Como dimensionar um barramento blindado

Atualizado em · Tech Barras, fabricante de barramento blindado em Ferraz de Vasconcelos (SP)

Resposta curta: dimensionar um barramento blindado é escolher a corrente nominal, conferir a queda de tensão e confirmar que ele suporta o curto-circuito no ponto de instalação. Na prática: calcule a corrente de projeto, aplique os fatores de correção do fabricante, verifique a queda de tensão e compare a corrente de curto-circuito presumida com a suportabilidade do barramento.

Dados de entrada

  • Tensão e sistema (por exemplo, trifásico 380/220 V ou 220/127 V).
  • Potência do transformador ou demanda das cargas, e fator de potência.
  • Comprimento e traçado da linha.
  • Posição e corrente de cada derivação.
  • Temperatura ambiente e ambiente de instalação.
  • Corrente de curto-circuito presumida no início da linha.
  • Cargas com harmônicas: no-breaks, inversores, fontes de equipamentos de TI.

1. Corrente de projeto

Em sistemas trifásicos, a corrente vem da potência aparente (S, em VA) e da tensão entre fases (V):

I = S ÷ (√3 × V)

Com a potência ativa (P, em W), use I = P ÷ (√3 × V × cos φ).

Exemplo: transformador de 1.000 kVA em 380 V. I = 1.000.000 ÷ (1,732 × 380) ≈ 1.519 A. Em 220 V, a mesma potência dá cerca de 2.624 A.

Quando a linha alimenta várias cargas, use a demanda calculada no projeto (com fatores de demanda e de diversidade), não a soma das potências instaladas.

2. Corrente nominal e fatores de correção

Escolha um barramento com corrente nominal igual ou maior que a corrente de projeto, depois de aplicar os fatores de correção do catálogo do fabricante:

  • temperatura ambiente: pela ABNT NBR 16019, a corrente nominal é declarada para 35 °C, e o fabricante informa o fator k1 para outras temperaturas;
  • posição de montagem: na vertical (prumada), o fabricante informa o fator k2. A corrente admissível fica I = k1 × k2 × In;
  • harmônicas: a corrente de projeto deve incluir as componentes harmônicas, que aquecem o neutro e podem exigir neutro reforçado.

Valores nominais comuns no mercado: 630, 800, 1.000, 1.250, 1.600, 2.000, 2.500, 3.200, 4.000 e 5.000 A. No exemplo, 1.519 A leva a um barramento de 1.600 A, se não houver fatores de redução.

A proteção precisa estar coordenada: corrente de projeto ≤ corrente nominal do disjuntor ≤ corrente admissível do barramento, já corrigida. Onde a seção do barramento diminui, por um componente de redução, a ABNT NBR 16019 exige um dispositivo de proteção contra sobrecarga e curto-circuito ligado nesse ponto.

3. Queda de tensão

Em um trecho trifásico com a carga concentrada na ponta:

ΔV = √3 × I × L × (R × cos φ + X × sen φ)

R e X são a resistência e a reatância do barramento por metro (Ω/m), informadas no catálogo do fabricante para a temperatura de operação, e L é o comprimento em metros. Se as cargas estão distribuídas de forma uniforme ao longo da linha, como em uma prumada com um cofre por andar, a queda fica perto da metade.

Exemplo com valores ilustrativos: I = 1.519 A, L = 60 m, R = 0,035 mΩ/m, X = 0,020 mΩ/m e cos φ = 0,92 (sen φ ≈ 0,39). ΔV ≈ 1,732 × 1.519 × 60 × (0,0322 + 0,0078) × 10⁻³ ≈ 6,3 V, cerca de 1,7% de 380 V.

A ABNT NBR 5410 (item 6.2.7) limita a queda de tensão somando todos os trechos, do início da instalação até a carga: em geral, 7% quando a instalação tem transformador próprio e 5% a partir do ponto de entrega quando o fornecimento é em baixa tensão. Nos circuitos terminais, no máximo 4%. Como o barramento é só um dos trechos, reserve para ele uma parte pequena desse limite.

4. Curto-circuito

O barramento precisa suportar a corrente de curto-circuito presumida no ponto onde começa. Pela ABNT NBR IEC 61439-6, o fabricante declara essa suportabilidade como:

  • Icw: corrente suportável de curta duração, valor eficaz em kA por um tempo definido, normalmente 1 s;
  • Ipk: corrente suportável de crista, o pico da primeira onda;
  • ou corrente de curto-circuito condicional, quando um dispositivo de proteção a montante limita a corrente.

Estimativa rápida no secundário do transformador, desprezando a impedância da rede: Icc ≈ In ÷ (Z% ÷ 100). Para 1.000 kVA em 380 V e impedância de 5% (confira na placa): 1.519 ÷ 0,05 ≈ 30 kA. A Icw do barramento deve ser maior que esse valor, ou a proteção a montante deve limitar a corrente ao valor ensaiado. Cada cofre de derivação também precisa suportar o curto no seu ponto. Na linha Tech Barras, o barramento de 1.600 A tem Icw de 80 kA, em cobre e em alumínio.

5. Outras escolhas de projeto

  • Material: cobre, mais compacto, ou alumínio, mais leve e com barras de seção maior.
  • Grau de proteção: o mínimo da ABNT NBR 16019 é IP31, mas as influências externas definem o necessário. Nas prumadas, a Enel pede IP54, e IP55 perto de tubulações de água. A linha Tech Barras é IP55.
  • Neutro e terra: neutro de mesma seção das fases na maioria dos casos, reforçado quando há harmônicas; condutor de proteção conforme o esquema de aterramento.
  • Derivações: posição, corrente e proteção de cada cofre plug-in.
  • Dilatação: juntas de dilatação em trechos longos e nas juntas estruturais do prédio.
  • Travessias: barreira corta-fogo nas lajes e paredes de compartimentação.
  • Prumadas: suportes que acompanham a dilatação da linha e a acomodação do prédio.

Resumo: roteiro de dimensionamento

Roteiro de dimensionamento
EtapaO que verificarCritério
Corrente de projetodemanda, tensão e fator de potênciaI = S ÷ (√3 × V)
Corrente nominalfatores de correção do catálogocorrente nominal corrigida ≥ corrente de projeto
Proteçãodisjuntor a montantecorrente de projeto ≤ In do disjuntor ≤ corrente admissível do barramento
Queda de tensãoR, X, comprimento e distribuição das cargassoma dos trechos dentro do limite da ABNT NBR 5410
Curto-circuitocorrente presumida no início da linhaIcw e Ipk do barramento ≥ corrente presumida, ou proteção limitadora ensaiada

Este guia serve para pré-dimensionamento. O projeto final deve ser feito por profissional habilitado, com os dados do fabricante do barramento escolhido e a responsabilidade técnica (ART) correspondente.

Dimensionamento e projeto em 3D

A Tech Barras dimensiona a linha e faz o projeto em 3D a partir do seu unifilar e do layout da obra.

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Perguntas frequentes sobre dimensionamento de barramento blindado

Como calcular a corrente de um barramento blindado?

Pela potência: I = S ÷ (√3 × V) em sistemas trifásicos. Um transformador de 1.000 kVA em 380 V dá cerca de 1.519 A. Depois, escolha a corrente nominal igual ou maior, com os fatores de correção do fabricante.

Qual a queda de tensão máxima permitida?

A ABNT NBR 5410 limita a soma dos trechos: em geral, 7% a partir do transformador próprio e 5% a partir do ponto de entrega em baixa tensão, com no máximo 4% nos circuitos terminais.

O que é Icw no barramento blindado?

É a corrente suportável de curta duração: o valor eficaz de curto-circuito, em kA, que o barramento suporta por um tempo definido, normalmente 1 s, comprovado em ensaio conforme a ABNT NBR IEC 61439-6.

Barramento de alumínio precisa ser maior que o de cobre?

Sim. Como o alumínio conduz menos que o cobre, as barras precisam de seção maior para a mesma corrente. Em compensação, o conjunto fica mais leve.

Quando usar neutro reforçado?

Quando há muitas cargas não lineares, como no-breaks, inversores e fontes de equipamentos de TI, que geram harmônicas e aumentam a corrente no neutro.