Influência Técnica e de Engenharia dos Tipos de Cabos em uma Malha de Aterramento (Cobre Eletrolítico × Aço Cobreado × Alumínio Cobreado × Aço)

A performance de uma malha de aterramento depende diretamente do material do cabo, sua condutividade, capacidade térmica, comportamento em descargas atmosféricas, durabilidade e resistência mecânica.

A seguir, a avaliação técnica completa de cada tipo de cabo.

1. Cabo de Cobre Eletrolítico (≈100% IACS)

✔ Condutividade

• Maior entre os materiais usados em aterramento.

• ~100% IACS → referência mundial.

• Garante rápida dissipação de correntes de falta e descargas atmosféricas.

✔ Comportamento térmico e em descargas

• Excelente capacidade térmica.

• Suporta correntes impulsivas (raios) sem deformações.

• Mantém baixa impedância → reduz tensões de passo e toque.

✔ Resistência e vida útil

• Ótima resistência à corrosão.

• Vida útil em solo normal: 30–40+ anos.

✔ Aplicações ideais

• Subestações

• Indústrias críticas

• Malha principal de SPDA

• Sistemas sensíveis

✔ Conclusão

Melhor desempenho elétrico e maior confiabilidade geral.

2. Cabo Bimetálico Aço Cobreado (AC – Steel Copper Clad)

✔ Condutividade

• Condutividade superficial garantida pelo cobre.

• Condutividade efetiva: 20–40% IACS, dependendo da espessura do cobre.

✔ Comportamento em corrente de raio

• Muito bom desempenho devido ao efeito pelicular (corrente majoritariamente na camada de cobre).

• Melhor que CCA para surtos devido à robustez estrutural.

✔ Resistência mecânica

• Muito alta.

• Ideal para malhas extensas e locais com esforços.

✔ Corrosão e vida útil

• Boa resistência devido ao revestimento de cobre.

• Vida útil: 20–30 anos.

✔ Aplicações

• Linhas longas

• Ferrovia, rodovias, redes de distribuição

• Malhas secundárias ou extensões

✔ Conclusão

Ótimo equilíbrio entre custo, desempenho elétrico superficial e resistência mecânica.

3. Cabo de Alumínio Cobreado (CCA – Copper Clad Aluminum)

✔ Condutividade

• Núcleo de alumínio (≈61% IACS)

• Camada externa de cobre (variável conforme espessura)

• Condutividade efetiva: 40–62% IACS

→ Melhor que aço, inferior ao cobre e ao CCA em densidade de corrente sustentada.

✔ Desempenho em descargas atmosféricas

• Muito bom para impulsos devido ao efeito pelicular no revestimento de cobre.

• Menor robustez térmica que o aço-cobreado em eventos extremos.

✔ Resistência mecânica

• Superior ao alumínio puro, inferior ao aço e ao cobre.

• Mais leve → vantagem logística.

✔ Corrosão e compatibilidade

Este é o ponto mais crítico:

• Se a camada de cobre for danificada → corrosão galvânica acelerada entre Cu–Al.

• Corrosão avança de dentro para fora e pode gerar falhas ocultas.

Vida útil:

• Em solo normal: 10–25 anos, dependendo do encapsulamento.

• Em solo agressivo: pode falhar rapidamente.

✔ Aplicações recomendadas

• Interligações longas onde peso é crítico

• Partes aéreas ou protegidas

• SPDA quando a camada de cobre é espessa e preservada

❗ Aplicações NÃO recomendadas

• Malha principal enterrada em solo agressivo

• Subestações, hospitais, data centers

• Locais onde corrosão galvânica é provável

✔ Conclusão

Bom para impulsos e leveza, porém limitado em durabilidade e capacidade térmica contínua.

4. Cabo de Aço (Steel Wire)

✔ Condutividade

• Muito baixa: 5–8% IACS

• Não adequado para circulação de correntes de falta ou de raio.

✔ Comportamento térmico

• Alta suscetibilidade a aquecimento excessivo.

• Pode sofrer fusão em descargas atmosféricas.

✔ Corrosão

• Aço puro corroi rapidamente em solo.

• Vida útil: 3–10 anos, dependendo da umidade.

✔ Aplicações

• Uso estrutural (estais, tirantes)

• Nunca recomendado como condutor principal de malha.

✔ Conclusão

Material estrutural, não material elétrico. Alto risco se usado na malha.

5. Comparação Técnica Geral

Característica Cobre Eletrolítico Aço Cobreado Alumínio Cobreado Aço

Condutividade (IACS) ≈100% 20–40% 40–62% 5–8%

Efeito pelicular (raios) Excelente Excelente Muito bom Ruim

Capacidade térmica Muito alta Alta Média Baixa

Resistência mecânica Boa Muito alta Média Muito alta

Corrosão em solo Excelente Boa Moderada a crítica Ruim

Vida útil típica 30–40+ anos 20–30 anos 10–25 anos 3–10 anos

Adequação como malha principal Excelente Boa Moderada Ruim

6. Influência Direta destes Materiais na Engenharia da Malha

6.1 Impedância total da malha

• Cobre: menor impedância → melhor dissipação

• Aço: maior impedância → piores tensões de toque e passo

• CCA: intermediário

• Aço cobreado: bom comportamento superficial

6.2 Distribuição de correntes

• Materiais de maior condutividade atraem mais corrente

• Misturar materiais pode causar:

  • sobrecarga em partes da malha

  • aquecimento localizado

  • falhas prematuras

  • “gargalos elétricos”

6.3 Capacidade térmica

• Em faltas prolongadas:

  • cobre → se mantém estável

  • CCA → risco moderado, devido ao alumínio

  • aço → risco alto de falha térmica

6.4 Durabilidade e corrosão

• Cobre é estável e neutro

• Aço cobreado depende da integridade da camada de cobre

• CCA sofre corrosão galvânica se a camada de cobre é rompida

• Aço puro é sempre crítico em solo

7. Conclusão Master

✔ 

Cobre eletrolítico

→ Melhor material geral. Alta condutividade. Alta durabilidade. Ideal para malhas críticas.

✔ 

Aço cobreado

→ Excelente custo-benefício, alta resistência mecânica e boa condução superficial.

→ Recomendado para extensões e SPDA.

✔ 

Alumínio cobreado (CCA)

→ Bom desempenho em correntes impulsivas e ótimo peso/custo.

→ Vulnerável à corrosão galvânica e menor robustez térmica.

→ Recomendado apenas em situações controladas.

❌ 

Aço

→ Material estrutural, não adequado como condutor de malha.