Não existe uma única "ampacidade CC" para cabo de cobre 50 mm². A capacidade segura de condução de corrente depende do método de instalação, temperatura ambiente, agrupamento, isolação e requisitos de queda de tensão. Veja como determinar o número certo para sua instalação específica.
Valores de Referência (Pontos de Partida)
Baseado em IEC 60364-5-52 / BS 7671 / NEC Tabela 310.16 para circuito único, ambiente 30°C, cobre, isolação 90°C (THHN/THWN-2/XLPE):
| Método de Instalação | Ampacidade de Referência (A) | Notas |
|---|
| Ao ar, fixado direto (Método C/F) | ~220–250 A | Melhor refrigeração, camada única |
| Em eletroduto na parede (Método B) | ~190–210 A | Convecção reduzida |
| Em eletroduto em isolamento térmico | ~130–150 A | Refrigeração severamente restrita |
| Enterrado direto no solo | ~200–230 A | Depende de resistividade térmica do solo |
| Enterrado em dutos | ~170–190 A | Múltiplos dutos = redução adicional |
| Em bandeja perfurada (Método E/F) | ~230–260 A | Bom fluxo de ar |
| Ar livre, separados | ~260–290 A | Refrigeração máxima |
NEC 310.16 (ambiente 30°C, limite terminal 75°C): 50 mm² ≈ 1/0 AWG = 150 A (coluna 75°C) / 170 A (coluna 90°C)
Fatores de Derating: O Trabalho Real de Projeto
1. Temperatura Ambiente (IEC 60364-5-52 Tabela B.52.14)
| Temp. Ambiente | Fator Isolação 90°C | Fator Isolação 75°C |
|---|
| 30°C | 1,00 | 1,00 |
| 35°C | 0,96 | 0,94 |
| 40°C | 0,91 | 0,88 |
| 45°C | 0,87 | 0,82 |
| 50°C | 0,82 | 0,75 |
| 55°C | 0,76 | 0,67 |
| 60°C | 0,71 | 0,58 |
2. Agrupamento de Cabos (IEC Tabela B.52.17 / NEC 310.15(C)(1))
| Número de Circuitos (2 ou 3 condutores carregados cada) | Fator de Derating |
|---|
| 1 | 1,00 |
| 2–3 | 0,80 |
| 4–5 | 0,70 |
| 6–9 | 0,60 |
| 10–20 | 0,50 |
| 20+ | 0,45 |
3. Combinações de Método de Instalação
- Cabo em eletroduto + eletroduto em isolamento = aplique ambos fatores
- Múltiplas camadas em bandeja = fatores adicionais
- Cabos de tamanhos mistos = use fator do menor cabo para todos
4. Queda de Tensão (Frequentemente o Fator Limitante para CC)
Queda de tensão CC: Vd = 2 × I × L × R / 1000 (V, A, m, Ω/km)
- 50 mm² Cu: R ≈ 0,387 Ω/km (CC, 20°C), 0,494 Ω/km (CC, 90°C)
- A 200A, 50m: Vd = 2 × 200 × 50 × 0,494 / 1000 = 9,9V
- Sistema 48V: 9,9V = 20,6% queda — INACEITÁVEL
- Sistema 120V: 9,9V = 8,3% queda — ALTA
- Sistema 400V: 9,9V = 2,5% queda — OK
Regra: Dimensione para ≤3% queda de tensão primeiro, depois verifique ampacidade térmica.
5. Limite de Temperatura do Condutor
- Terminais frequentemente limitam a 75°C (maioria disjuntores, terminais)
- Cabo 90°C em terminais 75°C = use coluna ampacidade 75°C
- CC não tem efeito skin — ampacidade 90°C mais próxima da realidade CC
Procedimento Passo a Passo de Dimensionamento
- Determine corrente de carga (Icarga) de placa de equipamento ou cálculo
- Selecione método de instalação (ampacidade de referência Iref)
- Aplique fatores de derating: Iderated = Iref × ktemp × kgroup × koutros
- Verifique: Icarga ≤ Iderated
- Calcule queda de tensão: Vd = 2 × Icarga × L × R(T) / 1000
- Verifique: Vd ≤ % permitida (tipicamente 3% derivado, 5% total)
- Se qualquer verificação falhar: Aumente bitola, reduza comprimento, melhore refrigeração, ou reduza carga
- Verifique proteção: Disjuntor/fusível ≤ ampacidade do cabo (ou próximo padrão per 240.4(B))
- Verifique suportabilidade curto-circuito: k²S² ≥ I²t para corrente de falta prospectiva
Exemplo Prático
Cenário: 50 mm² Cu, XLPE 90°C, 48V CC, 180A carga, 30m percurso, fixado direto, ambiente 35°C, 3 circuitos juntos
- Iref = 230 A (fixado direto, 90°C)
- ktemp = 0,96 (35°C)
- kgroup = 0,80 (3 circuitos)
- Iderated = 230 × 0,96 × 0,80 = 176,6 A
- Icarga = 180 A > 176,6 A → FALHA TÉRMICA
- Vd = 2 × 180 × 30 × 0,494 / 1000 = 5,3V (11%) → FALHA QUEDA TENSÃO
Solução: Use 70 mm² (Iref ≈ 290A → 223A derated, Vd ≈ 3,8V (7,9%)) ou 95 mm², ou paralelo 2×50 mm², ou aumente tensão.
Considerações Específicas para CC
- Sem efeito skin: CC usa seção transversal total — leve vantagem vs CA
- Sem reatância indutiva: Queda de tensão puramente resistiva — mais fácil calcular
- Interrupção de arco mais difícil: CC não cruza zero — disjuntores/fusíveis devem ser CC-rated
- Polaridade importa: Corrosão assimétrica, efeitos eletrolíticos
- Faltas a terra diferentes: Sem referência de neutro — precisa detecção de terra
Normas e Ferramentas
- IEC 60364-5-52: Norma internacional para dimensionamento de cabos
- BS 7671 (UK): Tabelas 4D1A-4J4A, Apêndice 4
- NEC 310.16 / 310.15: Tabelas de ampacidade EUA
- AS/NZS 3008: Austrália/Nova Zelândia
- Software: ETAP, SKM, Cablematic, apps fabricantes (Prysmian, Nexans, General Cable)
Quando Usar 50 mm² para CC
- Saídas de combinador de array solar FV (tipicamente 100–200A)
- Interconexões de banco de baterias (percursos curtos, alta corrente)
- Alimentação motores CC (guindastes, elevadores, VEs)
- Distribuição telecom -48V (corrente moderada, longos percursos)
- Cabos de solda (muito curtos, alta corrente, ciclo de trabalho)
Conselho final: Nunca cite um único número. Sempre especifique: "50 mm² Cu, XLPE, fixado direto, 30°C ambiente, circuito único → 230A. Para suas condições: X A." E sempre, sempre verifique queda de tensão — especialmente para CC.
