Dimensionamento de cabos: o erro que só aparece no verão

Cabo subdimensionado raramente falha no dia da instalação. Ele funciona no inverno, aquece no verão, envelhece a isolação alguns anos antes do previsto e falha numa tarde quente com a fábrica em carga cheia. Como o defeito acontece longe da causa, quase nunca é atribuído ao dimensionamento.

Três critérios, não um

Existe uma simplificação perigosa que consiste em olhar a corrente do motor, procurar numa tabela e comprar o cabo. A ABNT NBR 5410 exige a verificação por três critérios independentes, e o cabo tem que atender ao mais exigente dos três.

O primeiro é a capacidade de condução de corrente, que garante que o condutor não ultrapasse a temperatura máxima da isolação. O segundo é a queda de tensão, que garante que a tensão chegue adequada na carga. O terceiro é a proteção contra sobrecarga e curto-circuito, que casa o cabo com o dispositivo que o protege.

Os fatores de correção são onde a conta muda

A tabela de capacidade de condução vale para uma condição de referência. A instalação real quase nunca é a condição de referência, e é aí que entram os fatores de correção.

• Agrupamento. Vários circuitos no mesmo leito ou eletroduto aquecem uns aos outros. Quanto mais cabos juntos, maior a redução aplicada.
• Temperatura ambiente. Casa de máquinas, mezanino sob telha metálica e área externa exposta ao sol operam bem acima dos 30 graus de referência.
• Método de instalação. Cabo em leito aberto dissipa muito melhor que cabo em eletroduto embutido em alvenaria.
• Resistividade do solo, quando enterrado, que varia bastante com a umidade.

É comum um cabo que atenderia sozinho ficar subdimensionado ao dividir o leito com outros oito circuitos. A conta não mudou, mudou o contexto.

Queda de tensão: o critério que decide em distância longa

Em circuitos curtos, a capacidade de condução manda. Em circuitos longos, a queda de tensão passa a ser o critério dominante, e a seção necessária cresce bem além do que a corrente sozinha indicaria.

Motor alimentado com tensão abaixo do nominal puxa mais corrente para entregar o mesmo torque, aquece, perde vida útil e reduz o conjugado de partida, o que aparece como dificuldade de partir sob carga. A norma estabelece limites de queda de tensão para instalação, e vale respeitar com folga em circuitos de motor, porque a partida derruba a tensão bem mais que o regime.

Neutro em instalação com muitos inversores

Carga não linear gera correntes harmônicas, e as de terceira ordem se somam no condutor neutro em vez de se cancelarem. Em instalação com muitos inversores e fontes chaveadas, o neutro pode conduzir corrente comparável à das fases, ou maior.

Dimensionar o neutro com seção reduzida, prática comum em instalação com carga linear equilibrada, vira erro nesse cenário. O neutro aquece sem que nenhuma proteção enxergue, porque normalmente não há proteção nele.

Como reconhecer o problema na sua planta

Cabo com isolação ressecada ou deformada perto dos terminais, ponto quente recorrente em termografia sempre no mesmo circuito, motor que aquece sem sobrecarga mecânica aparente, disjuntor que desarma nos dias mais quentes e volta a funcionar no dia seguinte. Esses sinais apontam para o mesmo lugar.

O que fazer antes de ampliar

Toda ampliação é o momento certo de revisar o dimensionamento existente, porque ela muda o agrupamento dos leitos e a corrente total. Acrescentar circuitos a um leito já ocupado sem refazer a correção por agrupamento reduz a capacidade de todos os cabos que já estavam lá, inclusive os que estavam corretos.