Calculadora de Seccionamento Automático — NBR 5410

A calculadora

A ferramenta Seccionamento (NBR 5410) vive na suíte gratuita de cálculos elétricos da Estudos Elétricos, no menu lateral da plataforma. Você escolhe o esquema de aterramento (TN, TT ou IT) e a tensão fase-terra U0; informa o dispositivo de proteção (corrente nominal In + curva do disjuntor, ou a corrente Ia direta para fusível) e os condutores de fase e de proteção (seção, material, comprimento, temperatura). A calculadora devolve Zs, Zs máxima admissível, a corrente de falta If, o veredito e o comprimento máximo do circuito que ainda garante o seccionamento.

O cálculo é gratuito. O memorial de cálculo em PDF é recurso de assinante.

➡ Abrir a ferramenta gratuita de Seccionamento — no menu lateral, selecione Seccionamento (NBR 5410).

O que é e quando usar

Quando uma falta fase-massa ocorre num equipamento (a fase toca a carcaça aterrada), surge uma tensão de contato perigosa nas massas até a proteção desligar o circuito. A proteção contra contatos indiretos por seccionamento automático (NBR 5410 §5.1.2.2, equivalente à IEC 60364-4-41) exige que o dispositivo de proteção interrompa a falta dentro de um tempo máximo — tão menor quanto maior a tensão.

Para isso acontecer no esquema TN, a corrente de falta fase-terra precisa ser alta o suficiente para levar o dispositivo a atuar dentro do tempo da Tabela 25 — o que, na prática, significa atingir a corrente de disparo instantâneo (magnético) do disjuntor. Como a corrente de falta cai com o comprimento do circuito (a impedância do laço cresce), circuitos longos podem não seccionar a tempo.

Use esta calculadora para: (1) verificar Zs ≤ U0/Ia num circuito terminal e provar que o disjuntor secciona a falta no tempo exigido; (2) achar o comprimento máximo do circuito para uma dada seção, material e dispositivo; (3) decidir o esquema de proteção quando o critério não fecha (aumentar seção da fase/PE, reduzir comprimento, baixar curva/In, ou usar DR no esquema TT).

Teoria do cálculo

Esquema TN (massas ligadas ao neutro aterrado, retorno pelo PE/PEN):

Zs · Ia ≤ U0   ⇒   Zs ≤ U0 / Ia        (NBR 5410 §5.1.2.2.3)
If = U0 / |Zs| ≥ Ia   (forma equivalente)

Esquema TT (massas a eletrodo próprio; retorno pela terra — proteção por DR):

RA · IΔn ≤ U_L (50 V)   ⇒   RA ≤ 50 / IΔn   (NBR 5410 §5.1.2.2.5)

Esquema IT: a 1ª falta não exige seccionamento (apenas sinalização); a 2ª falta comporta-se como TN ou TT. A calculadora trata o IT como TN-equivalente para a 2ª falta e alerta (§5.1.2.2.6).

Impedância do laço (TN): a fase de ida mais o condutor de proteção (PE) de retorno, mais uma eventual impedância a montante:

Zs = Z_montante + Z_fase(ida) + Z_PE(retorno)   [Ω]

As impedâncias de condutor usam a resistência a 20 °C da IEC 60228 / NBR NM 280, corrigida para a temperatura de operação (R = R20·[1 + α·(T − 20)], α_Cu = 0,00393/°C, α_Al = 0,00403/°C). A seção mínima do PE segue a Tabela 58 da NBR 5410.

Corrente Ia do disjuntor: para cumprir os tempos curtos da Tabela 25 (0,1–0,4 s), a falta tem de atingir o disparo instantâneo (magnético). A calculadora usa o teto magnético garantido da curva IEC 60898-1 — o valor conservador: Ia = k·In, com k = 5 (curva B), 10 (curva C) ou 20 (curva D). Para fusíveis, informa-se Ia diretamente como a corrente de fusão no tempo da Tabela 25.

Exemplo resolvido

Esquema TN, circuito terminal ≤ 32 A. U0 = 220 V; disjuntor curva C, In = 32 A (Ia = 10×32 = 320 A); condutor de fase 16 mm² Cu, PE 16 mm² Cu, 50 m, 70 °C.

Zs_max = U0/Ia = 220/320 = 0,6875 Ω
R20(16 mm² Cu) = 1,15 Ω/km → a 70 °C: 1,376 Ω/km
R_fase = R_PE = 1,376 · 0,050 = 0,0688 Ω   (X ≈ 0,0045 Ω cada)
|Zs| ≈ 0,1379 Ω
If = 220 / 0,1379 ≈ 1.595 A  ≥ Ia (320 A)  →  APROVADO
Margem ≈ 80 %    Comprimento máximo ≈ 249 m

Tempo exigido (Tabela 25, TN, 220 V): 0,4 s. Como If (1.595 A) supera o disparo instantâneo (320 A), o disjuntor atua em poucos ciclos.

Contraste (reprova): o mesmo 220 V com curva D, In = 40 A (Ia = 800 A → Zs_max = 0,275 Ω), condutor de 2,5 mm² Cu, 80 m: |Zs| ≈ 1,42 Ω > 0,275 Ω → REPROVA. A falta (≈ 155 A) não atinge os 800 A do instantâneo.

Critérios de aceitação e limites

Critério	Limite	Base
Seccionamento TN	Zs ≤ U0/Ia (ou If ≥ Ia)	NBR 5410 §5.1.2.2.3
Seccionamento TT (DR)	RA ≤ 50/IΔn	NBR 5410 §5.1.2.2.5
Tempo máx. TN (terminal ≤ 32 A)	0,8 / 0,4 / 0,2 / 0,1 s por faixa de U0	Tabela 25
Tempo máx. TT (terminal ≤ 32 A)	0,3 / 0,2 / 0,07 / 0,04 s	Tabela 25
Tempo relaxado (distribuição / > 32 A)	TN 5 s · TT 1 s	§5.1.2.2.4
Tensão de contato limite	U_L = 50 V	NBR 5410

Atenção: os tempos da Tabela 25 devem ser confirmados contra o PDF da ABNT NBR 5410:2004. A leitura é por faixa de U0 — 127 V (> 120 V) cai na faixa de 0,4 s no TN, não 0,8 s.

Erros comuns

• Esquecer o condutor de proteção (PE) no laço. O laço é fase + PE; calcular só a fase subestima Zs (não conservador).
• Usar a corrente nominal In como Ia. Para seccionar em 0,4 s a falta tem de atingir o disparo instantâneo (5/10/20×In), não In.
• Confundir as faixas de U0 da Tabela 25. 127 V > 120 V → faixa de 0,4 s (TN), não 0,8 s.
• Aplicar o critério TN a um sistema TT. Em TT o retorno passa pela terra; usa-se DR e o critério RA ≤ 50/IΔn.
• Ignorar a temperatura do condutor. A resistência cresce com a temperatura; usar R a 20 °C subestima Zs.

Perguntas frequentes

O que é seccionamento automático da alimentação?

É a medida de proteção contra choque por contato indireto em que o dispositivo (disjuntor, fusível ou DR) desliga automaticamente o circuito quando há falta fase-massa, antes que a tensão de contato se torne perigosa. A NBR 5410 §5.1.2.2 fixa os tempos máximos por tensão e esquema.

O que é a impedância do laço de falta (Zs)?

É a impedância total do percurso da corrente de falta fase-terra: a fonte mais o condutor de fase mais o condutor de proteção (PE) de retorno. Quanto maior Zs, menor a corrente de falta e mais difícil o dispositivo atuar a tempo.

Como verifico se o disjuntor secciona a falta a tempo?

Pelo critério Zs ≤ U0/Ia no esquema TN: a corrente de falta If = U0/Zs precisa atingir a corrente Ia que dispara o instantâneo do disjuntor dentro do tempo da Tabela 25. Se Zs for grande demais, o critério falha.

Qual o comprimento máximo de um circuito para garantir o seccionamento?

É o comprimento em que a impedância do laço atinge Zs_max = U0/Ia. A calculadora resolve isso e mostra o comprimento máximo para a seção, o material e o dispositivo informados.

Por que circuitos longos podem não seccionar a falta?

Porque a impedância do laço cresce com o comprimento, reduzindo a corrente de falta. Se ela cair abaixo do disparo instantâneo, a atuação passa para a região temporizada, lenta demais para os 0,1–0,4 s da Tabela 25.

Quando preciso usar um DR (esquema TT)?

No esquema TT o retorno passa pela terra (resistência alta) e a proteção por sobrecorrente geralmente não secciona a tempo. Usa-se um DR, com o critério RA ≤ 50/IΔn.

Limitações e responsabilidade

Esta calculadora é uma ferramenta de verificação de coerência de engenharia, não uma medição em campo. A NBR 5410 §6.4.4.2 prevê a medição da impedância do loop (Zs) na instalação real; o cálculo aqui é uma estimativa de projeto. Os tempos da Tabela 25 e o teto magnético do dispositivo devem ser confirmados contra o PDF da norma e o catálogo do fabricante. A ferramenta não substitui o projeto elétrico nem a ART de profissional habilitado.

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