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Verificar a queda de tensão de um cabo – cobre/alumínio, 1~ e 3~
Esta calculadora determina a queda de tensão de um cabo com base na seção do condutor, comprimento, corrente e material. Ela usa a condutividade do cobre ou do alumínio e diferencia sistemas monofásicos e trifásicos.
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A tabela de queda de tensão para 220 V relaciona a seção do condutor (em mm²) com o comprimento do circuito e a corrente, indicando a perda percentual resultante. Ela é construída a partir da resistividade do cobre ou alumínio e serve para escolher a bitola que mantém a queda dentro do limite normativo.
A queda de tensão é calculada multiplicando a corrente pela resistência do condutor, considerando o comprimento de ida e volta do circuito. Em circuitos monofásicos usa-se o dobro do comprimento; em trifásicos aplica-se o fator da raiz de três.
Para dimensionar por queda de tensão, define-se a queda percentual máxima admitida e calcula-se a seção mínima do condutor a partir da corrente, do comprimento do circuito e da resistividade do material. Depois compara-se essa seção com a exigida pela capacidade de condução de corrente e pela proteção, adotando sempre a maior.
A queda de tensão excessiva se resolve aumentando a seção do condutor, reduzindo o comprimento do circuito ou aproximando o quadro de distribuição da carga. Também ajuda dividir a carga em mais circuitos, corrigir o fator de potência e eliminar conexões oxidadas ou frouxas.
O limite depende do ponto de origem da instalação e é fixado pela norma de instalações elétricas de baixa tensão, que estabelece percentuais máximos entre a origem e o ponto de utilização, com um valor parcial menor para os circuitos terminais. Consulte a NBR 5410 para os percentuais aplicáveis ao seu tipo de alimentação.
Coloca-se o multímetro na função tensão e mede-se com o circuito energizado e sob carga, encostando as pontas nas duas extremidades do trecho de cabo ou da conexão a avaliar. O valor lido é a queda naquele trecho; medir sem carga não revela o problema.
Multiplica-se a corrente do circuito pela resistência total do condutor, obtida a partir da resistividade do material, do comprimento e da seção. O resultado em volts é dividido pela tensão nominal para obter a queda percentual.
As faixas de tensão de atendimento são classificadas como adequada, precária e crítica, conforme os intervalos definidos pela regulação de qualidade de energia. A faixa adequada corresponde a valores próximos da tensão nominal, e as demais indicam desvios progressivamente maiores.
Selecione no multímetro a função de tensão contínua (VDC ou V com traço) e uma escala acima do valor esperado, então toque a ponta vermelha no polo positivo e a preta no negativo, em paralelo com o circuito. Leitura negativa apenas indica que as pontas estão invertidas.
A Calculadora de Queda de Tensão ajuda a verificar se um cabo elétrico consegue alimentar um equipamento sem perder tensão demais ao longo do percurso. Esse problema aparece quase sempre nas mesmas situações: a edícula no fundo do terreno, a garagem afastada, o depósito de ferramentas, a instalação de um carregador de parede (wallbox) para carro elétrico ou um quadro provisório de obra. Nesses casos, o cabo raramente falha por não suportar a corrente — ele falha porque, ao percorrer 30, 50 ou 80 metros, a tensão que chega ao aparelho fica bem menor do que a tensão de origem, causando lâmpadas fracas, motores que superaquecem ou carregadores que reduzem a potência.
Nesta calculadora você informa a seção do condutor, o comprimento do cabo, a corrente (ou a potência), o material, a tensão e se a instalação é monofásica ou trifásica, e vê na hora a queda de tensão em volts e em porcentagem. É uma ferramenta útil para eletricistas, instaladores de wallbox e qualquer pessoa que esteja planejando um cabo longo antes de comprá-lo.
A queda de tensão depende do comprimento do cabo, da corrente, do fator de potência (cos φ), da seção do condutor e da condutividade do material (kappa). Os valores de kappa utilizados são 56 m/(Ω·mm²) para o cobre e 35 m/(Ω·mm²) para o alumínio.
Onde L é o comprimento em metros (apenas a distância de ida, a fórmula já contabiliza o retorno através do fator 2 ou √3), I é a corrente em amperes e A a seção em mm².
A queda relativa é calculada com:
dU% = dU / U × 100
Quando você conhece a potência do aparelho em vez da corrente, a calculadora calcula a corrente automaticamente:
Se o objetivo for descobrir a seção mínima necessária para não ultrapassar 3% de queda, a fórmula fica assim:
A = (fator × L × I × cos φ) / (κ × U × 0,03)
onde "fator" é 2 (monofásico) ou √3 (trifásico). Depois, o resultado é arredondado para a seção padronizada imediatamente superior: 1,5 / 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 25 / 35 / 50 / 70 / 95 / 120 / 150 mm².
Exemplo 1 – Edícula: um quadro secundário alimenta uma edícula a 40 metros do quadro principal, com uma carga de 16 A, cos φ 1, sistema monofásico de 230 V e cabo de cobre de 4 mm². dU = (2 × 40 × 16 × 1) / (56 × 4) = 5,71 V, o que corresponde a 2,48% de queda — dentro do valor de 3% para iluminação, mas perto do limite se houver mais cargas.
Exemplo 2 – Carregador de parede (wallbox): um wallbox trifásico de 11 kW fica a 60 metros do quadro geral, com tensão de 400 V e cos φ 0,95. A corrente calculada é I = 11000 / (√3 × 400 × 0,95) ≈ 16,7 A. Com cabo de cobre de 6 mm²: dU = (√3 × 60 × 16,7 × 0,95) / (56 × 6) ≈ 4,9 V, ou seja, 1,23% — perfeitamente aceitável. Se o percurso fosse de 100 metros, a queda subiria para cerca de 2,0%: ainda abaixo de 3%, mas com bem menos folga.
Exemplo 3 – Garagem afastada com alumínio: um cabo de alumínio de 10 mm² alimenta uma garagem a 50 metros, corrente de 20 A, cos φ 1, monofásico. dU = (2 × 50 × 20 × 1) / (35 × 10) = 5,71 V, isto é, 2,48% — abaixo de 3%, portanto dentro também do valor para iluminação, mas com pouca folga; com cobre de 10 mm², a queda seria de apenas 1,55%.
| Aplicação | Queda de tensão máxima | Fonte |
|---|---|---|
| Iluminação, a partir da origem da instalação (rede pública de BT) | 3% | IEC 60364-5-52 anexo G (DIN VDE 0100-520), BS 7671 apêndice 4 – recomendação |
| Outros usos, a partir da origem da instalação (rede pública de BT) | 5% | IEC 60364-5-52 anexo G (DIN VDE 0100-520), BS 7671 apêndice 4 – recomendação |
| Do medidor ao ponto de utilização em residências (Alemanha) | 3% | DIN 18015-1 |
| Ramal de entrada até o medidor (Alemanha) | 0,5% | TAB alemãs |
| Circuito terminal (EUA) | 3% | NEC 210.19(A), nota informativa |
| Alimentador + circuito terminal (EUA) | 5% | NEC 215.2(A), nota informativa |
No Brasil, os limites de queda de tensão das instalações de baixa tensão são definidos pela NBR 5410 (item 6.2.7), conforme o tipo de alimentação; confira ali os percentuais que valem para o seu caso. A calculadora usa 3% como referência e avisa também quando a queda passa de 5%.
Um cabo pode suportar perfeitamente a corrente nominal sem superaquecer, mas, se o percurso for longo, a resistência acumulada provoca uma perda de tensão significativa antes de chegar ao equipamento. É por isso que, em instalações como edículas, garagens ou carregadores distantes, o critério decisivo passa a ser a queda de tensão, e não apenas a capacidade térmica do condutor.
O cobre tem uma condutividade kappa de 56 m/(Ω·mm²), enquanto o alumínio tem apenas 35. Isso significa que, para a mesma seção e o mesmo comprimento, um cabo de alumínio tem uma queda de tensão maior — normalmente é preciso aumentar a seção do alumínio em cerca de 1,5 a 1,6 vez para ter um desempenho equivalente ao do cobre.
Basta informar na calculadora o comprimento previsto do percurso, a corrente ou a potência do equipamento e o cos φ; o resultado indica automaticamente a seção mínima padronizada para manter a queda de tensão dentro dos 3% de referência, evitando problemas de desempenho ou a necessidade de refazer a instalação mais tarde.