aula 4 - Eletrotecnica Básica

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ELETROTÉCNICA BÁSICA 
AULA 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fábio José Ricardo 
 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Olá, aluno. Nesta aula, você vai estudar os principais cálculos de corrente 
elétrica e potência para circuitos monofásicos, bifásicos e trifásicos, conforme 
recomendações das normas ABNT. Também vai descobrir como efetuar o 
cálculo e o dimensionamento dos condutores (fase, neutro, de proteção, ou 
aterramento) necessários nos diversos circuitos elétricos. 
Por fim, verá algumas exigências das normas ABNT e NBR5410 para a 
questão das proteções utilizadas nos circuitos elétricos, bem como os tipos mais 
comuns de proteção existentes – disjuntores e fusíveis de proteção. 
TEMA 1 – CÁLCULOS DE VARIÁVEIS 
1.1 Cargas monofásicas 
Em uma instalação, são encontrados vários tipos de cargas elétricas. As 
mais simples, presentes no interior das residências, são as cargas monofásicas, 
que necessitam de um condutor fase e um condutor neutro para funcionar. 
Praticamente todas as cargas elétricas de uma residência (tomadas, iluminação, 
eletrodomésticos etc.) têm essa característica. São cargas que não têm alta 
potência e podem ser alimentadas apenas por um condutor fase (R, S ou T) e 
um condutor neutro. 
Figura 1 – Esquema de ligação de uma carga monofásica 
 
A carga é ligada às extremidades de um circuito e recebe, nesse caso, 
condutor fase (R) e condutor neutro (N) para sua alimentação elétrica. Pelo 
condutor, tem-se a circulação de corrente elétrica (iL), que dependerá da 
potência da carga. 
VL C1
iLR
N
 
 
3 
Supondo que a tensão de entrada (VL) tem valor de 127 V e que a corrente 
que circula nos condutores tem valor de 5 A, pode-se calcular a potência da 
carga pela expressão: 
𝑃𝑃 = 𝑉𝑉 𝑥𝑥 𝐼𝐼 𝑥𝑥 cos (𝛷𝛷) (1) 
O valor do cos (𝛷𝛷) dependerá do fator de potência da carga, supondo que 
essa seja puramente resistiva, o valor do cos(𝛷𝛷) = 1. Então, o cálculo ficará: 
𝑃𝑃 = 127 𝑥𝑥 5 𝑥𝑥 1 = 635 W 
Exercício proposto 1 
Calcule a corrente elétrica que circula em um circuito que alimenta uma 
carga monofásica de potência 500 W e que é alimentada por uma tensão de 
linha de 220 V. A carga tem fator de potência igual a 0,95. 
Resposta: 𝑖𝑖 = 2,39 𝐴𝐴 
Exercício proposto 2 
Calcule a corrente elétrica que circula em um circuito, que alimenta uma 
carga monofásica, puramente resistiva, de potência 1.000 W e que é alimentada 
por uma tensão de linha de 380 V. 
Resposta: 𝑖𝑖 = 2,63 𝐴𝐴 
1.2 Cargas bifásicas 
Um segundo tipo de carga são as bifásicas, cargas de potência um pouco 
mais elevada e que já necessitam ser alimentadas através de dois condutores 
fase (RS, ST, ou TS). São características de aparelhos de ar-condicionado, 
máquinas industriais ou até mesmo chuveiros elétricos de maior potência. 
Algumas cargas monofásicas podem ser ligadas em sistema bifásico, são 
os casos, por exemplo, de aparelhos produzidos especificamente para redes de 
220 V, comum no estado de Santa Catarina e que, nesse caso, recebem da fonte 
de alimentação os condutores fase e neutro apenas. Já em estados cuja tensão 
é menor, como no Paraná, em que a tensão de 220 V é alcançada apenas com 
o uso de duas fases, esses mesmos equipamentos podem ser energizados 
utilizando duas fases, sem problemas. 
 
 
 
4 
Figura 2 – Esquema de ligação de uma carga bifásica 
 
A carga é ligada às extremidades de um circuito e recebe, nesse caso, 
dois condutores fase (R e S) para sua alimentação elétrica. Pelo condutor, tem-
se a circulação de corrente elétrica (iL), que dependerá da potência da carga. 
Supondo que a tensão de entrada (VL) tem valor de 220 V e que a corrente 
que circula nos condutores tem valor de 3 A, pode-se calcular a potência da 
carga pela mesma expressão: 
𝑃𝑃 = 𝑉𝑉 𝑥𝑥 𝐼𝐼 𝑥𝑥 cos (𝛷𝛷) (1) 
O valor do cos (𝛷𝛷) também dependerá do fator de potência da carga, 
supondo que esta seja puramente resistiva, o valor do cos(𝛷𝛷) = 1, então o 
cálculo ficará: 
𝑃𝑃 = 220 𝑥𝑥 3 𝑥𝑥 1 = 660 W 
Exercício proposto 1 
Calcule a corrente elétrica que circula em um circuito, que alimenta uma 
carga bifásica de potência 800 W e que é alimentada por uma tensão de linha 
de 220 V. A carga tem fator de potência igual a 0,92. 
Resposta: 𝑖𝑖 = 3,95 𝐴𝐴 
Exercício proposto 2 
Calcule a corrente elétrica que circula em um circuito, que alimenta uma 
carga bifásica, puramente resistiva, de potência 1 200 W e que é alimentada por 
uma tensão de linha de 440 V. 
Resposta: 𝑖𝑖 = 2,72 𝐴𝐴 
 
VL C2
iLR
S
 
 
5 
1.3 Cargas trifásicas 
Alimentadas através de três condutores fase (RST), são comuns nas 
grandes instalações e indústrias, sendo utilizadas em equipamentos de maior 
potência. Esse tipo de carga é utilizado em aparelhos de ar-condicionado mais 
potentes, máquinas industriais e linhas de produção de indústrias. Em 
residências, torna-se um pouco mais difícil encontrar cargas trifásicas. 
Figura 3 – Esquema de ligação de uma carga trifásica 
 
A carga é ligada às extremidades de um circuito e recebe, nesse caso, 
três condutores fase (R, S e t) para sua alimentação elétrica. Pelos condutores, 
tem-se a circulação de corrente elétrica (iL), que dependerá da potência da carga. 
Nesse caso, o comportamento das correntes e tensões passa a ser 
equivalente a um circuito trifásico, com as mesmas em defasagem de 120º. 
Supondo que a tensão de entrada (VL) tem valor de 220 V entre as fases 
e que a corrente que circula nos condutores tem valor de 30 A, pode-se calcular 
a potência da carga pela mesma expressão: 
𝑃𝑃 = √3 𝑥𝑥 𝑉𝑉 𝑥𝑥 𝐼𝐼 𝑥𝑥 cos (𝛷𝛷) (1) 
O valor do cos (𝛷𝛷) também dependerá do fator de potência da carga, 
supondo que esta carga tenha o valor de fator de potência de 95%. Então, o 
cálculo ficará: 
𝑃𝑃 = √3 𝑥𝑥 220 𝑥𝑥 30 𝑥𝑥 0,95 = 10.860 W 
Exercício proposto 1 
Calcule a corrente elétrica que circula em um circuito, que alimenta uma 
carga trifásica, de potência 1300 W e que é alimentada por uma tensão de linha 
de 220 V. A carga tem fator de potência igual a 0,92. 
C3
iL
VL
R
T
S
 
 
6 
Resposta: 𝑖𝑖 = 3,71 𝐴𝐴 
Exercício proposto 2 
Calcule a corrente elétrica que circula em um circuito, que alimenta uma 
carga trifásica, de fator de potência 88%, de potência 5 700 W e que é alimentada 
por uma tensão de linha de 440 V. 
Resposta: 𝑖𝑖 = 8,50 𝐴𝐴 
TEMA 2 – DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES FASE 
2.1 Critérios gerais 
No dimensionamento de um circuito elétrico para uma carga, os 
condutores fase necessários (R, S e/ou T) devem ser dimensionados levando-
se em conta os seguintes critérios: 
• primeiro – Capacidade de condução de corrente dos condutores; 
• segundo – Limites de queda de tensão (definidos nas normas ABNT); 
• terceiro – Capacidade de condução de corrente de curto-circuito por 
tempo limitado. 
O início do dimensionamento passa pela consideração dos dois primeiros 
critérios, ou seja, a capacidade de condução de corrente do cabo elétrico 
utilizado e os limites de queda de tensão, conforme normas ABNT, não 
ultrapassando os 7% da fonte principal até a carga. 
Após o dimensionamento de toda instalação elétrica, são conhecidos os 
parâmetros de curto-circuito dos pontos da instalação, bem como as proteções 
necessárias que deverão ser inseridas nos quadros elétricos de distribuição. 
Dessa forma, é necessário retornar ao dimensionamento dos condutores para 
comparar os parâmetros de isolamento dos cabos com os tempos de duração 
do curto-circuito em cada respectivo ponto. Caso o condutor não seja compatível, 
ele deve ser substituído por umde maior ampacidade (ou capacidade), a fim de 
que não seja danificado em caso de anomalias na instalação. 
São considerados dois parâmetros de curto-circuito: 
1. limitação da seção do condutor para uma demanda de curto-circuito; 
2. limitação do comprimento do circuito em função da corrente de curto-
circuito fase e terra. 
 
 
 
7 
Para regime de uso contínuo, os condutores também devem respeitar um 
limite máximo de temperatura. Por isso, a corrente que será transportada pelos 
condutores pode ser limitada dependendo do método de instalação e da 
temperatura do condutor. 
Tabela 1 – Temperaturas características dos condutores 
Tipo de isolação Temperatura máxima 
para serviço contínuo 
do condutor 
(ºC) 
Temperatura limite 
de sobrecarga do 
condutor 
(ºC) 
Temperatura limite 
de curto-circuito do 
condutor 
(ºC) 
Cloreto de polivinila 
(PVC) 
70 100 160 
Borracha etileno-
propileno 
90 130 250 
Polietileno reticulado 
(XLPE) 
90 130 250 
Fonte: Mamede (2010). 
2.2 Capacidade de condução de corrente elétrica 
Por meio da potência, ou corrente exigida pela carga, e conhecendo-se o 
método de instalação (infraestrutura em que serão instalados os cabos), bem 
como o sistema elétrico utilizado (mono, bi ou trifásico), é realizada a primeira 
escolha da seção do cabo elétrico que alimentará o circuito, lembrando que as 
correntes de carga podem ser calculadas pelos métodos demonstrados no tema 
1 desta aula. 
Essa primeira etapa de dimensionamento dos condutores fase considera, 
normalmente, as tabelas de capacidade de condução de corrente elétrica de 
cabos elétricos, fornecidas pelos diversos fabricantes e/ou tabelas disponíveis 
nas diversas bibliografias. 
Para exemplificar, considere um circuito trifásico, composto de três fases 
(R, S e T), que alimenta um painel de distribuição de carga trifásica, cuja tensão 
de alimentação da carga seja de 380 V e de corrente nominal de 120 A. Esse 
painel necessita receber os três cabos fase, bem como o condutor de neutro e 
de proteção, ou aterramento. 
Conhecidos os parâmetros da carga (tensões, correntes, fator de potência 
etc.), o próximo passo é descobrir o método de instalação utilizado, ou 
infraestrutura onde serão transportados os condutores elétricos. Para essa 
verificação, podem ser consultados os dados constantes da tabela 5.28, do livro 
Instalações elétricas, de Cotrim, cap. 5, e demais tabelas do mesmo capítulo. 
 
 
8 
Para a escolha do cabo, utilizou-se a tabela 9.6, constante do livro 
supracitado, cap. 9, p. 290, atribuindo-se de que esse circuito será instalado em 
uma eletrocalha aérea, cuja temperatura ambiente não ultrapasse os 30ºC e a 
temperatura do condutor não ultrapasse a 70ºC internamente (Tabela 2). 
Foi atribuído o método de instalação “F” com cabos instalados em sistema 
de trifólio (coluna 5 da tabela), sendo cobre o material dos condutores utilizados. 
De acordo com a tabela, o condutor a ser utilizado é o de 35 mm2, que 
tem uma capacidade de condução de corrente dentro das especificações 
citadas, de 137 A, portanto, suporta a corrente de 120 A da carga. 
Tabela 2 – Tabela de condução de corrente elétrica 
 
Fonte: Cotrim (2010). 
2.3 Correção da corrente elétrica do condutor pela temperatura do serviço 
permanente 
Após realizar a escolha da seção dos cabos “fase”, pelo método da 
corrente de carga e pelo método de instalação, é necessário efetuar algumas 
análises quanto ao ambiente, a fim de verificar a necessidade ou não de ajuste 
 
 
9 
do valor de corrente suportado pelo cabo. Isso significa que o cabo de 35 mm2, 
escolhido no exemplo anterior, pode sofrer a necessidade de ajustes no valor 
nominal de sua corrente (137 A) por conta de alguns fatores, sendo o primeiro 
deles a temperatura de serviço permanente do condutor. 
O cálculo é efetuado da seguinte maneira: 
Temperatura dos cabos circuito QF1 
𝜃𝜃𝜃𝜃 = 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇. +(𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 − 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇. ) 𝑥𝑥 ( 𝐼𝐼𝐼𝐼
𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼
 ) 
𝜃𝜃𝜃𝜃 = 30 + (70 − 30) 𝑥𝑥 ( 120
137
 ) 
𝜃𝜃𝜃𝜃 = 65,04º𝐶𝐶 
Isso significa que o condutor do exemplo citado não ultrapassará a 
temperatura de regime permanente máximo do cabo, que é de 70ºC, podendo 
ser utilizado sem problemas. Caso o valor resulte acima de 70ºC, uma seção 
acima deverá ser escolhia e os cálculos refeitos. 
2.4 Correção da corrente elétrica do condutor pela queda de tensão 
Outra verificação quanto à necessidade de correção da corrente elétrica 
do condutor está na questão da máxima queda de tensão que o circuito 
apresentará em virtude da distância da fonte até a carga. 
De acordo com o Quadro 1, a queda de tensão não poderá ultrapassar 
7%, sendo este valor dividido, por norma, em 3% da fonte principal 
(transformadores) até o quadro de distribuição, e 4 do quadro de distribuição até 
cada ponto final de entrega de energia. 
Quadro 1 – Queda de tensão 
Item Tipo de instalação Início da instalação Queda de 
tensão (%) da 
tensão 
nominal 
a Instalações alimentadas através de 
subestação própria 
Terminais secundários de 
transformador de MT/BT 
7% 
b Instalações alimentadas através de 
transformadores da companhia de 
energia elétrica 
Terminais secundários de 
transformador de MT/BT, 
quando o ponto de entrega 
for aí localizado 
7% 
c Instalações alimentadas através da 
rede secundária de distribuição da 
companhia de energia elétrica 
Ponto de entrega 7% 
d Instalações alimentadas através de 
geração própria (grupo gerador) 
Terminais do grupo gerador 7% 
Fonte: Mamede (2010). 
 
 
10 
Para circuitos com comprimento acima de 100 m, há uma possibilidade 
de acréscimo de 0,005% por metro de linha, desde que essa suplementação não 
ultrapasse 0,5% do total. 
Portanto, determina-se o valor da queda de tensão unitário, seguindo a 
tabela 9.17 do livro Instalações elétricas (Cotrim, 2010, p. 308). Nesse caso 
considerou-se a coluna de FP = 0,80, instalação em eletrocalha, material não 
magnético (em que a dimensão dos cabos não ultrapasse 40% da capacidade 
da eletrocalha), circuito trifásico. 
Tabela 3 – Queda de tensão em V / A x km 
 
Fonte: Cotrim (2010). 
Tem-se, então, para o mesmo exemplo: 
 cabo 35 mm2  S = 0,98 V/A x km 
 
Atribuindo-se que esse circuito tem uma distância de 30 metros da fonte, 
calcula-se o respectivo valor de queda pela fórmula: 
∆𝑈𝑈 = 𝑆𝑆 𝑥𝑥 𝐼𝐼 𝑥𝑥 𝑙𝑙 
Sendo 
∆𝑈𝑈 = queda de tensão em V; 
𝑆𝑆 = queda de tensão unitária em V / A x km; 
𝑙𝑙 = distância em km. 
FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95
1,5 23 27,4 23,3 27,6 20,2 23,9
2,5 14 16,8 14,3 16,9 12,4 14,7
4 9 10,5 8,96 10,6 7,79 9,15
6 5,87 7 6,03 7,07 5,25 6,14
10 3,54 1,2 3,63 4,23 3,17 3,67
16 2,27 2,7 2,32 2,68 2,03 2,33
25 1,5 1,72 1,51 1,71 1,33 1,49
35 1,12 1,25 1,12 1,25 0,98 1,09
50 0,86 0,95 0,85 0,94 0,76 0,82
70 0,64 0,67 0,62 0,67 0,55 0,59
95 0,5 0,51 0,48 0,5 0,43 0,44
120 0,42 0,42 0,4 0,41 0,36 0,36
150 0,37 0,35 0,35 0,34 0,31 0,3
185 0,32 0,3 0,3 0,29 0,27 0,25
240 0,29 0,25 0,26 0,24 0,23 0,21
300 0,27 0,22 0,23 0,2 0,21 0,18
400 0,24 0,2 0,21 0,17 0,19 0,15
500 0,23 0,19 0,19 0,16 0,17 0,14
Notas:
1. As dimensões do eletroduto e da eletrocalha adotadas são tais que a área dos cabos não ultrapassa 40% da área interna destes
2. Temperatura do condutor = 70ºC
Eletroduto e Eletrocalha (material magnético)
Cabo Superastic, Cabo Superastic Super e 
Afumex 750V
Circuito monofásico e trifásico
Seção Nominal 
(mm2)
Eletroduto e Eletrocalha (material não magnético)
Cabo Superastic, Cabo Superastic Super e Afumex 750V
Circuito monofásico Circuito trifásico
 
 
11 
Assim, o valorde queda de tensão para esse circuito fica: 
  ∆𝑈𝑈 = 0,98 𝑥𝑥 120,00 𝑥𝑥 30 𝑥𝑥 10−3 = 3,53 𝑉𝑉 
Em porcentagem, 
 ∆𝑈𝑈 = 3,53
380
 𝑥𝑥 100 = 0,93% 
Ou seja, considerando as exigências constantes nas normas ABNT e NBR 
5410, o exemplo citado não ultrapassa ao valor máximo de queda de tensão que 
é de 4% do quadro de distribuição até o equipamento, ficando abaixo ainda de 
1% de queda. 
2.5 Exercícios de fixação 
Resolvido 
Dimensione a seção dos cabos de energia que compõem um circuito 
trifásico, com tensão nominal de 220 V, sabendo que a carga que ele alimenta 
consome uma corrente elétrica de 95 A da fonte. Considere que os cabos estão 
instalados no método “F”, em trifólio, que o fator de potência da carga é de 80% 
e que a distância entre o ponto de energia (quadro elétrico) e a carga é de 80 m. 
Também considere que a temperatura ambiente é de 30ºC e que o condutor 
pode trabalhar a, no máximo, 70ºC de temperatura interna. 
Resolução 
• Escolha do cabo pela capacidade de condução de corrente: 
In = 95 A. 
Cabo 25 mm2, capacidade nominal do cabo 110 A. 
• Correção do cabo pela temperatura de regime permanente: 
𝜃𝜃𝜃𝜃 = 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇. + (𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 − 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇. ) 𝑥𝑥 ( 𝐼𝐼𝐼𝐼
𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼
 ) 
𝜃𝜃𝜃𝜃 = 30 + (70 − 30) 𝑥𝑥 ( 95
120
 ) 
𝜃𝜃𝜃𝜃 = 64,55º𝐶𝐶 Permanece o cabo 25 mm2 
• Correção do cabo pela queda de tensão: 
Cabo 25 mm2  S = 1,33 V/A x km 
∆𝑈𝑈 = 𝑆𝑆 𝑥𝑥 𝐼𝐼 𝑥𝑥 𝑙𝑙 
∆𝑈𝑈 = 1,33 𝑥𝑥 95,00 𝑥𝑥 80 𝑥𝑥 10−3 = 10,11 𝑉𝑉 
 
 
12 
∆𝑈𝑈 = 15,16220 𝑥𝑥 100 = 4,59% 
Nesse caso, como a queda ultrapassou os 4% determinados por norma, 
é necessário trocar a bitola do cabo por uma de maior seção, até que a queda 
fique dentro dos 4%. Utilizando o cabo de seção 35 mm2, tem-se uma queda de 
3,39%. Portanto, o cabo a ser utilizado, para os condutores fase, é de 35 mm2. 
Proposto 
Dimensione a seção dos cabos de energia que compõem um circuito 
trifásico, com tensão nominal de 440 V, sabendo que a carga que ele alimenta 
consome uma corrente elétrica de 95 A da fonte. Considere que os cabos estão 
instalados no método “F”, em trifólio, que o fator de potência da carga é de 80% 
e que a distância entre o ponto de energia (quadro elétrico) e a carga é de 80 m. 
Também considere que a temperatura ambiente é de 30ºC e que o condutor 
pode trabalhar a, no máximo, 70ºC de temperatura interna. 
Resposta 
Cabo 25 mm2, capacidade nominal do cabo 110 A. 
θR = 64,55ºC 
∆U = 10,11V 
∆U = 2,30% 
TEMA 3 – DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO 
Após o correto dimensionamento dos condutores “fase”, se o circuito é 
composto também de condutor neutro, deve-se efetuar o correto 
dimensionamento deste. O dimensionamento é realizado seguindo-se alguns 
critérios constantes nas normas ABNT NBR5410: 
• o condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito; 
• em circuitos monofásicos, a seção do condutor neutro deve ser igual à do 
condutor fase; 
• a seção do condutor neutro em circuitos com duas fases e neutro não 
deve ser inferior à dos condutores fase, podendo ser igual à dos 
condutores fase se a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos não for 
superior a 33%; 
 
 
13 
• a seção do condutor neutro de um circuito trifásico não deve ser inferior à 
dos condutores fase quando a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos 
não for superior a 15%, podendo ser igual ao condutor fase quando a 
referida taxa não for superior a 33%; 
• quando a seção dos condutores fase de um circuito trifásico com neutro 
for superior a 25 mm2, a seção do condutor neutro pode ser inferior à do 
condutor fase, com os limites conforme Tabela 4. 
• em um circuito trifásico com neutro ou um circuito com duas fases e um 
neutro com taxas de harmônicos superiores a 33%, a seção do condutor 
neutro não pode ser maior do que a seção dos cabos fase, devido ao valor 
da corrente que circula no condutor neutro. 
Tabela 4 – Seção do condutor neutro – critério “e” 
 
Fonte: Mamede (2010). 
Dessa forma, para o exemplo tratado no tema 2, em que os cabos “fase” 
foram dimensionados para seções de 35 mm2, cada cabo, a seção do cabo 
neutro nesse cabo será de 25 mm2, respeitando-se ainda os demais quesitos 
citados quanto às exigências das normas. 
3.1 Exercícios de fixação 
Exemplo 1 
Para um circuito de distribuição trifásico composto de cabos fase, neutro 
e proteção, cujos cabos “fase” possuem seção de 16 mm2, considerando que as 
Seção dos condutores Fase 
(mm2)
Seção mínima do 
condutor (mm2)
S <= 25 S
35 25
50 25
70 35
95 50
120 70
150 70
185 95
240 120
300 150
500 185
 
 
14 
exigências constantes nas normas NBR5410 são respeitadas, qual deve ser a 
bitola do condutor neutro? 
Resposta: 16 mm2. 
Exemplo 2 
Para um circuito de distribuição trifásico composto de cabos fase, neutro 
e proteção, cujos cabo “fase” possuem seção de 50 mm2, considerando que as 
exigências constantes nas normas NBR5410 são respeitadas, qual deve ser a 
bitola do condutor neutro? 
Resposta: 35 mm2. 
Exemplo 3: 
Para um circuito de distribuição monofásico composto de cabo fase e 
neutro, cujo cabo “fase” possui seção de 35 mm2, considerando que as 
exigências constantes nas normas NBR5410 são respeitadas, qual deve ser a 
bitola do condutor neutro? 
Resposta: 35 mm2 
TEMA 4 – DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO 
Após o dimensionamento dos condutores fase dos circuitos e neutro, para 
sistemas trifásicos que utilizem o cabo de proteção, este também é estabelecido 
seguindo-se alguns critérios constantes nas normas ABNT. Todas as partes 
metálicas, seja de infraestrutura, seja das cargas alimentadas, devem ser 
aterradas com o auxílio do condutor de proteção. 
Segundo a NBR 5410, um condutor de aterramento pode ser aplicado 
para vários circuitos de distribuição ou ramais alimentadores, quando os demais 
cabos estiverem acondicionados, ou instalados, em um mesmo meio de 
infraestrutura como uma mesma tubulação, porém sua seção (do cabo de 
proteção) deve ser projetada considerando o maior valor de corrente de curto-
circuito com o maior tempo desse curto. 
Caso o cabo de proteção não esteja acondicionado no mesmo meio físico 
que os demais, sua seção poderá ser de no mínimo 2,5 mm2, se estiver protegido 
mecanicamente, ou de 4 mm2 se não possuir proteção mecânica (Mamede, 
2010). 
 
 
15 
Para questões de exclusões, os seguintes materiais não podem ser 
utilizados para a função de condutores de proteção: tubulações e/ou canais de 
água e/ou gás, infraestrutura de líquidos ou gases inflamáveis, elementos que 
possam estar sujeitos a esforços e deslocamentos mecânicos durante sua 
operação, eletrodutos flexíveis, armaduras utilizadas em concretos, estrutura 
metálica e elementos metálicos da construção civil. A Tabela 5 demonstra um 
dos cálculos que deve ser efetuado para o dimensionamento do cabo de 
proteção, ou aterramento. 
Tabela 5 – Seção mínima do condutor de proteção 
 
Fonte: Mamede (2010). 
Dessa forma, ainda para o exemplo tratado no tema 2, em que os cabos 
“fase” foram dimensionados para seções de 35 mm2, o cabo neutro 
dimensionado para 25 mm2, pela Tabela 5, o condutor de aterramento deverá 
ser de 35 mm2. 
Outros fatores ainda são considerados para o dimensionamento do 
condutor de aterramento, tais critérios estão relacionados ao agrupamento de 
circuitos, correntes de curto-circuito, presença ou não de harmônicos na rede, 
entre outros parâmetros. As diversas considerações de recomendações podem 
ser consultadas na norma NBR5410 e demais normas ABNT, como também nas 
referências dos autores citados ao final deste documento. 
4.1Exercícios de fixação 
Exemplo 1 
Para um circuito de distribuição trifásico, composto de cabos fase, neutro 
e proteção, cujos cabo “fase” possuem seção de 10 mm2, considerando que as 
Seção mínima dos 
condutores Fase 
(mm2)
Seção mínima dos 
condutores de 
proteção (mm2)
S <= 16 S
16< S <= 35 16
S > 35 0,5 x S
 
 
16 
exigências constantes nas normas NBR5410 são respeitadas, qual deve ser a 
bitola do condutor de proteção? 
Resposta: 10 mm2. 
Exemplo 2 
Para um circuito de distribuição trifásico composto de cabos fase, neutro 
e proteção, cujos cabo “fase” possuem seção de 25 mm2, considerando que as 
exigências constantes nas normas NBR5410 são respeitadas, qual deve ser a 
bitola do condutor de proteção? 
Resposta: 16 mm2. 
Exemplo 3 
Para um circuito de distribuição monofásico composto de cabos fase e 
neutro, cujo cabo “fase” possui seção de 70 mm2, considerando que as 
exigências constantes nas normas NBR5410 são respeitadas, qual deve ser a 
bitola do condutor de proteção? 
Resposta: 35 mm2. 
TEMA 5 – PROTEÇÕES PARA CIRCUITOS 
Conforme Mamede (2010), as proteções destinadas aos circuitos 
elétricos, sejam disjuntores, sejam outros dispositivos, servem para interromper 
as correntes de sobrecargas nos diversos condutores do ramal alimentador, a 
fim de evitar aquecimento, rompimento de isolação, aquecimento da isolação e 
conexões além dos limites previstos em normas e limites do dimensionamento. 
As proteções devem, obrigatoriamente, estar localizadas nos diversos 
pontos dos circuitos em que existam alterações nos valores de corrente que está 
circulando (decréscimo em relação à fonte), como em quadros elétricos ou até 
mesmo pela troca da seção do condutor, em que a seção seguinte é composta 
de condutores de menor bitola. O dispositivo pode ser instalado ao longo do 
trajeto, desde que não haja distância maior que 3 m da fonte. 
O dispositivo pode ser excluído nos circuitos situados a jusante de uma 
mudança qualquer que altere a capacidade de condução de corrente dos 
condutores, desde que exista uma proteção de sobrecarga localizada a 
montante; nos circuitos de cargas resistivas ligadas no seu valor máximo; nos 
 
 
17 
circuitos de comando e sinalização; nos circuitos de alimentação de eletroímãs 
para elevação de carga; nos circuitos secundários de transformadores de 
corrente; nos circuitos secundários de transformadores de potencial destinados 
para os equipamentos de medição (em subestações, por exemplo); nos circuitos 
de carga motriz em regime de funcionamento. 
Um circuito estará totalmente protegido quando os seguintes pontos forem 
atendidos: 
• não fornecer condições de operação quando a corrente for inferior à 
capacidade de condução de corrente do condutor do circuito, 
considerando o modo de instalação deste; 
• pode operar normalmente com um tempo de retardo elevado, 
considerando uma corrente de curto-circuito de até 1,45 vez a capacidade 
de corrente do condutor correspondente; 
• opera em tempos inversamente proporcionais para correntes de 
sobrecarga compreendidas entre 1,45 vez e 8 vezes a corrente nominal 
do circuito; 
• opera em um tempo extremamente reduzido para as correntes de curto-
circuito. 
5.1 Disjuntores 
Disjuntores são dispositivos destinados à proteção dos circuitos e também 
às operações de manobras. Esses dispositivos devem atuar interrompendo o 
circuito quando a corrente circulante é superior ao valor estabelecido para o 
funcionamento normal. 
Geralmente, os disjuntores atuam em: 
• proteção de sobrecargas; 
• proteção contra curto-circuito; 
• comando funcional; 
• seccionamento; 
• seccionamento de emergência; 
• proteção contra contatos indiretos; 
• proteção contra quedas e ausência de tensão. 
 
 
 
18 
Figura 4 – Exemplo de um disjuntor tripolar ou trifásico 
 
Fonte: Shutterstock 
Os disjuntores podem ser fabricados em quatro tipos diferenciados sendo: 
1. Disjuntores térmicos 
Equipamentos que possuem somente capacidade de proteção pela 
corrente térmica de sobrecarga. 
2. Disjuntores magnéticos 
Equipamentos que possuem somente capacidade de proteção pela 
corrente de curto-circuito. 
3. Disjuntores termomagnéticos 
Equipamentos que possuem capacidade de proteção pela corrente 
térmica de sobrecarga e de curto-circuito. Na prática, esse é o tipo mais 
utilizado. 
4. Disjuntores termomagnéticos limitadores 
Equipamentos que possuem capacidade de proteção pela corrente 
térmica de sobrecarga e curto-circuito e também de um sistema especial 
capaz de interromper as elevadas correntes de curto-circuito antes que 
elas atinjam seu valor de pico. Esse sistema tem como princípio as forças 
dinâmicas provocadas pela corrente de defeito. 
Todos os tipos de disjuntores descritos podem ainda ser fabricados com 
as seguintes características: 
• Unidade sem ajuste ou regulação – Nesse tipo de dispositivo, as 
correntes térmicas e magnéticas são ajustadas pelo fabricante, e o 
disjuntor normalmente é selado, impossibilitando a alteração. 
• Unidade com ajuste ou regulação – Nesse tipo de dispositivo, as 
correntes térmicas e magnéticas são ajustadas no local pelo usuário. 
 
 
19 
5.2 Fusíveis 
São dispositivos também destinados à proteção de circuitos para cargas 
estáticas, utilizados quando as características da carga não suportam o uso dos 
disjuntores citados. Esses dispositivos possuem a característica de se fundirem 
quando percorridos pela corrente superior ao qual foram projetados. 
Os fusíveis podem ser do tipo “diazed”, conforme Figura 5 ou NH, para 
correntes com valor elevado. 
Figura 5 – Exemplo de fusível tipo Diazed 
 
Fonte: Shutterstock 
Os fusíveis NH e diazed são dotados de características de limitação de 
corrente. Para correntes de curto-circuito elevadas, eles atuam com um tempo 
extremamente rápido, o que não permite que a corrente de impulso atinja seu 
valor máximo. 
Todos os fusíveis precisam oferecer segurança aos elementos e 
equipamentos instalados a jusante do ponto de instalação. 
FINALIZANDO 
Nesta aula, foram estudados os cálculos de corrente elétrica, potência em 
circuitos monofásicos, bifásicos e trifásicos. Também foram demonstrados os 
requisitos constantes em normas para dimensionamento dos condutores fase de 
um circuito elétrico, bem como exemplificado em forma de exercícios como 
efetuar tal dimensionamento. 
 
 
20 
Abordou-se, ainda, como efetuar o cálculo e o dimensionamento dos 
condutores neutro e de proteção dos circuitos pelas recomendações da norma 
NBR5410. 
Por fim, foi exemplificado alguns tipos de proteções existentes (fusíveis e 
disjuntores), os tipos encontrados, parâmetros levados em conta para proteções, 
bem como principais aplicações de cada dispositivo. 
 
 
 
21 
REFERÊNCIAS 
ABNT. NBR 5410:2004. Instalações elétricas de baixa tensão. Disponível em: 
<https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3094898/mod_resource/content/1/NB
R%205410-2008%20-
%20Instala%C3%A7%C3%B5es%20El%C3%A9tricas%20de%20Baixa%20Te
ns%C3%A3o%20%28atual%29.pdf>. Acesso em: 1 out. 2017. 
MAMEDE FILHO, J. Instalações elétricas industriais. 8. ed. São Paulo: LTC, 
2010. 
CREDER, H. Instalações elétricas.16. ed. São Paulo: LTC, 2016. 
COTRIM, A. A. M. B. Instalações elétricas. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2009. 
 
	Conversa inicial
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS