Galera, conforme alguns pediram, segue texto sobre engenharia, o qual criei um artigo no linkedin a respeito. Aceito sugestões, críticas, voadoras etc. O texto é um pouco grande, se tiver interesse no assunto acho que vale a pena ler. Mesmo o texto já sendo longo, eu sempre fico na sensação de que faltam alguns detalhes, mas se for detalhar tudo, fica gigante e ninguém lê.
-----------------------####----------------------------------
Vamos ver agora as principais diferenças ente condutores de cobre e alumínio e quando usar o condutor de alumínio. Em um primeiro ponto vamos ver o que a norma NBR 5410:2004 (Instalações elétricas de baixa tensão) diz sobre o uso do alumínio e em seguida vamos comparar algumas características físico/químicas e o custo do cobre e alumínio e suas implicações nos critérios de capacidade de corrente e queda de tensão.
A norma NBR 5410:2004
Sintetizando o que diz a norma NBR 5410:2004:
Os condutores de alumínio são permitidos em instalações industriais desde que, simultaneamente:
Possuam uma seção mínima maior ou igual a 16mm²;
A alimentação da instalação seja diretamente por uma subestação de transformação ou transformador, a partir de uma rede de alta tensão ou, possua fonte própria, e
A instalação e manutenção sejam realizadas por pessoas qualificadas, neste caso, engenheiros ou técnicos.
Os condutores de alumínio são permitidos em instalações comerciais desde que, simultaneamente:
Possuam uma seção mínima maior ou igual a 50mm²;
Locais exclusivamente BD1 (altura inferior à 28m e baixa ocupação);
A instalação e manutenção sejam realizadas por pessoas qualificadas, neste caso, engenheiros ou técnicos.
Conclusão (parte 1):
Ou seja, podemos concluir que o alumínio não deve ser usado em instalações residenciais. E mesmo seu uso em instalações industriais e comerciais é restrito. O seu uso é restrito principalmente devido à dificuldade em se garantir uma boa conexão entre os cabos e os elementos fixadores. Devido às bitolas mencionadas pela NBR, podemos supor que seu uso ocorre principalmente em circuitos de alimentação, em que geralmente passam correntes de intensidades elevadas e/ou a instalação percorre grandes distâncias.
Características físico-químicas:
A densidade:
Comparativamente, o cobre é bem mais denso do que o alumínio, sendo a densidade do cobre de 8,9 g/cm³ enquanto a do alumínio é de 2,7 g/cm³.
Ou seja, o cobre é 3,3 vezes mais denso e esse fato possui uma implicação importante quando passamos a tratar da infraestrutura de instalação. Ao usarmos alumínio, reduzimos a carga sobre postes/torres/estruturas de fixação e assim é possível economizar nos elementos estruturais.
A resistividade:
Ao tratarmos de resistividade, o cobre é um condutor melhor, pois possui menor resistividade. O cobre possui uma resistividade de 1,7x10^-8 ohm/m e o alumínio de 2,82x10^-8 ohm/m.
Ou seja, o alumínio é quase duas vezes mais resistivo e isso implica numa menor capacidade de corrente, como é possível ver na tabela 36 da NBR 5410, em que por exemplo, para o método de instalação A1 considerando um condutor de 16mm², o cobre possui uma capacidade de condução de 61A e o alumínio de 48A. Isso também implica em uma maior queda de tensão em condutores de alumínio.
Conclusão geral:
Concluímos que, desde que sua instalação esteja coberta pelos critérios estabelecidos pela norma, você poderá usar tanto cabos de cobre quanto de alumínio. Sendo o cabo de alumínio muito mais barato que o de cobre e também mais leve, porém devido às diferentes características físico-químicas entre os dois, pode ser necessário realizar os cálculos de dimensionamento para as duas opções a fim de avaliar qual irá melhor atender o seu projeto técnica e financeiramente.
Observação: Os cabos de alumínio são muito utilizados em linhas aéreas de transmissão de energia, principalmente devido ao menor peso em relação ao cobre e depois, devido ao preço.
