam até a metade deste cálculos, mesmo sabendo desses três tipos de circuitos no mesmo eletroduto.
Por isso é importante a elaboração do projeto elétrico para residências para evitar problemas ou seguir as orientações de profissionais habilitados e com experiência.
Apesar de ter feito o dimensionamento conforme a norma, esse tipo de situação não é recomendável em instalações elétricas.
E se a instalação do chuveiro seguir todas as recomendações da norma como um circuito com eletroduto exclusivo, tudo isso seria diferente.
Neste caso, a bitola de apenas 10mm² seria suficiente para um circuito exclusivo no eletroduto para o chuveiro elétrico.
O que acontece se não corrigir a bitola de fio do chuveiro
Mas o que aconteceria se não houvesse a correção da bitola de fio do chuveiro dessa instalação elétrica.
A utilização dos condutores de 10mm² neste caso apresentado não significa que a instalação irá apresentar um problema imediato.
Mas sabemos que uma instalação elétrica mal dimensionada pode apresentar problemas como aquecimento excessivo destes condutores, e um aumento considerável no consumo de energia elétrica.
Além disso, em alguns casos pode haver derretimento da capa isolante do cabo acarretando em uma série de riscos e problemas.
Mas antes de finalizar este artigo, temos uma observação importante a fazer, confira abaixo.
Observação importante sobre queda de tensão na bitola de fio do chuveiro
Neste exemplo não iremos considerar a queda de tensão para cabos no chuveiro.
Isso acontece porque nestes casos, as variações por queda de tensão não costumam ultrapassar os limites toleráveis.
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