Curso de Eletricidade Predial Unidade 3 | Texto complementar I: Condutores e eletrodutos
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Condutores e eletrodutos
Introduo
Os condutores eltricos so componentes essenciais do circuito eltrico, pois atravs deles
que a corrente eltrica circula. Por causa disso, dissipam uma certa quantidade de calor (efeito
Joule). Embora isso no possa ser evitado, poder ser minimizado por meio da escolha correta
do tipo de condutor cujo material de fabricao e bitola devem estar de acordo com as
demandas de sua utilizao.
De mesma forma, a utilizao do eletroduto adequado s necessidades de segurana da
instalao, de grande importncia.
O presente texto contm informaes sobre condutores e eletrodutos que so de interesse
de todo eletricista.
Materiais para a fabricao de condutores
Como j foi estudado, condutor o componente do circuito que conduz a corrente eltrica.
Ele to mais eficaz quanto maior for sua capacidade de facilitar a passagem da corrente.
Por causa disso, os condutores eltricos so fabricados com materiais cuja formao atmica
facilita a ocorrncia de uma corrente eltrica, ou seja, materiais que conduzem eletricidade
com maior eficcia devido a sua condutibilidade.
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Os materiais mais utilizados como condutores eltricos so o cobre e o alumnio. Esses
dois materiais apresentam vantagens e desvantagens em sua utilizao. A tabela a seguir
apresenta em destaque os itens nos quais um material apresenta vantagem sobre o outro.
Cobre Alumnio
Resistividade (0,017 /mm2) / m Resistividade (0,028 /mm2) / m
Boa resistncia mecnica Baixa resistncia mecnica
Soldagem das emendas com estanho Requer soldas especiais
Custo elevado Custo mais baixo
Densidade 8,9 Kg/dm3 Densidade 2,7 Kg/dm3
Comparando a resistividade do alumnio com a do cobre, verifica-se que a resistividade do
alumnio 1,6 vezes maior que a do cobre. Portanto, para substituir um condutor de alumnio
por um de cobre, deve-se diminuir a seo deste em 1,6 vezes com relao ao condutor de
alumnio, para que este conduza a mesma corrente nas mesmas condies.
Em instalaes residenciais, comerciais e industriais, o condutor de cobre o mais utilizado.
O condutor de alumnio mais empregado em linhas de transmisso de eletricidade. Esse uso
devido sua menor densidade e, conseqentemente, menor peso. Isso um fator de
economia, pois as torres de sustentao podem ser menos reforadas.
Tipos de condutores
O condutor pode ser constitudo de um ou vrios fios. Quando constitudo por apenas um
fio denominado de fio rgido. Quando constitudo por vrios fios, chamado de cabo.
(Figura 1)
O cabo mais flexvel que um fio de mesma seo. Assim, quando se necessita de um
condutor com seo transversal superior a 10 mm2 quase obrigatrio o uso do cabo devido
sua flexibilidade, uma vez que o fio a partir desta seo de difcil manuseio.
FIGURA 1
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O cabo pode ser formado por um condutor (cabo simples ou singelo) ou vrios
condutores (mltiplo). (Figura 2)
Isolao
Para a proteo do condutor utilizada uma capa de material isolante denominada isolao,
com determinadas propriedades destinadas a isol-los entre si.
A isolao deve suportar a diferena de potencial entre os condutores e terra, e proteger o
condutor de choques mecnicos, umidade e corrosivos. Alguns condutores so fabricados
com duas camadas de materiais diferentes, porm completamente aderidas entre si.
A camada interna constituda por um composto com propriedades eltricas superiores,
sendo que a externa constituda por um material com caractersticas mecnicas excelentes.
FIGURA 4
FIGURA 3
FIGURA 2
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A isolao suporta temperaturas elevadas, de acordo com o material que utilizado na sua
fabricao. Veja tabela a seguir:
Tipo de isolao
Temperatura mxima para
servio contnuo
(condutor C)
Temperatura limite de
sobrecarga
(condutor C)
Temperatura
limite
de curto-circuito
(condutor C)
Cloreto de polivilina (PVC) 70 100 160
Borracha etileno-propileno (EPR) 90 130 250
Polietileno reticulado (XLPE) 90 130 250
Normalizao
No Brasil, at 1982, os condutores eltricos eram fabricados de acordo com a escala AWG /
MCM. A partir daquele ano, de acordo com o plano de metrificao do Instituto Nacional de
Metrologia, foi implantada a srie mtrica conforme as normas da IEC.
Como conseqncia, a NBR 5410 inclui duas novas caractersticas nas especificaes dos fios
e cabos:
nova escala de sees padronizadas em mm2 e
emprego de materiais isolantes com nova temperatura-limite, aumentando de 60C para
70C. Com isso, houve um aumento da densidade de corrente (ampres por mm2) uma
vez que o emprego de materiais isolantes com maior temperatura-limite possibilita este
aumento.
Outra vantagem dessa mudana que as sees so dadas em nmeros redondos, ou seja,
com menor nmeros de casas decimais em relao ao sistema AWG / MCM.
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A tabela que segue mostra o limite de conduo de corrente eltrica pelos condutores, no
sistema mtrico, a capacidade de conduo de corrente para cabos isolados at 3 condutores
carregados, e maneiras de instalar ns. 1,2 ,3 ,5 e 6 da norma NBR 5410.
As normas da ABNT aplicveis a fios e cabos so:
NBR-6880 para condutores de cobre para cabos isolados.
NBR-6148 para fios e cabos com isolao slida extrudada de cloreto de polivinila para
tenses at 750V-especificaes.
Todos os condutores eltricos devem estar devidamente protegidos contra sobrecargas e
curtos-circuitos. A proteo dever ser feita atravs de fusveis ou disjuntores adequados. Tais
dispositivos de proteo devero ser dimensionados de acordo com a capacidade de
conduo de corrente do condutor estabelecida pela norma vigente e que, tambm,
fornecida pelo fabricante, muitas vezes na prpria embalagem do produto.
Emendas e derivaes
Quando necessrio unir as extremidades de condutores de modo a assegurar resistncia
mecnica adequada e um contato eltrico perfeito, usam-se emendas e derivaes.
PVC/70oC - NBR- 6148 ABNT
Srie
Mtrica (mm2) Ampres
Srie
Mtrica (mm2) Ampres
1,5 15,5 70 171
2,5 21 95 207
4 28 120 239
6 36 150 272
10 50 185 310
16 66 240 364
25 89 300 419
35 111 400 502
50 134 500 578
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Os tipos de emendas mais empregados so:
Emendas em linhas abertas;
Emendas em caixas de ligao;
Emendas com fios grossos.
As emendas feitas em linhas abertas so feitas enrolando-se a extremidade do condutor
ponta do outro e vice-versa. Este tipo de emenda denominado de prolongamento. (Figura
5)
Para se executar este tipo de emenda, os condutores a serem unidos devem ser desencapados
com o auxlio de um canivete em aproximadamente 50 vezes seu dimetro. (Figura 6)
O revestimento isolante deve ser retirado com um canivete usado de forma inclinada como se
estivesse apontando um lpis. (Figura 7)
FIGURA 7
50 D
d
FIGURA 6
FIGURA 5
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O fio sem isolao deve ser cruzado, e as primeiras espiras enroladas com os dedos: (Figuras
8 e 9)
Ento, prossegue-se com o alicate universal, dando o aperto final com dois alicates. (Figuras 10
e 11)
As emendas de condutores em caixas de ligaes so denominadas rabo de rato. Para
esse tipo de emenda, os condutores so desencapados da mesma forma e comprimento do
processo anterior.
Os fios devem estar fora da caixa e a emenda deve ser iniciada torcendo-se os condutores
com os dedos. (Figuras 12 e 13)
FIGURA 13
FIGURA 1 2
FIGURA 11
FIGURA 10
FIGURA 9
FIGURA 8
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O aperto final deve ser dado com o alicate. (figura 14)
Dobrando-se a emenda no meio, faz-se o travamento. (Figura 15)
Quando necessrio derivar um condutor em uma rede eltrica, independentemente do tipo
de ligao, usa-se a derivao. (Figura 16)
condutor principal
condutor derivado
FIGURA 16
FIGURA 15
FIGURA 14
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O condutor a ser derivado deve ser desencapado num comprimento de aproximadamente 50
vezes seu dimetro. A regio do outro condutor onde se efetuar a emenda deve ser
desencapada num comprimento aproximado de 10 vezes o seu dimetro. (Figura 17)
Deve-se cruzar o condutor em um ngulo de 90 em relao ao condutor principal,
segurando-os com o alicate universal. (Figura 18)
O condutor derivado deve ser enrolado com os dedos sobre o principal mantendo-se as
espiras uma ao lado da outra, e um mnimo de 6 espiras. (Figuras 19 e 20)
Utilizando dois alicates, d-se o aperto final e o arremate. (figura 21)
alicate
FIGURA 21
FIGURA 20
condutor principal
condutor derivado
FIGURA 19
condutor principal
condutor derivado
alicate FIGURA 18
FIGURA 17
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Em virtude da resistncia que os condutores oferecem na toro das pontas, em condutores
com seo igual ou superior a 10 mm2 outro processo de emenda utilizado. Isso exige
tcnica especial de junes, a fim de assegurar uma ligao mecnica forte, alm do bom
contato eltrico.
Emendas de fios grossos
Em relao s emendas de fios grossos, observa-se a regra geral de que as emendas s
podem ser executadas com auxlio de conectores. A tabela a seguir resume informaes
sobre esse tipo de emenda. (Figuras 22, 23, 24, 25, 26, 27)
Tipo de emenda Aplicao Ilustrao
Emendas com fio amarrilho
Instalaes interiores.
O fio utilizado como amarrilho
deve ser de 1 mm2
fio amarrilho
Emendas em prolongamento e
em derivao Instalaes externas
Condutor encordoado (cabo) Emenda entrelaada de uso
geral.
Emenda com conector Prolongamento ou derivaes
em fios singelos ou cabos.
cobre
inibidor
alumnio
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Emenda por soldagem
Outra forma de emendar fios grossos pela emenda por soldagem que apresenta um bom
contato eltrico e boa resistncia mecnica. Ela executada com o auxlio de um metal de
adio formado por uma liga de estanho e chumbo. (figura 28)
Para executar a emenda por soldagem, o ferro de soldar deve estar com a ponta limpa,
quente e com uma certa quantidade de metal de adio derretido.
O ferro deve ser o apoio da emenda, e o metal de adio deve estar apoiado na parte
superior da emenda at que a solda fundida preencha todos espaos entre as espiras e cubra
totalmente a emenda.
Importante!
Durante o processo de soldagem, manter o ambiente ventilado e deve-se evitar a inalao dos
vapores emitidos neste momento, uma vez que prejudicam a sade.
metal de adio
ferro de soldar
FIGURA 28
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Conectores especiais
A conexo de condutores pode tambm ser feita por meio de conectores especiais,
denominados bornes ou conectores bornes, que unem fios ou cabos por meio de
parafusos. (Figuras 29, 30 e 31)
Outra forma de conexo de condutores a equipamentos o olhal, feito com um alicate de
bico. importante observar o sentido de aperto do parafuso ao se conectar o fio no
equipamento para que o olhal no se abra. (figura 32)
Isolao de emendas e derivaes
Toda emenda e derivao deve ser protegida por uma isolao restabelecendo as condies
de isolao dos condutores. Essa isolao feita por meio da fita isolante.
A fita isolante fabricada com materiais plsticos e borracha. apresentada comercialmente
em rolos com diferentes comprimentos e larguras adequadas a cada tipo de condutor que se
queira isolar.
FIGURA 32
FIGURA 31
FIGURA 30
FIGURA 29
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Independentemente do tipo de emenda ou derivao, esta deve ser isolada com, no mnimo,
duas camadas de fita sem que ela seja cortada, procurando deix-la bem esticada e com a
mesma espessura do isolamento do condutor. (Figuras 33, 34 e 35)
Eletrodutos
Eletrodutos so tubos de metal ou plstico, rgidos ou flexveis, utilizados com a finalidade de
proteger os condutores contra umidade, cidos ou choques mecnicos. Podem ser
classificados em:
eletroduto rgido de ao-carbono;
eletroduto rgido de PVC;
eletroduto metlico flexvel;
eletroduto de PVC flexvel.
Eletrodutos rgidos de ao
Os eletrodutos rgidos de ao so tubos de ao com ou sem costura longitudinal (solda),
com dimetros e espessuras de paredes diferenciados, e com acabamento de superfcie
externo e/ou interno, que pode ser brunido, decapado, fosfatizado, galvanizado, pintado,
polido, revestido ou trefilado. So usados normalmente em instalaes expostas. (Figura 36)
FIGURA 36
FIGURA 35
FIGURA 34
FIGURA 33
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Comercialmente so adquiridos em barras de 3 metros, cujas extremidades so roscadas e
providas de uma luva. (Figura 37)
Os eletrodutos rgidos de ao so especificados de acordo com as normas NBR 5597, 5598,
5624 e 13057. Apresentam variao de dimetro e espessura de parede conforme a tabela a
seguir:
As diferenas entre as normas citadas esto no acabamento, no tipo de rosca (BSP ou NPT) e
na presena ou ausncia de costura no eletroduto.
Dimetro Designao Espessura de parede (mm)
nominal
(mm)
da rosca
(polegada)
NBR
5597
NBR
5598
NBR
5624
NBR
13057
10 3/8 2,00 2,00 1,50 1,50
15 1/2 2,25 2,25 1,50 1,50
20 3/4 2,25 2,25 1,50 1,50
25 1 2,65 2,65 1,50 1,50
32 1 1/4 3,00 3,00 2,00 2,00
40 1 1/2 3,00 3,00 2,25 2,25
50 2 3,35 3,35 2,25 2,25
65 2 1/2 3,75 3,75 2,65 2,65
80 3 3,75 3,75 2,65 2,65
90 3 1/2 4,25 4,25 2,65 2,65
100 4 4,25 4,25 2,65 2,65
125 5 5,00 5,00 - -
150 6 5,30 5,30 - -
FIGURA 37
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Observaes
I. A designao do dimetro do eletroduto deve ser feita pelo dimetro nominal e
no pela designao da rosca.
II. No comrcio so encontrados eletrodutos de m qualidade que no atendem s
normas. Os comerciantes chamam esses materiais de eletrodutos leves, mdios ou
pesados. Esse material e essas denominaes no devem ser usados.
Para a fixao dos eletrodutos em instalaes aparentes so utilizadas braadeiras apropriadas
para cada ocasio e que so encontradas em catlogos de fabricantes.
Os eletrodutos metlicos no devem ser utilizados em ambientes corrosivos ou com
excessiva umidade. Alm disso, eles devem ser curvados a frio, pois o calor destri sua
proteo de esmalte, o que causar a posterior oxidao do eletroduto.
Dobramento de eletrodutos metlicos
Em alguns casos, necessrio dobrar eletrodutos de ao. Isso feito para adapt-los ao
traado de uma instalao, quando se deseja que uma rede de eletrodutos transponha um
obstculo, acompanhe uma superfcie com uma eventual curvatura ou mesmo por falta de uma
curva pr-fabricada. (Figura 38)
Para dobrar o eletroduto necessrio que antes se prepare um gabarito de arame de acordo
com as curvas a serem feitas. Figura 39)
FIGURA 39
FIGURA 38
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As partes que sero curvadas devem ser marcadas no eletroduto conforme a figura a seguir.
(Figura 40)
Para executar o dobramento, apia-se o eletroduto no cho. O dobra-tubos ento seguro
com as mos, e o operador prende o eletroduto com os ps. O cabo do dobra-tubos
puxado aos poucos e o eletroduto dobrado conforme a inclinao da curva desejada. (Figura
41)
Durante essa operao, no se pode esquecer de comparar o eletroduto com o gabarito
preparado anteriormente.
Para executar essa operao, pode-se usar, tambm, o trip do tipo dobra-tubos. Com esse
equipamento, porm, o trip fica fixo e o eletroduto que movimentado.
FIGURA 41
FIGURA 40
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Eletroduto rgido de PVC:
Estes eletrodutos so fabricados com derivados de petrleo, sendo isolantes eltricos, no
sofrem corroso nem so atacados por cidos.
So fabricados em barras de 3 metros e tm, tambm, suas extremidades roscadas. Seus
dimetros e espessura de parede so determinados pela NBR 6150, conforme tabela que
segue:
Dimetro
nominal (mm)
Referncia da rosca
(polegada)
Classe A
Espessura de parede (mm)
Classe B
Espessura de parede (mm)
16 3/8 1,5 1,0
20 1/2 1,5 1,0
25 3/4 1,7 1,0
32 1 2,1 1,0
40 1 1/4 2,4 1,0
50 1 3,0 1,1
60 2 3,3 1,3
75 2 1/2 4,2 1,5
85 3 4,7 1,8
Os eletrodutos rgidos de PVC so normalmente utilizados em instalaes embutidas ou
instalaes externas em ambientes midos. Porm, no devem ser utilizados em ambientes
onde a temperatura seja superior a 50oC.
Para utilizao em desvios da instalao so fabricadas curvas de 90o. (Figura 42)
FIGURA 42
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Em alguns casos necessrio curvar o eletroduto em ngulos, para adapt-lo ao traado de
uma instalao, quando este encontre um obstculo ou acompanhe uma superfcie com uma
curvatura especial.
Da mesma forma como com os eletrodutos de ao, em alguns casos, quando se empregam os
eletrodutos rgidos de PVC, necessrio curv-los em ngulos, para adapt-los ao traado da
instalao. Para isso, necessrio ter uma fonte de calor e uma mola de ao com dimetro
compatvel com a medida do dimetro interno do eletroduto.
Para curvar o eletroduto de PVC, primeiro deve-se marcar a zona a ser curvada com dois
traos. Depois disso, seleciona-se a mola correspondente ao eletroduto, introduzindo-a de
maneira que coincida com a zona a ser curvada. (Figuras 43 e 44)
A zona a ser curvada, deve ser aquecida, girando-se e deslocando-se o eletroduto em um e
outro sentido, sobre uma fonte de calor suave, para que o plstico amolea. A fonte de calor
pode ser um fogareiro eltrico, um soprador trmico, ou mesmo uma chama.(Figura 45)
Quando se percebe que o material est cedendo, comea-se a curv-lo lentamente. Deve-se
evitar queimar ou amolecer demasiado o plstico.
Continua-se dobrando o eletroduto at obter a forma desejada, controlando com o gabarito
correspondente ou sobrepondo-o ao traado. Quando o curvamento estiver de acordo com
o gabarito, a zona curvada deve ser imediatamente resfriada com um pano umedecido ou
submergindo-a em um recipiente com gua fria.
fonte de calor
FIGURA 45
FIGURA 44
zona a curvar
D
faa topo 16 D
FIGURA 43
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Eletroduto metlico flexvel
Este eletroduto formado por uma cinta de ao galvanizada, enrolada em espirais meio
sobrepostas e encaixadas de tal forma que o conjunto proporcione boa resistncia mecnica e
grande flexibilidade. Esse produto tambm fabricado com um revestimento de plstico a fim
de proporcionar maior resistncia e durabilidade. (Figura 46)
So utilizados em instalaes expostas de mquinas e motores eltricos. (Figura 47)
Este eletroduto comercializado em rolos de 100 metros, que contm a indicao do
dimetro externo.
Eletrodutos de PVC flexvel:
Existem eletrodutos flexveis de material plstico utilizados somente em instalaes
embutidas. Como no existe uma norma da ABNT a respeito desse tipo de eletroduto, para
sua correta especificao e utilizao, deve-se utilizar a norma IEC 614. (Figura 48)
No comrcio, os eletrodutos flexveis de PVC so adquiridos em rolos de 50 ou 100 metros.
FIGURA 48
FIGURA 47
FIGURA 46
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