Caso real · Elétrica

Ar 12000 BTUs a 20 m do quadro: qual fio e disjuntor?

O quadro fica na entrada da casa e a suíte, no fundo do terreno. Entre os dois, 20 m de eletroduto. A pergunta do cliente foi direta: o fio de 2,5 mm² aguenta o ar de 12000 BTUs a essa distância?

Ar 12000 BTUs a 20 m do quadro: qual fio e disjuntor?

O caso: split inverter de 12000 BTUs, 220 V, 20 m de cabo do quadro à condensadora, cobre com isolação de PVC em eletroduto embutido (método B1). Corrente máxima de placa de 9 A, valor típico de modelos inverter dessa capacidade.

Resposta curta: sim, 2,5 mm² resolve, com disjuntor de 10 A curva C em circuito exclusivo. A queda de tensão nos 20 m é de 1,47%. Em 127 V a história muda: o mesmo percurso pede 4 mm².

Condensadora de ar-condicionado fixada em parede externa
Figura 1. Com 20 m de cabo, a tensão que chega à condensadora já é um pouco menor que a do quadro. Foto: Andrianto Cahyono Putro / Unsplash
Quadro10 A curva CDR 30 mA2,5 mm²20 mSplit 12000 BTUs220 VQueda de tensão 1,47 %
Figura 2. O circuito da suíte: 10 A no quadro, 20 m de 2,5 mm² e 216,8 V na chegada.

1. A distância entra só em uma das três verificações

Dimensionar um circuito é passar por três filtros, e só o terceiro depende do comprimento:

  1. Disjuntor ≥ corrente do aparelho. Com 9 A, o próximo valor padronizado é 10 A.
  2. Cabo com capacidade ≥ disjuntor. No método B1, 2,5 mm² conduz 24 A. Passa com folga, e ainda é a seção mínima que a NBR 5410 aceita para circuitos de força.
  3. Queda de tensão ≤ 4% do quadro até o aparelho. É aqui que os 20 m aparecem.

Em distâncias curtas, os dois primeiros filtros decidem. Conforme o cabo cresce, o terceiro passa a mandar.

2. A conta da queda nos 20 m

Para 220 V (duas fases ou fase-neutro), ΔV = 2 × L × I × ρ ÷ S, com ρ = 0,0225 Ω·mm²/m:

ΔV = 2 × 20 × 9 × 0,0225 ÷ 2,5 = 3,24 V → 1,47%

Chegam à condensadora cerca de 216,8 V quando o compressor está no máximo. Com 4 mm², a queda seria de 0,92%: melhora, mas não é necessária.

O cabo de 2,5 mm² só encosta nos 4% por volta de 54 m com essa corrente. A margem do caso é grande.

3. Tabela por distância em 220 V

Comprimento do cabo Seção Disjuntor Queda
10 m 2,5 mm² 10 A 0,74%
20 m 2,5 mm² 10 A 1,47%
30 m 2,5 mm² 10 A 2,21%
40 m 2,5 mm² 10 A 2,95%
50 m 2,5 mm² 10 A 3,68%
60 m 4 mm² 10 A 2,76%
80 m 4 mm² 10 A 3,68%

Repare que o disjuntor não muda com a distância. Quem muda é o cabo, e só depois de uns 54 m.

04812162001530456075Comprimento do cabo (m)Queda (%)20 m2,5 mm² · 127 V4 mm² · 127 V2,5 mm² · 220 Vlimite 4 %4 mm² · 220 V
Figura 3. Queda de tensão do split de 12000 BTUs: 9 A em 220 V contra 15,5 A em 127 V. Em 127 V, o 2,5 mm² passa do limite antes dos 20 m.

4. O mesmo percurso em 127 V

Muitos modelos de 12000 BTUs também são vendidos em 127 V. A potência é parecida, mas a corrente máxima típica sobe para cerca de 15,5 A. Agora a conta fica apertada:

  • Disjuntor: 16 A.
  • Queda com 2,5 mm² nos 20 m: 4,39%, acima do limite. Esse cabo só atende até uns 18 m.
  • Cabo indicado: 4 mm², com queda de 2,75%.
Comprimento (127 V) Seção Disjuntor Queda
10 m 2,5 mm² 16 A 2,20%
20 m 4 mm² 16 A 2,75%
30 m 6 mm² 16 A 2,75%
40 m 6 mm² 16 A 3,66%
50 m 10 mm² 16 A 2,75%
60 m 10 mm² 16 A 3,30%
80 m 16 mm² 16 A 2,75%

Há também a energia que vira calor no próprio cabo. Com o compressor no máximo, os 20 m dissipam cerca de 29 W em 220 V (2,5 mm²) contra 54 W em 127 V, mesmo já com o cabo de 4 mm². Se a casa tem as duas tensões, o ar vai no 220 V.

Feixe de cabos elétricos pretos
Figura 4. O comprimento real do cabo, com subidas e desvios, é o número que entra na conta de queda de tensão. Foto: Kier in Sight Archives / Unsplash

5. Como medir os 20 m de verdade

A distância que importa é a do cabo, não a da planta baixa. Na suíte do caso, a medição ficou assim:

  • 12 m de eletroduto horizontal no forro, do quadro até a parede da suíte;
  • 2,5 m de descida do forro até a caixa de passagem;
  • 3 m contornando a janela até a parede externa;
  • 1,5 m de subida até o ponto da condensadora;
  • cerca de 1 m de sobra nas caixas e nos bornes.

Total: 20 m. Quem mede só a linha reta entre quadro e suíte (12 m no caso) subestima a queda em quase metade.

6. O que olhar na placa e no manual

  • Faixa de tensão de operação. O manual informa em que tensão mínima o aparelho funciona sem erro. A distribuidora já pode entregar um pouco abaixo da nominal, dentro das faixas do PRODIST, e a queda no cabo vem por cima disso.
  • Corrente máxima (não a nominal): é ela que entra na calculadora.
  • Seção do cabo de alimentação recomendada pelo fabricante, às vezes dada por distância.
  • Disjuntor recomendado. Se o manual indicar 16 A, o cabo de 2,5 mm² continua atendendo, porque conduz 24 A.

Por que o inverter sente a queda de tensão

A placa eletrônica de um split inverter retifica a tensão da rede e monta, a partir dela, a alimentação do compressor. Quando a tensão de entrada cai, a placa puxa mais corrente para entregar a mesma potência, e mais corrente significa mais queda no cabo. É um efeito que se realimenta. Por isso a margem que sobra entre os 1,47% do caso e os 4% da norma não é desperdício: ela absorve os dias em que a rede do bairro já chega baixa.

10 m218,4 V V20 m216,8 V V30 m215,1 V V40 m213,5 V V50 m211,9 V V
Figura 5. Tensão que chega à condensadora com cabo de 2,5 mm², 9 A e 220 V no quadro, conforme o comprimento do circuito.

7. Checklist da instalação

  1. Meça o percurso real do cabo, como na seção 5, e anote o total.
  2. Confirme no quadro se há 220 V disponível (entre fases ou fase-neutro, conforme a região).
  3. Passe circuito exclusivo com três condutores: duas fases (ou fase e neutro) e terra, todos de 2,5 mm².
  4. Instale disjuntor curva C de 10 A, ou o valor do manual, e um DR de 30 mA para o circuito.
  5. Leve o terra até a carcaça da condensadora; não confie no aterramento pela tubulação de cobre do gás.
  6. Feche os bornes com o torque indicado e use terminais adequados nas pontas do cabo.
  7. Com o aparelho funcionando no máximo, meça a tensão na condensadora e registre o valor.

8. Sintomas de cabo comprido demais ou mal dimensionado

  • O aparelho exibe código de subtensão nas tardes mais quentes, quando a rede do bairro também está carregada.
  • A condensadora demora a acelerar ou desliga e religa sem motivo aparente.
  • Lâmpadas do mesmo lado da casa perdem brilho quando o ar parte.
  • Bornes e conectores escurecidos dentro da caixa da condensadora.

Antes de culpar o aparelho, meça a tensão na condensadora com ela funcionando e compare com a do quadro. A diferença é a queda real do seu cabo.

9. Erros que encarecem a obra

  • Subir para 4 mm² "por garantia" em 220 V. Nos 20 m não é preciso; o dinheiro rende mais em um DR e em bons conectores.
  • Ficar no 2,5 mm² em 127 V. É o oposto: aqui a economia derruba a tensão abaixo do limite.
  • Emendar o cabo no meio do forro. Cada emenda é um ponto de aquecimento; puxe o cabo inteiro.
  • Aproveitar o circuito da iluminação que já passa pelo forro. Ele é de 1,5 mm² e não foi projetado para o ar.

10. Perguntas frequentes

Até que distância o 2,5 mm² atende o ar de 12000 BTUs em 220 V? Com 9 A, até cerca de 54 m. Na tabela, aos 60 m a calculadora já indica 4 mm².

E em 127 V? Só até uns 18 m. Nos 20 m do caso, use 4 mm² e disjuntor de 16 A.

Disjuntor de 10 A ou de 16 A? Os dois servem com 2,5 mm². O de 10 A é o mínimo pela conta; o de 16 A aparece em muitos manuais. Fique com o do manual.

Posso usar um cabo PP aparente na parede externa? Pode, se for cabo próprio para uso externo, protegido do sol e fixado. A capacidade muda com o método de instalação; confira na calculadora escolhendo o método correspondente.

O DR desarma toda vez que o ar liga. O cabo é o culpado? Raramente. Desarme do DR indica corrente escapando para o terra: umidade na caixa de ligação da condensadora, isolação ferida ao puxar o cabo pelo eletroduto ou neutro de outro circuito ligado por engano neste. Um cabo longo não faz o DR atuar; ele faz cair a tensão. Peça ao eletricista um teste de isolação do circuito antes de trocar o DR.

Quanto de tensão chega ao aparelho? Em 220 V com 2,5 mm², cerca de 216,8 V com o compressor no máximo, partindo de 220 V no quadro.

11. Resumo

Item 220 V 127 V
Corrente máxima típica 9 A 15,5 A
Disjuntor 10 A curva C 16 A curva C
Cabo para 20 m 2,5 mm² 4 mm²
Queda nos 20 m 1,47% 2,75%
Proteção extra DR 30 mA DR 30 mA

Mudou a distância ou a corrente da placa? Coloque os números na calculadora de bitola e confira o resultado antes de comprar o cabo. A execução deve ficar com eletricista habilitado.

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Fontes e referências

  1. ABNT NBR 5410:2004 – Instalações elétricas de baixa tensão capacidade de condução de corrente (método B1), seção mínima de força e limite de 4 % de queda em circuitos terminais
  2. ANEEL – Procedimentos de Distribuição (PRODIST), Módulo 8 faixas de tensão de atendimento que a distribuidora deve respeitar na entrada do imóvel
  3. IEC 60898-1 – Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations curva C para cargas com motor e marcação da corrente nominal
  4. Calculadora de queda de tensão do SizeBench conferência da queda por seção e comprimento
  5. Calculadora de bitola de fio do SizeBench dimensionamento completo com os dados do caso

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