informativo técnico

Diferenças entre os cabos rígidos e flexíveis

Uma questão formulada pelos profissionais da área com grande freqüência é sobre quais as diferenças básicas, além do aspecto construtivo, entre os condutores rígidos e flexíveis. Em princípio, sem abordarmos muitos detalhes, a única diferença entre tais condutores está no grau de flexibilidade final do cabo. Nos demais aspectos, como tensão de operação, capacidade de corrente, queda de tensão, suportabilidade às sobrecargas e curto-circuitos não há nenhuma diferença. Dessa forma, os cabos flexíveis são utilizados nas mesmas aplicações que os rígidos, com a vantagem de uma maior facilidade no seu manuseio. Graças a isso, o tempo necessário para instalar os cabos flexíveis é menor do que para os cabos não-flexíveis, o que implica uma redução na mão de obra de instalação. Atualmente, economizar nos custos de instalação é um bom negócio para todos: clientes e fornecedores.


A flexibilidade dos condutores elétricos

Um condutor elétrico pode ser constituído por uma quantidade variável de fios de cobre, desde um único fio até centenas deles. Essa quantidade de fios determina a flexibilidade do cabo. Quanto mais fios, mais flexível o condutor e vice-versa. Para identificar corretamente o grau de flexibilidade de um condutor, é definida pelas normas técnicas da ABNT a chamada classe de encordoamento. De acordo com essa classificação apresentada pela NBR 6880, são estabelecidas seis classes de encordoamento, numeradas de 1 a 6, seguindo uma ordem crescente de flexibilidade. A norma define ainda, como caracterizar cada uma das classes, em função do número de fios, diâmetro e resistência elétrica máxima (vide tabelas 25 à 28). A NBR 6880 estabelece valores de resistência elétrica máxima, número mínimo e diâmetro máximo dos fios que compõem um dado condutor. Isso, na prática, resulta que diferentes fabricantes possuam diferentes construções de condutores para uma mesma seção nominal (por exemplo, 10mm2). A garantia de que o valor da resistência elétrica máxima não seja ultrapassada está diretamente relacionada a qualidade e á pureza do cobre utilizado na confecção do condutor.


Para que serve a isolação?

A função básica da isolação é continuar o campo elétrico gerado pela tensão aplicada ao condutor no seu interior. Com isso, é reduzido ou eliminado o risco de choques elétricos e curto-circuitos. Podemos comparar a camada isolante de um cabo com a parede de um tubo de água. No caso do tubo, a parede impede que a água saia do seu interior e molhe a área ao seu redor. Da mesma forma, a camada isolante mantém as linhas de campo elétrico (geradas pela tensão aplicada), “presas” sob ela, impedindo que as mesmas estejam presentes no ambiente ao redor do cabo.


A tensão elétrica

Tensões de isolamento nominais dos fios e cabos são as tensões para as quais eles são projetados. São designadas pelo par de valores V0⁄V associados a sistemas trifásicos, sendo V0 o valor eficaz da tensão entre condutor e terra ou blindagem da isolação (tensão fase-terra) e V o valor eficaz da tensão entre condutores(tensão fase-fase). É o valor de V que é usado para classificar os cabos quanto à tensão:

  • CABOS DE BAIXA TENSÃO: V≤ 1KV
  • CABOS DE MÉDIA TENSÃO: 1KV < V ≤ 35KV
  • CABOS DE ALTA TENSÃO: V > 35KV

A principal característica construtiva dos cabos associada com a tensão elétrica é a espessura da isolação. Ela varia de acordo com a classe de tensão do cabo e a qualidade do material utilizado e é fixada pelas respectivas normas técnicas aplicáveis. Em geral, quanto maior a tensão elétrica de operação do cabo, maior a espessura da isolação.


A corrente elétrica

É sabido que todo condutor elétrico percorrido por uma corrente, aquece. Sabe-se também que todos os materiais suportam, no máximo, determinados valores de temperatura, acima dos quais eles começam a perder suas propriedades físicas, químicas, mecânicas, elétricas e outras. Os fios e cabos providos de isolação são caracterizados por três temperaturas, medidas no condutor propriamente dito, em regime de curto-circuito


A temperatura no condutor em regime permanente

A temperatura no condutor em regime permanente (ou em serviço contínuo), é a temperatura alcançada em qualquer ponto do condutor em condições estáveis de funcionamento. A cada tipo material de isolação, corresponde uma temperatura máxima para serviço contínuo.


A temperatura no condutor em regime de sobrecarga

A temperatura no condutor em regime de sobrecarga é a temperatura alcançada em qualquer ponto do condutor em regime de sobrecarga. Para os cabos de potência, estabelece-se que a operação em regime de sobrecarga, para temperaturas máximas especificadas em função da isolação, designadas por sc, não deve superar 100 horas durante doze meses consecutivos, nem superar 500 horas durante a vida do cabo.


A temperatura no condutor em regime de curto-circuito

A temperatura no condutor em regime de curto-circuito é a temperatura alcançada em qualquer ponto do condutor durante o regime de curto-circuito. Para os cabos de potência, a duração máxima de um curto-circuito, no qual o condutor pode manter temperaturas máximas especificadas em função da isolação, designadas por сс, é de 5 segundos.

Considerações sobre capacidade de corrente

Os valores de capacidade de corrente constantes das tabelas 5, 6, 7 e 8 (pgs. 24 a 28) foram baseados nos critérios estabelecidos pela NBR 11301 – Cálculo da capacidade de condução da corrente de cabos isolados em regime permanente (fator de carga 100%) - Procedimento, que por sua vez encontra-se baseado na norma IEC da série IEC 287.

Escolha o tipo de cabo

A fim de permitir aos projetistas uma escolha adequada do cabo a ser utilizado, fornecemos alguns dados comparativos das características construtivas, elétricas e físicas. É necessário ressaltar que os conceitos atribuídos quanto as características físicas dos cabos, se referem a conceitos relativos, comparáveis, portanto somente no universo abrangido pelos materiais desta publicação.