O circuito de uma estação de recarga de 7,4 kW carrega cerca de 34 A durante horas seguidas, todos os dias. Por isso ele é exclusivo, calculado com folga e protegido por disjuntor e DR próprios. A seção do cabo sai de dois critérios que precisam passar juntos: a corrente que o cabo aguenta (já com as correções de temperatura e agrupamento) e a queda de tensão até a vaga. Em garagens grandes, o segundo costuma mandar.
Comece pela corrente
Na rede 127/220 V, a estação é ligada entre duas fases (220 V); na rede 220/380 V, entre fase e neutro (220 V). Nos dois casos a corrente é a mesma, e o circuito tem dois condutores carregados mais o condutor de proteção (PE). O artigo tensões e fases explica a diferença.
Outro ponto que muda tudo: a recarga é uma carga contínua. Diferente de um chuveiro, que puxa corrente alta por minutos, a estação fica horas no máximo. O cabo precisa aguentar isso sem aquecer além do limite da isolação.
Um circuito para cada ponto
A NBR 17019 pede que cada ponto de conexão seja alimentado por um circuito terminal próprio, calculado com fator de demanda 1, ou seja, pela corrente máxima do ponto.[1] Normas de distribuidoras repetem a exigência de circuito exclusivo, com disjuntor e DR.[2]
Na prática: nada de pendurar a estação no circuito da iluminação da garagem ou de uma tomada de uso geral. E nada de duas estações no mesmo disjuntor.
Escolhendo o cabo: capacidade de corrente
A NBR 5410 pede que a seção do condutor atenda vários critérios ao mesmo tempo: capacidade de corrente, queda de tensão, proteção contra sobrecarga, proteção contra curto-circuito, seccionamento automático e seção mínima.[3] O primeiro filtro é a tabela de capacidade de corrente, que depende do material da isolação, do método de instalação e do número de condutores carregados.
| Seção (cobre) | Capacidade típica | Para 34 A contínuos |
|---|---|---|
| 4 mm² | 32 A | Não atende |
| 6 mm² | 41 A | Atende só sem agrupamento e com distância curta |
| 10 mm² | 57 A | Folga para agrupamento e distâncias médias |
| 16 mm² | 76 A | Distâncias longas ou condições severas |
- Capacidade típica:
- 32 A
- Para 34 A contínuos:
- Não atende
- Capacidade típica:
- 41 A
- Para 34 A contínuos:
- Atende só sem agrupamento e com distância curta
- Capacidade típica:
- 57 A
- Para 34 A contínuos:
- Folga para agrupamento e distâncias médias
- Capacidade típica:
- 76 A
- Para 34 A contínuos:
- Distâncias longas ou condições severas
A tabela vale para uma condição de referência. Na garagem real, dois fatores costumam reduzir a capacidade:[3]
- Temperatura: garagem fechada, perto de casa de máquinas ou com laje exposta ao sol fica acima dos 30 °C da tabela. Cabo em ambiente mais quente conduz menos.
- Agrupamento: vários circuitos de estações correndo juntos na mesma eletrocalha ou no mesmo eletroduto se aquecem uns aos outros. O fator de agrupamento da norma reduz bastante a capacidade de cada um, e na recarga todos tendem a estar carregados ao mesmo tempo, de madrugada.
Cabos com isolação de 90 °C (EPR ou XLPE) conduzem mais corrente na mesma seção, e são uma escolha comum nas eletrocalhas de garagem. O projetista compara as opções.
Queda de tensão: o critério que manda nas garagens grandes
A corrente passando pelo cabo provoca uma pequena perda de tensão. A NBR 5410 limita essa queda; nos circuitos terminais, o limite usado é de 4%.[4] Em 220 V, 4% são 8,8 V. A conta usa a queda unitária do cabo, tirada de catálogo do fabricante:
| Seção | Queda unitária | Distância máxima a 34 A (4%) |
|---|---|---|
| 6 mm² | 7,0 V/A·km | ≈ 37 m |
| 10 mm² | 4,2 V/A·km | ≈ 61 m |
| 16 mm² | 2,7 V/A·km | ≈ 95 m |
- Queda unitária:
- 7,0 V/A·km
- Distância máxima a 34 A (4%):
- ≈ 37 m
- Queda unitária:
- 4,2 V/A·km
- Distância máxima a 34 A (4%):
- ≈ 61 m
- Queda unitária:
- 2,7 V/A·km
- Distância máxima a 34 A (4%):
- ≈ 95 m
Por que isso importa para o carro? Tensão baixa na tomada significa mais corrente para a mesma potência, mais aquecimento e, em casos extremos, estação ou carro interrompendo a recarga por subtensão. E a queda de tensão é energia perdida em calor no cabo, paga por alguém todo mês.
O disjuntor: protege o cabo, não o carro
O disjuntor do circuito existe para proteger o cabo contra sobrecarga e curto-circuito. A regra básica de coordenação é: corrente de projeto ≤ corrente nominal do disjuntor ≤ capacidade corrigida do cabo.[3]
Além da corrente nominal, o disjuntor precisa interromper a maior corrente de curto-circuito possível naquele ponto. A distribuidora é obrigada a informar, sem custo e em até 30 dias, a corrente de curto-circuito presumida no ponto de conexão,[5] e o projetista calcula a partir dela o valor em cada quadro.
DR: proteção das pessoas
Cada ponto de recarga em corrente alternada tem o seu próprio dispositivo DR, com sensibilidade de até 30 mA.[1] E aqui a recarga tem uma particularidade: uma falha no carro pode gerar corrente de fuga contínua, que “cega” os DRs comuns. Por isso:
- DR tipo AC (o mais barato, comum em residências) não é aceito.[1]
- DR tipo B detecta também fuga contínua e pode ser usado sozinho.[2]
- DR tipo A só serve se houver detecção de corrente contínua de fuga, seja embutida na estação, seja por um dispositivo dedicado (RDC-DD, conforme a IEC 62955).[1] [2]
Antes de comprar o DR, confira na ficha técnica da estação se ela já tem a detecção de 6 mA em corrente contínua. Os detalhes estão em proteções: DR, DPS e disjuntores.
DPS e aterramento
O carregador de bordo do carro precisa suportar surtos vindos da rede, e o projeto prevê dispositivos de proteção contra surtos (DPS) especificados conforme a NBR 5410 e a NBR 5419.[2] O condutor de proteção (PE) acompanha cada circuito até a estação, e o aterramento precisa estar em ordem: sem terra adequado, a proteção contra choque não funciona como projetada. Veja aterramento na recarga.
Do quadro para trás: o alimentador
O cabo que leva energia do quadro geral até o quadro dos carregadores segue a mesma lógica, com uma diferença grande: sem gerenciador, ele é calculado pela soma das estações (fator de demanda 1); com gerenciador, pela demanda que o gerenciador garante não ultrapassar.[2] Vinte estações em fator de demanda 1, mesmo revezando as fases, puxam cerca de 420 A na fase mais carregada. Com o controle limitando o grupo a, por exemplo, 100 A por fase, o alimentador, o quadro e as proteções ficam muito menores. É por isso que o gerenciador de demanda entra no projeto desde o começo.
Corrente de projeto: 34 A. Pela capacidade sem correções, 6 mm² passaria; com o agrupamento na eletrocalha, a capacidade corrigida cai abaixo dos 40 A do disjuntor. Pela queda de tensão, 6 mm² daria cerca de 4,9% a 45 m.
Solução do exemplo: cabo de 10 mm² (queda de cerca de 2,9%), disjuntor de 40 A, DR de 30 mA tipo B (ou tipo A com detecção de 6 mA CC embutida na estação), condutor de proteção junto e DPS no quadro. O projeto real confirma cada valor com o catálogo do cabo e a medição do local.
Na ProSmart EV
A obra elétrica é um serviço à parte, feito por um integrador credenciado com ART; a ProSmart EV apoia o integrador no projeto da recarga, inclusive na medição e no ProDemand, que define o tamanho do alimentador e do quadro dos carregadores.
Resumo
- Estação de 7,4 kW em 220 V: cerca de 34 A contínuos, em circuito exclusivo.
- A seção do cabo precisa passar na capacidade corrigida e na queda de tensão de até 4%.
- Disjuntor entre a corrente de projeto e a capacidade do cabo; DR de 30 mA, nunca tipo AC.
- O alimentador do quadro dos carregadores depende do gerenciador de demanda, definido no projeto.