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Calculadora de Aterramento FV (ABNT NBR)

Calcule a seção do condutor de proteção e a equipotencialização de molduras para uma instalação FV residencial pela ABNT NBR 5410 e NBR 16690.

Aterramento FV — Seção do condutor de proteção

Seção mínima do PE
6 mm²
Referência normativa: ABNT NBR 5410 § 6.4.3
Torque de aperto
2.3 N·m
Ponte de equipotencialização do quadro: 6 mm²
Observações: ABNT NBR 5410:2004 § 6.4 + NBR 16690:2019 (instalações FV). Todos os módulos interligados ao barramento de aterramento por terminais certificados (WEEB-PMC ou similar).

Como usar a calculadora

Insira a seção do condutor de fase da sua string DC em mm², selecione cobre ou alumínio, e a calculadora retorna a seção mínima do condutor de proteção (PE) pela ABNT NBR 5410:2004 Tabela 58. O mesmo valor se aplica à equipotencialização entre molduras dos módulos e ao cabo de massa trilho-para-barramento.

Entradas:

  1. Seção do condutor de fase (mm²) — seção do cabo DC da string. Uma instalação residencial brasileira típica de 4-8 kWp usa cabo solar 6 mm². Instalações maiores de 10-15 kWp passam a 10 mm² em trechos longos telhado-inversor.
  2. Disjuntor / fusível CC (A) — corrente do fusível touch-safe da string box. Serve para recomendar o torque de aperto dos terminais.
  3. Material do PE — cobre em quase todas as instalações brasileiras. Alumínio permitido a partir de 16 mm² mas raro pela corrosão em emendas externas.
  4. Eletroduto / leito (proteção mecânica) — Se o PE passa em eletroduto ou leito a seção mínima cai para 2,5 mm². Trecho sem proteção: mínimo 4 mm² pela NBR 5410.

Como funciona o cálculo (NBR 5410 Tabela 58)

A Tabela 58 dimensiona o PE a partir da seção da fase:

S (fase) ≤ 16 mm²   → PE = S (mesma seção que fase)
16 < S   ≤ 35 mm²   → PE = 16 mm²
S        > 35 mm²   → PE = S / 2

Condutores PE em alumínio são superdimensionados em aproximadamente 1,5× para igualar a condutividade do cobre. A NBR 16690 adiciona mínimo de 6 mm² cobre para o aterramento FV mesmo quando a tabela permitiria menor.

Exemplo numérico. Uma instalação de 8 kWp em Minas Gerais com duas strings de 12 módulos a 11 A Imp cada, alimentando um inversor monofásico de 6 kW. Os condutores DC de fase são 6 mm² cabo solar 0,6/1 kV (ampacidade 70 A ao ar livre / 41 A em eletroduto). A Tabela 58 dá PE = 6 mm² cobre. O mínimo NBR 16690 é também 6 mm². O PE verde-amarelo de 6 mm² acompanha o par DC pelo telhado, até o inversor, e dali ao barramento de aterramento do QDC.

Se o campo usa 10 mm² por trecho longo telhado-inversor de 35 m (ampliação por queda de tensão), a Tabela 58 ainda dá 10 mm² PE (10 ≤ 16 mm²). O teste de continuidade moldura mais distante-ao-barramento deve ler ≤ 1,0 Ω.

NBR 16690:2019 — Requisitos específicos para FV

A NBR 16690:2019 (Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos) complementa a NBR 5410 para o lado DC do sistema FV:

  • § 6.6.1 — Todas as partes condutoras expostas do arranjo FV interligadas ao barramento principal de aterramento.
  • § 6.6.2 — Seção mínima 6 mm² cobre entre estrutura de fixação e barramento de aterramento.
  • § 6.6.3 — Sem haste de aterramento auxiliar no arranjo FV; conexão ao aterramento existente da edificação.
  • § 6.7 — DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) Tipo II obrigatório no lado CC e CA em zonas com risco de descarga atmosférica ou trechos > 10 m.

A NBR 16690 é o documento de referência para projetos FV em conformidade com a REN 1000/2021 da ANEEL e o módulo 3.7 do PRODIST.

Hardware de aterramento de molduras

Instaladores certificados (ABGD, ABSOLAR) usam três abordagens:

  1. Clipes de aterramento em aço inox — Wiley WEEB-9.5, K2 Earthing-Pin, Solar-Log SLB-Gnd, Romagnole RPV-Ar (certificação INMETRO). R$ 4-8 por módulo. Os fabricantes de módulos (BYD, Canadian Solar, JA Solar, JinkoSolar, Trina, LONGi) publicam lista de compatibilidade por modelo.
  2. Trilho com pino de aterramento integrado — Romagnole, Solar Group, Pratyc com pino de aterramento. O próprio trilho fornece o caminho de aterramento certificado IEC 61730.
  3. Terminais M6 inox + cabo cobre nu 6 mm² — abordagem tradicional, ainda aceitável em retrofits sobre trilhos antigos sem pino integrado.

O ART do projeto e a vistoria da concessionária verificam especificamente se o clipe ou terminal utilizado figura na lista de compatibilidade do fabricante do módulo — ponto frequente de não conformidade.

Quando a queda de tensão obriga a ampliar o PE

A NBR 5410 limita a queda de tensão a 4% em instalações residenciais. A prática FV (manual ABSOLAR) limita CdT em CC a 1,5% arranjo-inversor e CdT em CA a 2% inversor-quadro. Em trechos > 30 m, a fase frequentemente passa de 6 para 10 mm² — o PE acompanha pela Tabela 58 (10 mm² fica abaixo do limiar de 16 mm²).

Use a calculadora de queda de tensão para verificar a CdT antes de dimensionar o PE.

Defeitos frequentes em vistorias

Os cinco defeitos mais comuns encontrados em vistorias técnicas de instalações FV em 2024 pelas concessionárias do Brasil:

  1. PE inferior a 6 mm² (NBR 16690 § 6.6.2 descumprido).
  2. Clipe de aterramento de moldura não certificado para o perfil do módulo usado.
  3. Sem ligação entre trechos de trilho separados por juntas deslizantes — cada trecho deve estar conectado se a junta pode deslizar.
  4. Terminal M6 sem arruela dentada — passa na inspeção visual mas falha o teste de continuidade a > 5 Ω.
  5. PE interrompido na passagem leito metálico-para-caixa plástica — sem bucha de aterramento.

Um teste de continuidade da moldura mais distante até o barramento principal de aterramento detecta os cinco — valor alvo ≤ 1,0 Ω antes da entrada em operação.

Descargas atmosféricas e proteção FV

A ABNT NBR 5419 (Proteção contra descargas atmosféricas) regula a proteção contra raios. Para edificações residenciais sem SPDA externo, a NBR 16690 não exige proteção adicional para o arranjo FV além dos DPS Tipo II. Em edificações com SPDA instalado:

  • Estrutura FV isolada do SPDA (distância de separação ≥ 0,5 m) ou integrada ao sistema de proteção contra raios.
  • Em caso de integração: DPS Tipo I adicional ao Tipo II no lado CC.
  • Equipotencialização entre moldura FV e descida do SPDA via PE padrão mais conexão adicional de 16 mm² cobre.

Para a maioria das residências unifamiliares brasileiras sem SPDA externo, o aterramento padrão pela Tabela 58 mais DPS Tipo II é suficiente. Em regiões de alto índice ceráunico (Centro-Oeste, Sul) recomenda-se DPS Tipo I+II combinado no lado CC.

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Fontes

Perguntas frequentes

Qual seção do condutor de proteção (PE) preciso para uma instalação FV residencial no Brasil?
Pela ABNT NBR 5410:2004 § 6.4.3.1.2 Tabela 58, o condutor de proteção é dimensionado a partir da seção do condutor de fase. Para uma instalação residencial típica de 4-8 kWp com cabo solar 0,6/1 kV de 6 mm², o PE é também 6 mm² de cobre. Para 10 mm² de fase, o PE fica em 10 mm² (≤ 16 mm², mesma seção). Acima de 16 mm² de fase, o PE cai para 16 mm²; acima de 35 mm², para metade da seção da fase. A NBR 16690:2019 (instalações FV) adiciona um mínimo de 6 mm² cobre para a equipotencialização dos módulos ao barramento principal de aterramento.
O PE precisa ser ampliado em trechos longos?
A NBR 5410 não impõe ampliação automática do PE por queda de tensão como o NEC americano. Se a fase é ampliada por motivo de queda de tensão (típico em trechos acima de 25 m de telhado-inversor), a equação adiabática do § 6.4.3.1.3 ainda precisa ser satisfeita. Na prática: passar o PE na mesma seção ampliada — é a forma mais simples de manter conformidade e atende à exigência da NBR 16690.
Como aterrar as molduras dos painéis solares no Brasil?
A NBR 16690:2019 § 6.6 e o roteiro da ANEEL para Geração Distribuída exigem que todos os quadros e estruturas de fixação sejam interligados ao barramento principal de aterramento via um PE contínuo. Use clipes de aterramento em aço inox com dentes (WEEB-9.5, K2 Earthing-Pin, Solar-Log SLB-Gnd), terminais M6 inox com arruelas dentadas e cabo cobre nu 6 mm², ou trilho com pino de aterramento integrado. Teste de continuidade deve dar ≤ 1,0 Ω entre a moldura mais distante e o barramento de aterramento do QDC.
Preciso de uma haste de aterramento separada no campo FV?
Não em uma instalação residencial típica sob esquema TN-S ou TN-C-S com aterramento existente na edificação. A NBR 16690 § 6.6.3 estabelece que o PE conecta o campo FV ao sistema de aterramento existente via barramento principal. Apenas usinas FV no solo distantes (> 50 m do QDC) ou instalações em prédios anexos com QDC próprio exigem haste de aterramento auxiliar pela NBR 5410 § 6.4.4, sempre interligada à malha principal.
Qual torque de aperto para terminais de aterramento FV?
Consulte o datasheet do fabricante. Valores típicos para instalações residenciais: WEEB-Lug-6.7 5 N·m, K2 Earthing-Pin 6 N·m, ILSCO GBL-4DBT 5,6 N·m, Solar-Log SLB 5 N·m. Use chave de torque calibrada — aperto manual passa na inspeção visual mas falha o teste de continuidade (> 5 Ω) em 12 meses por fluência do anodizado da moldura.
Diferença entre aterramento e equipotencialização em uma instalação FV?
O aterramento conecta as partes condutoras acessíveis (molduras, carcaça do inversor, eletrodutos metálicos) ao barramento principal para que uma falta faça circular corrente suficiente para disparar a proteção. A equipotencialização (NBR 5410 § 6.4.6) é a conexão adicional entre elementos separadamente aterrados (ex.: moldura FV e tubulação de gás próxima) para manter o mesmo potencial em caso de falta ou descarga atmosférica. O CREA verifica o aterramento; a equipotencialização suplementar é responsabilidade do projetista quando o campo FV está próximo a outras canalizações metálicas.

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