Aterramento com Cabos de Aço Cobreado: Aspectos técnicos, normativos e econômicos

Existem diversas normas técnicas que estabelecem diretrizes para a construção de eletrodos de aterramento. As normas de aplicação definem os requisitos de projeto para diferentes tipos de instalações, como sistemas de proteção contra descargas atmosféricas, aterramentos de subestações, usinas, linhas de transmissão e de distribuição. Já as normas de produto especificam os requisitos para os materiais utilizados nessas instalações, bem como a prescrição dos métodos de ensaio. Nesse contexto, este artigo abordará a utilização de cabos de aço revestidos de cobre em diversas condições.

Os cabos de aço revestidos de cobre, também conhecidos como cabos de aço cobreado (Figura 1),são fabricados conforme as especificações da norma ABNT NBR 8121. Essa norma estabelece os principais requisitos de fabricação, como acabamento, designação do cabo, encordoamento, resistência elétrica máxima em corrente contínua, corrente de curto-circuito, massa nominal, seção transversal do cabo, resistência mecânica calculada, módulo de elasticidade e coeficiente de dilatação linear. A norma também define os critérios de ensaios e verificações que devem ser realizados para a aceitação desses materiais.

Todos os cabos de aço revestidos de cobre devem ser construídos conforme a Tabela 1 da ABNT NBR 8121, que apresenta as características para cabos com seções nominais variando de 16 mm² a 240 mm², em quatro diferentes patamares de condutividade (21% IACS, 30% IACS, 40% IACS e 53% IACS) e diversas formações, conforme a Figura 2 deste artigo. Quanto maior a condutividade do cabo, maior será a espessura da camada de cobre eletrolítico depositada sobre o núcleo de aço do condutor e, consequentemente, melhor será sua capacidade elétrica. Esses parâmetros devem ser dimensionados pelo projetista responsável pelo sistema de aterramento, em conformidade com os requisitos das normas de aplicação e com as especificações das normas de produto.

Embora a norma de produto estabeleça diversas características, é a norma de aplicação que define quais delas podem ser utilizadas em determinada instalação. Por exemplo, enquanto a ABNT NBR 8121 estabelece os parâmetros para a fabricação de cabos com condutividades a partir de 21% IACS e seções nominais a partir de 16 mm², o projeto de revisão da norma de Proteção contra Descargas Atmosféricas, ABNT NBR 5419 (2025),determina que, para o eletrodo de aterramento, deve-se utilizar no mínimo cabo com seção nominal de 50 mm² e condutividade de 30% IACS. Por outro lado, outras normas, como a ABNT NBR 16527, que trata do aterramento para sistemas de distribuição, admitem a utilização de cabos de aço cobreado mesmo com condutividade de 21% IACS. Portanto, os materiais devem ser especificados conforme a norma técnica aplicável a cada situação, e os compradores devem atentar-se a todas as especificações definidas pelo projetista responsável.

Caso as tendências apontadas pelo projeto de revisão da norma ABNT NBR 5419 se confirmem no texto final, o cabo de aço cobreado se tornará economicamente mais viável nas instalações de SPDA (Figura 2). Isso porque, na versão de 2015, a NBR 5419 especificava o cabo de aço cobreado com seção nominal de 70 mm² para aplicações de aterramento e de 50 mm² para aplicações nos subsistemas de captação e descida, enquanto o cabo de cobre era especificado com seções de 50 mm² e 35 mm², respectivamente. O projeto de revisão da norma equipara essas seções nominais, permitindo que o cabo de aço cobreado seja utilizado com as mesmas dimensões previstas para o cabo de cobre. Isso pode resultar em uma redução de custos significativa nas instalações que optarem por esse material. Caberá ao projetista e ao proprietário definir em conjunto qual parâmetro é mais relevante para o projeto, considerando que o cabo de aço cobreado apresenta vantagem econômica e conformidade normativa, enquanto o cabo de cobre oferece benefícios técnicos adicionais, como maior condutividade e maior maleabilidade, fatores que podem impactar diretamente no desempenho do aterramento e no tempo de execução da obra.

A tabela a seguir apresenta um resumo das principais normas de aplicação que podem demandar a utilização de cabos de aço cobreado, bem como das principais normas de produto que definem as características básicas para a fabricação e inspeção desses materiais. Essa lista não é exaustiva, podendo haver outras normas de aplicação, como as emitidas por concessionárias de distribuição de energia elétrica, que também exijam a utilização desses cabos. Observa-se que o cabo de aço cobreado possui uma ampla gama de aplicações, podendo ser empregado na construção civil, em usinas fotovoltaicas, em subestações, em redes de distribuição, em linhas de transmissão, entre outras.

Durante as etapas de compra e recebimento dos materiais para a execução das obras é fundamental conhecer os requisitos de inspeção e verificar a conformidade dos materiais com os critérios estabelecidos pelas normas. Algumas características são de fácil verificação, como o diâmetro dos fios que compõem o cabo, medido com micrômetro ou paquímetro. No entanto, para o cabo de aço cobreado essa verificação não é suficiente, pois existem diferentes tipos de cabos com variadas condutividades, o que também deve ser avaliado. Para isso, uma possibilidade é a medição e comparação da resistência por unidade de comprimento com os valores padronizados pela norma de produto ABNT NBR 8121. Trata-se, porém, de um processo não trivial, que exige equipamentos específicos, como um micro-ohmímetro. Embora exija maior esforço, essa é a forma mais prática de verificar se o cabo foi entregue com a condutividade elétrica IACS conforme especificada.

O cabo de aço cobreado é uma alternativa econômica e eficiente para os aterramentos elétricos em geral, porém é necessário estar atento aos requisitos e realizar a devida inspeção dos materiais para garantir que o desempenho do sistema esteja de acordo com as condições de projeto. Seguir as recomendações de verificação dos materiais é essencial para a segurança da instalação. Além disso, a aquisição deve ser feita junto a fornecedores idôneos, que assegurem a entrega dos produtos conforme as especificações acordadas. O consumidor e o prestador de serviço devem sempre exigir materiais de qualidade e em conformidade com as normas técnicas aplicáveis, enquanto o fornecedor é responsável por oferecer essas garantias e atestar a conformidade de seus produtos.

O uso de cabos de aço cobreado em sistemas de aterramento apresenta vantagens econômicas e normativas, mas sua escolha deve ser cuidadosamente avaliada em contraponto com os benefícios técnicos do cabo de cobre, especialmente em termos de condutividade e maleabilidade. A conformidade com as normas cabíveis e a inspeção adequada são necessárias para garantir segurança, eficiência e desempenho do sistema de aterramento.

Autor:

Gabriel Almeida – Atua como Analista de P&D e Instrutor de Cursos na Termotécnica Para-Raios e Aterramentos. Mestre em Engenharia Elétrica pela UFMG. É autor de diversos artigos apresentados em congressos e publicados em revistas nacionais e internacionais. Integra a comissão que revisou a norma ABNT NBR 5419 e é membro do grupo técnico da ABRARAIO.