FASCÍCULO NBR 5410 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO FASCÍCULO 35: REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA INSTALAÇÃO ELETRODUTOS A instalação de condutores elétricos em eletrodutos deve atender a alguns requisitos particulares da NBR 5410 que dizem respeito, principalmente, ao número máximo de cabos em seu interior e à quantidade máxima permitida de curvas sem a instalação de caixas de passagem. a) Especificação A NBR IEC 50(826) de 1997 define eletroduto como elemento de linha elétrica fechada, de seção circular ou não, destinado a conter condutores elétricos providos de isolação, permitindo tanto a enfiação como a retirada destes. Em relação às normas técnicas brasileiras, encontram-se disponíveis, no momento da publicação deste fascículo, os seguintes documentos mais importantes para eletrodutos: NBR 5597:1995 - Eletroduto rígido de aço-carbono e acessórios com revestimento protetor, com rosca ANSI/ASME B1.20.1 Especificação. NBR 5598:1993 - Eletroduto rígido de aço-carbono com revestimento protetor, com rosca NBR 6414 Especificação. NBR 5624:1993 - Eletroduto rígido de aço-carbono, com costura, com revestimento protetor e rosca NBR 8133 Especificação. NBR 13057:1993 - Eletroduto rígido de aço-carbono, com costura, zincado eletroliticamente e com rosca NBR 8133. NBR 15465:2007 - Sistemas de eletrodutos plásticos para instalações elétricas de baixa tensão - Requisitos de desempenho. NBR15701:2009 - Conduletes metálicos roscados e não roscados para sistemas de eletrodutos. No que tange a especificação dos eletrodutos, o item 6.2.11.1 da norma indica que é vedado o uso, como eletroduto, de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal. Esta proibição inclui, por exemplo, produtos caracterizados por seus fabricantes como mangueiras. Um modo de atender a este item da norma é utilizar nas obras apenas aqueles produtos que indiquem a norma técnica que rege sua fabricação e ensaios. Essa informação pode fazer parte do material informativo do produto (catálogo impresso, catálogo virtual, folhetos, etc.) assim como deve vir gravado sobre a
superfície do eletroduto a identificação da norma que lhe é aplicável. Somente com estas informações claramente disponibilizadas, o profissional ou consumidor poderão ter elementos para fazer a escolha que julgar mais adequada. Como até o momento da publicação deste fascículo não há certificação compulsória de eletrodutos no âmbito do INMETRO, o fornecimento das informações mencionadas está sob a responsabilidade primária do fornecedor/fabricante do produto. No caso de eletrodutos vendidos em lojas, cabe também ao revendedor do produto disponibilizar as informações técnicas para os profissionais que especificam, compram e instalam os eletrodutos. E, acima de tudo, como força propulsora deste assunto, cabe a estes profissionais exigirem por escrito as informações que atestem que os produtos que serão utilizados como eletrodutos são de fato eletrodutos. Conforme 6.2.11.1.2 da norma, somente são admitidos, em instalações aparentes e embutidas, eletrodutos que não propaguem chama. É importante notar que esta prescrição é geral, independentemente do tipo de local, influências externas, etc. Obviamente, eletrodutos metálicos atendem naturalmente a esta exigência, porém o mesmo não ocorre com todos os tipos de eletrodutos não metálicos. Desta forma, especificadores, compradores e instaladores devem prestar especial atenção a este requisito quando forem utilizar eletrodutos não metálicos. b) Número máximo de condutores no interior de um eletroduto A NBR 5410 admite, em 6.2.10.2, que os condutos fechados em geral, e os eletrodutos em particular, contenham condutores de mais de um circuito se as seções nominais dos condutores de fase estiverem contidas dentro de um intervalo de três valores normalizados sucessivos, tais como 1,5, 2,5 e 4 mm², ou 6, 10 e 16 mm² ou 35, 50 e 70 mm², e assim por diante. Desta forma, por exemplo, pode-se colocar dentro de um eletroduto cabos com seções de 1,5, 2,5 e 4 mm², mas não se podem colocar juntos num eletroduto cabos com seções 1,5, 6 e 10 mm². Em 6.2.11.1.6, determina-se que a quantidade máxima de condutores dentro de um eletroduto de modo a se deixar uma boa área livre no interior do eletroduto para facilitar a dissipação do calor gerado pelos condutores e para facilitar a enfiação e retirada dos cabos. Para tanto, é necessário que os condutores ou cabos não ocupem uma porcentagem da área útil do eletroduto superior a 53 % para um condutor, 31 % para dois condutores e 40 % para três ou mais condutores. Com base nesta prescrição, a maneira de calcular a quantidade máxima de condutores é resumida em comparar a área interna de um eletroduto com a área total de condutores. Da geometria, a área útil de um eletroduto (A E) é dada por: π A E = (d e 2e) 2 4
Onde: d e é o diâmetro externo do eletroduto e e a espessura da parede do eletroduto. Tais valores podem ser obtidos, por exemplo, no catálogo do fabricante. A área total de um cabo isolado (A c) deve ser calculada por: π A c = d 2 4 Sendo: d o diâmetro externo do cabo isolado, valor que é obtido no catálogo do fabricante. Desta forma, o número máximo (N) de cabos isolados, de mesma seção, que pode ser instalado em um eletroduto, é dado por: N = t oc. A E A c Onde: t oc = 0,53 para um condutor, 0,31 para dois condutores e 0,40 para três ou mais condutores a serem instalados no interior do eletroduto. Vejamos um exemplo: quantos condutores isolados 450/750 V de seção nominal 2,5 mm 2 podem ser instalados dentro de um eletroduto rígido em PVC classe A tamanho nominal 20 (3/4 ) tipo roscável? De um catálogo de cabos, obtemos que o diâmetro nominal de um cabo 2,5 mm 2 é d = 3,7mm e de um catálogo de eletroduto rígido em PVC classe A tamanho nominal 20 tipo roscável (NBR 15465), encontramos d e = 21,1 ± 0,3 mm; e = 2,5 mm. Recomenda-se utilizar no cálculo a menor dimensão permitida do eletroduto, ou seja, d e = 21,1-0,3 = 20,8 mm. Então, aplicando-se as equações anteriores: A E = 196 mm 2 ; A c = 11 mm 2 ; t oc. A E 0,4. 196 N = = = 7 cabos isolados. A c 11 c) Quantidade máxima permitida de curvas em um eletroduto Em 6.2.11.1.6, a norma determina que os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos, não devem exceder 15 metros de comprimento para linhas internas às edificações e 30 metros para as linhas em áreas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos. Se os trechos incluírem
curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90. Em cada trecho de tubulação entre duas caixas, ou entre extremidades, ou ainda entre caixa e extremidade, só devem ser previstas, no máximo, 3 curvas de 90, ou seu equivalente até, no máximo, 270, não devendo ser previstas curvas com deflexão superior a 90. Ver figura 1. Desta forma, por exemplo, um trecho de tubulação situada no interior de uma obra, contendo 2 curvas não poderá ter um comprimento superior a 15 (2 x 3) = 9 m. Figura 1: Regra sobre instalação de caixas em eletrodutos d) Diâmetro interno e tamanho nominal As normas de eletrodutos indicam seu tamanho nominal, um número adimensional. No entanto, historicamente, na prática, os eletrodutos são especificados por seu diâmetro interno em polegadas. Desta forma, apresentam-se a seguir as equivalências entre as duas designações. Eletroduto rígido aço carbono
Eletroduto rígido - PVC e) Caixas de derivação e de passagem Localização A localização das caixas deve ser de modo a garantir que elas sejam facilmente acessíveis. Elas devem ser providas de tampas ou, caso alojem interruptores, tomadas de corrente e congêneres, fechadas com os espelhos que completam a instalação desses dispositivos. As caixas de saída para alimentação de equipamentos podem ser fechadas com as placas destinadas à fixação desses equipamentos. Tampas A NBR 5410 admite a ausência de tampa em caixas de derivação ou de passagem instaladas em forros ou pisos falsos, desde que essas caixas efetivamente só se tornem acessíveis com a remoção das placas do forro ou do piso falso, e que se destinem exclusivamente à emenda e/ou derivação de condutores, sem acomodar nenhum dispositivo ou equipamento. Esta prescrição vem atender, por exemplo, aqueles casos de instalação de linhas de eletrodutos aparentes fixados no teto que contêm os circuitos para alimentação de luminárias montadas nas placas do forro falso. Ocupação A ocupação das caixas de derivação e conduletes não raro se revela um problema. Uma situação típica, neste particular, é a existência de caixas com uma quantidade de condutores tal que é quase impossível fechá-las, colocar suas tampas. É possível evitar esse problema, definindo de antemão uma caixa cujas dimensões sejam compatíveis com a ocupação pretendida? A norma de instalações norteamericana, o NEC, estabelece um método para tal, que contempla tanto a hipótese de caixas apenas com condutores quanto o caso de caixas contendo condutores e outros componentes.
Cabe lembrar que as dimensões das caixas de derivação usadas no Brasil atendem a norma NBR 5431. A partir das dimensões padronizadas pela norma, pode-se deduzir que o volume interno mínimo das duas versões de caixa de derivação mais usadas são como indica a tabela 1. Tabela 1 Volume interno mínimo das caixas de derivação conforme a NBR O método do NEC cuida, primeiramente, de estabelecer uma correlação entre a seção nominal do condutor e o volume que ele ocuparia no interior da caixa. Esta correlação é fruto da experiência. Não se resume ao cálculo do volume do condutor, mas leva em consideração também a disposição do condutor dentro da caixa. Tomando como base a tabela do NEC e procurando manter a relação entre áreas e volumes ali indicados, foi elaborada a tabela 2. Tabela 2 Volume equivalente de condutores isolados dentro de uma caixa Essa tabela é aplicável a condutores isolados apenas, não sendo válida para cabos unipolares ou multipolares. Assim, se a caixa deverá conter apenas condutores isolados (sem emendas, conexões ou ligações a tomadas de corrente), então se pode simplesmente dividir os volumes da tabela 1 pelos da tabela 2 e obter-se assim a quantidade máxima de condutores isolados admissível em cada caixa, como mostra a Tabela 3.
Tabela 3 Quantidade máxima de condutores isolados dentro de uma caixa Agora, se a caixa conterá, além de condutores isolados, outros componentes como emendas, conectores, interruptores e tomadas de corrente, o NEC indica as seguintes regras: 1) Cada condutor isolado que terminar na caixa ou nela for emendado deve ser contado uma vez, de acordo com a tabela 2; 2) Cada condutor isolado que passar pela caixa, sem emenda ou conexão, deve ser contado uma vez, de acordo com a tabela 2; 3) Cada laço de condutor com comprimento da ordem de 30 a 40 cm deve ser contado duas vezes, de acordo com a tabela 2; 4) As conexões ou emendas no interior da caixa, independentemente de sua quantidade ou natureza (pré-fabricadas ou não), são contadas, para efeito de ocupação, como equivalentes ao condutor de maior seção nominal existente, de acordo com a tabela 2; 5) Cada corpo de tomada (simples ou dupla) ou interruptor (simples, duplo, paralelo ou intermediário) instalado na caixa deve ser computado como equivalente a duas vezes o condutor de maior seção nominal conectado ao dispositivo, de acordo com a tabela 2; 6) Por fim, se a caixa acomodar também algum elemento de fixação de luminária ou de ventilador de teto, este deve ser considerado equivalente a uma vez o condutor de maior seção nominal existente na caixa, conforme tabela 2. Vejamos um primeiro exemplo. Calcular o volume interno mínimo de uma caixa que terá, no seu interior, dois condutores isolados de 2,5 mm 2, três condutores isolados de 4 mm 2 e, ainda, um corpo de tomada dupla, ao qual serão conectados os condutores de 4 mm 2. De acordo com a regra 1: Volume de dois condutores isolados com seção de 2,5 mm 2 : 2 x 39,4 cm 3 = 78,8 cm 3 ; Volume de três condutores isolados com seção de 4 mm 2 : 3 x 44,6 cm 3 = 133,8 cm 3 No caso da tomada, aplica-se a regra 5: um corpo de tomada dupla: 2 x 44,6 cm 3 = 89,2 cm 3.
Assim, o volume total mínimo interno da caixa fica: 78,8 + 133,8 + 89,2 = 301,8 cm 3. Logo, como se observa na tabela 1, neste caso deve ser usada uma caixa de 100 x 100 mm. Por fim, vejamos um segundo exemplo. Calcular o volume interno mínimo de uma caixa que terá, no seu interior, quatro condutores isolados de 1,5 mm 2, três condutores isolados de 2,5 mm 2 e um corpo de interruptor simples, ao qual serão conectados os condutores de 1,5 mm 2. De acordo com a regra 1: Volume de quatro condutores isolados com seção de 1,5 mm 2 = 4 x 32,9 cm 3 = 131,6 cm 3 Volume de três condutores isolados com seção de 2,5 mm 2 : 3 x 39,4 cm 3 = 118,2 cm 3 A ocupação correspondente a um corpo de interruptor simples, de acordo com a regra 5, será: 2 x 32,9 cm 3 = 65,8 cm 3. Logo, o volume interno mínimo, total, será: 131,6 + 118,2 + 65,8 = 315,6 cm 3. De acordo com a tabela 1, também neste caso deve ser usada uma caixa de 100 x 100 mm.