O artigo dado a seguir foi aproveitado do livro Instalações Elétricas Sem Mistérios (edição de 2005) de nossa autoria. Nele explicamos como usar os diversos tipos de fios nas instalações elétricas
Os fios usados numa instalação devem ser escolhidos com o máximo cuidado. Sua função é conduzir a corrente, e se eles não fizerem isto da maneira esperada, teremos problemas de segurança e poderemos até comprometer o funcionamento dos aparelhos alimentados.
Dependendo da intensidade da corrente conduzida, os fios devem ter uma espessura apropriada: maior corrente significa a necessidade de usar fios mais grossos.
Um fio mais fino também significa uma dificuldade maior para a corrente passar, ou seja, uma certa resistência.
Assim, conforme mostra a figura 1, se um fio for muito fino ou muito longo, ele "divide" a tensão da rede de energia em duas partes: uma usada para vencer a sua própria resistência e a outra para chegar ao aparelho alimentado.
Logo, um fio muito comprido alimentando um aparelho no final da instalação pode significar problemas: o aparelho que deveria receber a tensão da rede para o qual foi especificado, acaba recebendo uma tensão muito menor, o que pode afetar seu funcionamento.
Nesta mesma instalação, um fio mais grosso pode reduzir a resistência e assim as perdas que ocorrem, obtendo-se um funcionamento melhor do aparelho que está distante.
As normas prevêem a queda de tensão máxima que pode ocorrer num fio quando usado na alimentação de um eletrodoméstico, ou seja, de quanto a tensão pode "ficar" reduzida no final do fio.
Esta queda está entre 4 e 5% para os aparelhos eletrodomésticos comuns. Isso significa que, se no início de uma linha de distribuição houver uma tensão de 110 V e no final, no ponto onde está ligado o aparelho alimentado tivermos 105 V, teremos uma "perda" dentro dos limites aceitáveis, conforme a figura 2.
Para uso em instalações elétricas domiciliares encontramos vários tipos de condutores, veja alguns na figura 3.
O primeiro tipo é o fio rígido usado nas instalações e que consiste num fio de cobre único isolado por uma capa de material plástico. Este fio também é denominado condutor sólido. Este fio é pouco flexível, por isso é usado nos casos em que a instalação é definitiva, ou seja, nas próprias instalações, embutidos ou mesmo aparentes.
O segundo tipo é o denominado fio flexível ou simplesmente "cabo", formado por um conjunto de fios trançados ou compactados de modo que os fios de cobre mais finos fiquem bem juntos, sendo isolados por uma capa plástica.
Este tipo de fio apresenta grande flexibilidade e por isso é usado nas aplicações em que se deseja movimentar o aparelho alimentado.
Encontramos este tipo de fio nas extensões, nos aparelhos eletrodomésticos e em aplicações em que o fio esteja sujeito a movimentos constantes, veja a figura 4.
O isolamento externo destes fios pode ser de polímeros termoplásticos como o PVC (cloreto de polivinila), PE (polietileno), etc., ou ainda de polímeros termofixos como o XLPE (polietileno reticulado), EPR (borracha etileno-propileno), borracha de silicone, etc. Em aplicações especiais podemos encontrar isolamentos de fibra de vidro. O importante no isolamento é a tensão máxima suportada.
Normalmente, para os fios de instalações domésticas, cujas tensões não superam os 240 V, a tensão de isolamento dos fios é da ordem de 600 V.
Os fios dos tipos indicados podem ser apresentados ainda em diversas configurações ou formas, que são mostradas na figura 5.
Assim, nesta figura temos:
a) condutor isolado simples - que consiste num fio sólido ou num cabinho com isolamento externo.
b) cabo unipolar - consiste num fio flexível único ou cabo com um isolamento.
c) cabo multipolar - dois condutores ou mais com um isolamento em comum.
d) cordão ou cabo de alimentação - dois condutores isolados paralelos ou torcidos.
e) cabo multiplexado - três ou mais condutores (cabos ou rígidos) torcidos ou paralelos.
Conforme vimos, na escolha de um fio, a espessura deve estar de acordo com a intensidade da corrente a ser conduzida.
As espessuras dos fios são indicadas de duas formas: numa série métrica, de acordo com as normas IEC, em milímetros quadrados de secção e numa série AWG (American Wire Gauge) por um número, de acordo com a tabela da página seguinte em que temos as correntes correspondentes indicadas. Observe que esta tabela é válida para fios com isolamento de PVC.
Nas instalações domésticas (instalações fixas em geral) temos a indicação das espessuras mínimas dos fios por meio de normas (NBR54190):
a) Circuitos de iluminação (pontos de luz); 1,5 mm2 (fio AWG 14)
b) Circuitos de alimentação (tomadas, eletrodomésticos fixos, etc): 2,5 mm2 (fio AWG 12)
c) Sinalização e controle: 0,5 mm2 (fio AWG 20)
Nas ligações com cabos e cordões flexíveis, a mesma norma estabelece as seguintes espessuras mínimas para os fios:
a) equipamentos específicos: conforme a norma respectiva.
b) outras aplicações: 0,75 mm2 (fio AWG 18)
Observamos ainda que, para fios de seção até 25 mm2, o neutro e fase são iguais. Para secções maiores de fase, o neutro pode ser mais fino, segundo normas existentes.
Nunca use um fio mais fino numa aplicação, pois pode haver comprometimento do funcionamento do aparelho alimentado e até da segurança.
Um problema comum ocorre com o uso de extensões.
Se você usar uma extensão que suporte uma corrente máxima de 10 A, por exemplo, para alimentar um aspirador de pó de 1 400 W (o que é visto com bastante freqüência) na rede de 110 V, você está se arriscando.
Em 110 V, um aspirador de 1 400 W exige algo em torno de 13 A para funcionar, acima do suportado pela extensão.
O resultado é desastroso (nem sempre a curto prazo). O fio se aquece demais, colocando em risco a integridade do isolamento e além disso, as perdas aumentam fazendo com que chegue ao aspirador uma tensão mais baixa do que a normal para seu funcionamento.
Esta tensão mais baixa faz com que ele "puxe" mais corrente e ao mesmo tempo seja forçado, com o perigo de haver danos para sua integridade.
Se tiver de ligar um aspirador ou outro eletrodoméstico de alto consumo através de uma extensão, tenha certeza de que a extensão seja capaz de operar com a corrente exigida! Um procedimento simples que significa eficiência e segurança.
Usar o fio certo em cada aplicação é fundamental para a instalação e aparelhos funcionarem corretamente.
Nas instalações domésticas, os fios podem tanto correr em locais abertos como passar por eletrodutos.
Existem algumas recomendações importantes com relação à passagem dos fios nesses dutos.
Devemos lembrar que a passagem de correntes por fios sempre gera calor e se diversos condutores estiverem aglomerados num duto, o calor gerado por todos pode ter um efeito cumulativo que põe em risco a integridade da instalação.
Portanto, nunca passe mais do que 3 condutores de uma mesma instalação, sempre respeitando o diâmetro apropriado.
A soma das áreas totais dos fios não deve superar 40% da área do duto.
Nunca passe fios sem isolamento por dutos juntamente com outros fios.
Os dutos devem ser planejados de modo a não terem curvas que dificultem a passagem dos fios.
Observação importante:
Quando este artigo foi escrito ainda não estavam em vigor as normas NBR5410 que estabeleceram diversas mudanças para a maneira como as instalações elétricas devem ser feita e também para o formato das tomadas de força, com a adoção do terceiro pino. Artigo sobre estas normas deverá estar disponível no site. Os conceitos dados valem para instalações elétricas antigas, como ainda são encontradas em muitos locais de nosso país. Para instalações novas, os leitores devem consultar as normas vigentes
