Cabo 10 mm² aguenta quantos watts para alimentar quadro?

1. O que muda quando o cabo alimenta um quadro

Um circuito terminal liga um aparelho. Um alimentador liga um quadro inteiro, com vários circuitos que nunca funcionam todos juntos no máximo. Por isso ele é dimensionado pela demanda, a potência simultânea provável, e não pela soma das etiquetas.

Duas consequências práticas:

1. o alimentador carrega correntes altas por longos períodos, então a capacidade de corrente não pode ser estourada;
2. a queda de tensão dele se soma à de todos os circuitos do subquadro, então ela precisa ser pequena.

2. A capacidade do 10 mm²

Pela tabela da NBR 5410, cobre com isolação de PVC em eletroduto embutido (B1):

• dois condutores carregados (220 V entre fases, ou 127 V fase e neutro): 57 A, disjuntor máximo de 50 A;
• três condutores carregados (circuito trifásico): 50 A, disjuntor máximo de 50 A.

Nos dois casos o disjuntor é o de 50 A. A diferença é que, no trifásico, o cabo trabalha sem folga nenhuma.

3. Quantos watts, em cada tipo de ligação

A linha "duas fases e neutro" vale só se as cargas de 127 V estiverem bem divididas entre as duas fases. Na prática, raramente estão. Por isso este guia faz a conta de queda com o modelo mais conservador, a carga toda entre fases.

4. O subquadro de 9 kW

1. Corrente de projeto: 9000 ÷ 220 = 40,9 A.
2. Disjuntor do alimentador: 50 A, o padronizado imediatamente acima.
3. Capacidade: o 10 mm² conduz 57 A. Passa.
4. Queda nos 30 m: 5,52 V, ou 2,51 %.

Isoladamente, tudo certo. O problema aparece quando a gente olha a instalação inteira.

5. De onde vieram os 9 kW

A demanda é a parte do projeto em que mais se erra para cima e para baixo. Para o pavimento do caso, a lista de cargas previstas foi esta:

Somadas, dão 13,7 kW. Mas o chuveiro não funciona o dia inteiro, as tomadas dos quartos raramente estão todas carregadas e o secador e o aquecedor de toalhas não costumam coincidir com o banho mais quente. Aplicando fatores de demanda, chegamos a 9 kW, cerca de 66 % do instalado.

Os fatores exatos variam: cada distribuidora publica os seus na norma de fornecimento, e o projetista pode justificar outros. O que não se pode é dimensionar o alimentador pela carga de um único aparelho grande, nem supor que tudo liga ao mesmo tempo sem critério. A primeira opção subdimensiona; a segunda leva a 16 mm² ou 25 mm² sem necessidade.

Uma verificação simples: a demanda nunca deve ser menor que a maior carga individual somada a uma parte razoável das outras. Aqui, só o chuveiro já responde por 30,9 A dos 40,9 A do alimentador.

6. A queda acumulada

A NBR 5410 limita a queda total a 5 % entre o ponto de entrega da distribuidora e qualquer ponto de utilização. O caminho até uma tomada do pavimento novo tem três trechos:

Com 10 mm², os circuitos do pavimento superior ficam com 1,69 % de margem. Um circuito de tomadas de 127 V em 2,5 mm² com 20 A gasta isso em menos de 6 m. Com 16 mm² a margem sobe para 2,63 %, o suficiente para um pavimento de casa comum.

O valor de 0,80 % para o trecho padrão–quadro geral é uma suposição deste exemplo. Meça ou calcule o seu: se o padrão estiver longe, esse número cresce e muda a conclusão.

7. Distância e seção

Com o disjuntor carregado nos 50 A, o 10 mm² alcança 39 m antes de chegar a 4 % em 220 V; em trifásico 127/220 V, 45 m.

E em trifásico? O mesmo subquadro de 9 kW em ligação trifásica 127/220 V puxaria 23,6 A por fase, com disjuntor de 25 A e cabo de 4 mm², e queda de 3,14 %.

8. Neutro, terra e eletroduto

• Neutro: do mesmo tamanho das fases. A NBR 5410 só admite neutro reduzido em seções bem maiores e com carga equilibrada, o que não é o caso de um subquadro residencial.
• Condutor de proteção: para fases de até 16 mm², o terra tem a mesma seção da fase. Com 10 mm², terra de 10 mm².
• Eletroduto: duas fases, neutro e terra de 10 mm² pedem eletroduto maior do que os de 3/4" usados nos circuitos comuns. Calcule a ocupação antes de embutir.

9. Como montar o subquadro

1. No quadro geral, disjuntor de 50 A dedicado ao alimentador.
2. No subquadro, uma chave geral (disjuntor ou interruptor) e o DR que proteger os circuitos de áreas molhadas.
3. Disjuntores dos circuitos do subquadro sempre menores que os 50 A de montante, para que um curto num circuito não desligue o pavimento inteiro.
4. Barramentos separados de neutro e de terra; no subquadro, os dois não são interligados.
5. Identificação de cada circuito na porta.

10. Sinais de alimentador no limite

• disjuntor do alimentador morno ou quente depois de horas de uso;
• quedas de luz no pavimento superior quando o chuveiro de lá liga;
• tensão medida no subquadro bem abaixo da medida no quadro geral, com carga.

11. Erros comuns

• Ligar neutro e terra juntos no subquadro. Isso faz corrente de retorno circular pelo terra e atrapalha o DR.
• Usar o 10 mm² com disjuntor de 63 A porque o cabo "aguenta 57 A".
• Ignorar o trecho padrão–quadro geral no cálculo da queda.
• Alimentar o subquadro com neutro mais fino do que as fases.

12. Perguntas frequentes

O 10 mm² aguenta uma casa inteira? Uma casa com demanda de até 11,0 kW em 220 V, se o trecho for curto. A demanda vem do cálculo da distribuidora, não da soma das etiquetas.

Quantos watts o 10 mm² leva em 127 V? Fase e neutro com disjuntor de 50 A: 6.350 W. É um uso raro, porque cargas desse porte quase sempre vão em 220 V.

Posso usar 10 mm² e disjuntor de 40 A para ganhar folga? Pode, se a demanda couber em 40 A (8.800 W em 220 V). A queda também cai, porque a corrente é menor.

Preciso de DR logo na saída do quadro geral? Não necessariamente. O mais comum é colocar o DR no próprio subquadro, protegendo os circuitos que exigem essa proteção. Um DR único na saída do quadro geral desligaria o pavimento inteiro a cada pequena fuga.

Disjuntor bipolar ou tripolar para o alimentador? Bipolar quando o subquadro recebe duas fases; tripolar quando recebe três. O neutro não passa pelo disjuntor termomagnético residencial comum, mas deve ter o mesmo caminho e a mesma seção das fases.

E se a demanda crescer para 11 kW? A corrente vai a 50,0 A, no limite do disjuntor de 50 A, e a queda nos 30 m sobe para 3,07 %. Nesse ponto, 16 mm² deixa de ser opcional.

E alumínio? Em residências, a resposta é cobre. A NBR 5410 restringe o alumínio a seções maiores e a instalações com manutenção qualificada.

13. Resumo

Para o seu subquadro, calcule a demanda e coloque potência, tensão e distância na calculadora de bitola. Alterações em quadros devem ser feitas por eletricista habilitado.