Caso real · Elétrica

Extensão de 30 m para ferramenta de 2000 W: qual bitola

Uma obra de muro no fundo do terreno precisa de uma serra circular e uma esmerilhadeira de 2000 W, mas a tomada mais próxima está a 30 metros. A extensão de 1,5 mm² que já existe em casa esquenta e a serra perde força. O problema não é só a corrente: é a distância.

Extensão de 30 m para ferramenta de 2000 W: qual bitola

O caso: ferramentas de 2000 W (serra circular e esmerilhadeira, uma de cada vez), fator de potência suposto de 0,9, ligadas por uma extensão de 30 m de cabo flexível de cobre (tipo PP). Limite de queda de tensão de 4%, o mesmo que se usa para circuitos terminais. Analisamos a casa com tomada de 127 V e a alternativa com tomada de 220 V.

Resposta curta: em 127 V a ferramenta puxa 17,5 A e a extensão de 30 m precisa de 6 mm² para ficar em 3,1% de queda. Em 220 V, com 10,1 A, basta 2,5 mm² (2,5%). A extensão de 1,5 mm² em 127 V derrubaria 12,4% da tensão. Nos dois casos, use plugue e tomada de 20 A.

Carretel amarelo de extensão elétrica numa obra
Figura 1. Extensão em carretel deve ser desenrolada por inteiro antes de alimentar uma ferramenta de 2000 W: enrolado, o cabo não dissipa o calor. Foto: Annie Spratt / Unsplash

1. A corrente da ferramenta

Ferramentas com motor universal têm fator de potência abaixo de 1. Com o valor suposto:

I = P ÷ (V × FP)

Tensão Conta Corrente
127 V 2000 ÷ (127 × 0,9) 17,5 A
220 V 2000 ÷ (220 × 0,9) 10,1 A

Só pela corrente, um cabo de 2,5 mm² aguentaria os dois casos com folga. O que manda numa extensão longa é a queda de tensão.

2. A queda de tensão em 30 metros

Numa extensão monofásica, a corrente vai por um condutor e volta pelo outro, então o comprimento elétrico é o dobro:

ΔV = 2 × ρ × L × I ÷ S, com ρ = 0,0225 Ω·mm²/m para o cobre em temperatura de trabalho.

Para 127 V e 17,5 A:

Seção Queda (V) Queda (%) Comprimento máximo a 4%
1,5 mm² 15,7 V 12,4% 10 m
2,5 mm² 9,4 V 7,4% 16 m
4 mm² 5,9 V 4,7% 26 m
6 mm² 3,9 V 3,1% 39 m

Com a extensão de 1,5 mm², a serra receberia cerca de 111 V em vez de 127 V, e isso em regime. Na partida, quando a corrente é várias vezes maior por um instante, a queda é proporcionalmente maior: a ferramenta "arrasta" para ganhar rotação, esquenta e perde força no corte.

0369121501020304050Comprimento da extensão (m)Queda de tensão (%)30 m2,5 mm²4 mm²6 mm²limite 4 %
Figura 2. Queda de tensão de uma ferramenta de 2000 W em 127 V para extensões de 2,5, 4 e 6 mm². Aos 30 m, só a de 6 mm² fica abaixo de 4%.

3. Em 220 V o problema quase some

A mesma potência com o dobro da tensão pede metade da corrente, e a queda percentual cai a um quarto. Para 10,1 A:

Seção Queda (V) Queda (%) Comprimento máximo a 4%
1,5 mm² 9,1 V 4,13% 29 m
2,5 mm² 5,5 V 2,48% 48 m
0,01,63,24,86,48,001020304050Comprimento da extensão (m)Queda de tensão (%)30 m1,5 mm²2,5 mm²limite 4 %4 mm²
Figura 3. A mesma ferramenta em 220 V. A extensão de 1,5 mm² fica no limite aos 30 m; a de 2,5 mm² sobra.

Se a casa tem tomadas de 220 V, ou se dá para puxar um ponto de 220 V perto da obra, comprar a ferramenta em 220 V resolve o problema com um cabo comum.

4. Tabela por comprimento

O mesmo cálculo para outras distâncias, com seção mínima de 1,5 mm²:

Extensão 127 V: cabo 127 V: queda 220 V: cabo 220 V: queda
10 m 2,5 mm² 2,5% 1,5 mm² 1,4%
15 m 2,5 mm² 3,7% 1,5 mm² 2,1%
20 m 4 mm² 3,1% 1,5 mm² 2,8%
30 m 6 mm² 3,1% 2,5 mm² 2,5%
40 m 10 mm² 2,5% 2,5 mm² 3,3%
50 m 10 mm² 3,1% 4 mm² 2,6%

Acima de 30 m em 127 V, a seção necessária cresce para valores pouco práticos numa extensão portátil. Nesses casos, a solução costuma ser um ponto de tomada fixo mais perto da obra, feito como circuito da instalação.

Esmerilhadeira angular e cabo de extensão no piso empoeirado de uma obra
Figura 4. Na partida, o motor da ferramenta puxa um pico de corrente; com cabo fino e longo, a tensão afunda e a ferramenta perde torque. Foto: Annie Spratt / Unsplash

5. Plugue, tomada e a origem da extensão

A extensão é tão boa quanto o elo mais fraco:

  • Plugue e tomada. O padrão brasileiro tem versões de 10 A e 20 A. Com 17,5 A em 127 V, só a de 20 A serve. Em 220 V, os 10,1 A ficam no limite da de 10 A; use 20 A também.
  • Tomada de origem. O circuito da parede precisa suportar a ferramenta além do que já estiver ligado nele. Se ele for de 1,5 mm² com disjuntor de 10 A, não adianta a extensão ser de 6 mm².
  • Terra. Use cabo PP de três vias (fase, neutro e terra) e plugue de três pinos. Ferramentas com carcaça metálica dependem do terra para proteção; o circuito de origem deve ter DR.
Tomada20 ADR 30 mA6 mm² PP30 mFerramenta 2000W127 VQueda de tensão 3,10 %
Figura 5. Extensão do caso em 127 V: 6 mm², 30 m, alimentada por circuito de 20 A com DR.

6. Duas ferramentas na mesma extensão

Na obra, é comum alguém ligar a esmerilhadeira enquanto outro usa a serra, num benjamim no fim da extensão. Aí a carga dobra para 4000 W:

Tensão Corrente Extensão de 30 m Queda Proteção
127 V 35,0 A 10 mm² 3,7% 40 A
220 V 20,2 A 4 mm² 3,1% 25 A

Em 127 V, os 35 A já passam do que qualquer plugue e tomada de uso doméstico suportam, e a seção vira coisa de alimentador, não de extensão. Mesmo em 220 V, os 20,2 A já passam dos 20 A do maior plugue do padrão. A regra prática é simples: uma ferramenta de 2000 W por extensão. Se a obra precisa de duas ao mesmo tempo, leve duas extensões a partir de tomadas de circuitos diferentes, ou instale um quadro provisório de obra perto do serviço.

7. Quando vale fazer um ponto fixo

Se o serviço no fundo do terreno vai durar semanas, ou se ali vai ficar uma bancada, compare: uma extensão de 6 mm² e 30 m é pesada, cara e vive sendo pisada e arrastada. Um circuito fixo, enterrado em eletroduto adequado até uma caixa com tomada de 20 A e proteção própria no quadro, resolve de forma definitiva e permite usar cabo dimensionado pela norma de instalações. Esse circuito deve ser projetado e executado por eletricista habilitado, com DR e aterramento.

8. Carretel: desenrole tudo

Um carretel enrolado é um cabo empilhado sobre si mesmo, sem como trocar calor com o ar. Com 17,5 A passando, as voltas internas esquentam muito mais que um cabo esticado. Muitos fabricantes informam no carretel duas correntes máximas, uma enrolado e outra desenrolado, e a primeira é bem menor. Para ferramentas de 2000 W, desenrole a extensão inteira antes de ligar, mesmo que só precise de parte do comprimento.

9. Como ler a extensão que você já tem

Na capa do cabo e na etiqueta, procure:

  • Seção em mm², por exemplo "3 × 2,5 mm²" (três vias de 2,5 mm²).
  • Tensão de isolamento, em geral 450/750 V para cabos PP.
  • Corrente nominal do plugue, da tomada e do carretel.
  • Marca de certificação do Inmetro nos plugues, tomadas e no conjunto.

Extensões vendidas como "para uso geral" muitas vezes têm cabo de 0,75 ou 1 mm². Não servem para ferramenta de 2000 W em nenhuma distância.

10. Checklist antes de ligar a ferramenta

  1. Conferir a tensão da tomada e da ferramenta.
  2. Medir a distância real até o ponto de trabalho e somar sobras.
  3. Escolher a seção pela tabela e confirmar plugue e tomada de 20 A.
  4. Desenrolar o carretel por completo.
  5. Passar o cabo longe de poças, de quinas cortantes e do disco da serra.
  6. Testar o DR do circuito de origem pelo botão de teste.

11. Sinais de problema

  • Ferramenta lenta para acelerar ou travando no corte.
  • Plugue ou tomada mornos depois de alguns minutos.
  • Cheiro de plástico aquecido no carretel.
  • Lâmpadas da casa piscando quando a ferramenta parte.

12. Erros comuns

  • Escolher a extensão só pela corrente. Pela corrente, 2,5 mm² bastaria; pela queda, em 127 V, não.
  • Emendar duas extensões finas. As quedas se somam e a emenda vira ponto quente.
  • Usar tomada de 10 A em 127 V. São 17,5 A contínuos.
  • Deixar o carretel enrolado.
  • Usar cabo paralelo sem terra para ferramenta com carcaça metálica.

13. Perguntas frequentes

Qual a bitola da extensão de 30 m para 2000 W em 127 V? 6 mm², com 3,1% de queda.

E em 220 V? 2,5 mm², com 2,5% de queda.

Posso usar extensão de 2,5 mm² em 127 V? Até cerca de 16 m para respeitar 4%. Aos 30 m, a queda seria 7,4%.

E uma de 4 mm²? Chega a 26 m em 127 V; aos 30 m fica em 4,7%, um pouco acima do limite.

Qual disjuntor protege a tomada de origem? Para esta carga em 127 V, 20 A, desde que o cabo do circuito fixo também suporte essa proteção.

14. Resumo do caso

Item 127 V 220 V
Corrente 17,5 A 10,1 A
Extensão de 30 m 6 mm² 2,5 mm²
Queda de tensão 3,1% 2,5%
Plugue e tomada 20 A 20 A

Para outras potências e distâncias, use a calculadora de bitola de cabo com a corrente e o comprimento da sua extensão.

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Fontes e referências

  1. ABNT NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão capacidade de condução de corrente dos condutores de cobre e limite de queda de tensão usado no cálculo
  2. ABNT NBR 14136 – Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo correntes nominais de 10 A e 20 A dos plugues e tomadas do padrão brasileiro
  3. ABNT NBR NM 247-5 – Cabos isolados com policloreto de vinila: cabos flexíveis (cordões) construção dos cordões flexíveis usados em extensões, como o cabo PP
  4. Inmetro – Avaliação da conformidade de plugues, tomadas e extensões exigência de certificação e marcação de corrente e tensão nos produtos vendidos no Brasil

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