O que a norma exige
A seção correta é a menor que passa em todos.
Os critérios não se substituem nem se compensam. Uma seção generosa em capacidade de condução pode reprovar na queda de tensão; outra que passa nas duas pode não suportar o curto-circuito. O dimensionamento termina quando a mesma seção atende a todos — e é aí que aparece o trabalho repetitivo, porque reprovar em qualquer critério significa subir a seção e refazer os outros três.
NBR 5410 §6.2.5
Capacidade de condução de corrente
A seção precisa conduzir a corrente de projeto sem ultrapassar a temperatura que a isolação suporta.
A maneira de instalar é traduzida para um método de referência (Tabela 33), e é ele que aponta a corrente admissível na tabela correta (Tabelas 36 a 39). Esse valor de tabela é o ponto de partida, não a resposta: ele vale para uma condição de referência que quase nunca é a do projeto, e por isso é corrigido antes de ser comparado com a corrente de projeto.
IZ = In × Ft × Fa × Fn × N
corrente admissível corrigida = valor de tabela × temperatura × agrupamento × neutro × condutores em paralelo
NBR 5410 §6.2.3 e §6.2.4
Queda de tensão
Uma seção pode conduzir a corrente com folga e ainda assim entregar tensão insuficiente na ponta.
O cálculo depende da resistência e da reatância do condutor, e a reatância varia com a disposição física dos cabos — dois arranjos da mesma seção de 10 mm² podem diferir de 0,10 a 0,15 Ω/km. Em circuitos longos é comum a queda de tensão, e não a ampacidade, ser o critério que decide a seção final. O limite aplicável é do projeto, e o valor a respeitar depende de onde a instalação começa a ser medida.
NBR 5410 §5.3.5.5
Suportabilidade ao curto-circuito
Durante a falta, o condutor precisa aguentar termicamente até a proteção atuar.
A seção mínima sai da corrente de curto presumida, do tempo de atuação da proteção e do fator k, que a Tabela 34 dá para cada combinação de isolação e material do condutor. É uma verificação independente das anteriores: uma seção aprovada na ampacidade e na queda de tensão ainda pode ser reprovada aqui, e nesse caso o único caminho é subir a seção.
S ≥ Icc × √t / k
seção mínima = corrente de curto × raiz do tempo de atuação, dividido pelo fator k da Tabela 34
NBR 5410 §5.3.4.1
Proteção contra sobrecarga
O disjuntor precisa caber entre a corrente de projeto e a capacidade do cabo — e atuar antes de danificá-lo.
As duas condições são verificadas juntas: a corrente nominal do dispositivo fica entre a corrente de projeto e a corrente admissível corrigida, e a corrente convencional de atuação não passa de 1,45 vez a capacidade do cabo. É o critério que mais frequentemente obriga a subir uma seção que já tinha passado em todo o resto.
IB ≤ IN ≤ IZ e I2 ≤ 1,45 × IZ
corrente de projeto ≤ nominal do dispositivo ≤ capacidade do cabo; atuação ≤ 1,45 × capacidade