Explicação das bandejas de cabos: tipos, usos e tamanhos padrão

O que são eletrocalhas em instalações elétricas?

Uma bandeja de cabos é uma estrutura de suporte rígida feita de fábrica – aberta na parte superior – projetada para transportar e organizar grupos de cabos elétricos ao longo de uma rota definida através de um edifício ou instalação. Ao contrário do conduíte, que envolve os cabos dentro de um tubo selado, uma bandeja de cabos deixa os cabos acessíveis por cima em qualquer ponto ao longo de seu comprimento. Esta acessibilidade é uma das suas vantagens práticas mais importantes: os cabos podem ser adicionados, removidos ou reencaminhados sem desmontar o sistema de suporte.

As bandejas de cabos são regidas por padrões que incluem NEMA VE 1 (EUA), CEI 61537 (internacional) e EN 61537 (Reino Unido/Europa). Esses padrões definem classificações de carga, dimensões, métodos de teste e requisitos de material para garantir que uma bandeja classificada para uma determinada carga e ambiente realmente funcione conforme especificado em serviço.

O termo "sistema de bandejas de cabos" refere-se à montagem completa: as próprias seções da bandeja, mais os acessórios que permitem mudanças de direção (curvas horizontais e verticais, tês, cruzes), os suportes que suspendem ou montam a bandeja na parede e as tampas usadas onde é necessária proteção mecânica ou blindagem EMI.

As bandejas de cabos não devem ser confundidas com canalização de cabos (canais retangulares totalmente fechados, normalmente usados para cabos menores em ambientes de escritório) ou escadas de cabos (uma variante mais pesada da bandeja tipo escada, projetada para cabos muito pesados em ambientes industriais - a distinção entre bandeja de escada e escada de cabos é parcialmente uma questão de capacidade de carga e profundidade do trilho).

Para que são utilizadas as eletrocalhas?

As bandejas de cabos são a principal solução de gerenciamento de cabos em praticamente todos os grandes projetos comerciais, industriais e de infraestrutura. As suas aplicações específicas abrangem uma ampla gama de setores e tipos de cabos.

Cabos de distribuição de energia

O uso mais comum é transportar cabos de energia de médio e grande porte - normalmente com seção transversal de 16 mm² a 400 mm² - de quadros de distribuição e quadros de distribuição até instalações e equipamentos. Num edifício de escritórios comerciais, estes são os cabos que passam acima dos tectos falsos, desde a sala de distribuição principal de BT até aos quadros de distribuição ao nível do chão. Em um data center, eles transportam alimentações de energia de alta densidade para fileiras de servidores. As bandejas de escada são preferidas para cabos de energia pesados ​​porque os degraus abertos permitem a circulação de ar ao redor das capas dos cabos, evitando o acúmulo de calor que, de outra forma, exigiria a redução da capacidade do cabo.

Telecomunicações e cabeamento de dados

Bandejas separadas - geralmente malha de arame ou tipos perfurados - são utilizadas para cabeamento estruturado (Cat 6, Cat 6A, fibra óptica). Os cabos de dados são mantidos fisicamente separados dos cabos de alimentação para evitar interferência eletromagnética (EMI). Uma abordagem padrão em grandes edifícios é instalar bandejas de alimentação e bandejas de dados em paralelo em diferentes alturas ou em lados opostos de um corredor, com uma separação mínima de 200 mm para cabos de dados não blindados onde a tensão da rede elétrica é transportada na bandeja de alimentação.

Instalações industriais e de processo

Refinarias, fábricas de produtos químicos e instalações de fabricação dependem fortemente de bandejas de cabos para gerenciar cabos de instrumentos, cabos de controle e alimentações de energia pesada simultaneamente. Nesses ambientes, os sistemas de bandejas podem percorrer centenas de metros ao longo de racks de tubos em alturas de 4 a 10 m. Bandejas de aço galvanizado por imersão a quente são padrão; em ambientes corrosivos (instalações costeiras, químicas ou de processamento de alimentos), são especificadas bandejas de aço inoxidável (grau 316L) ou plástico reforçado com vidro (GRP/fibra de vidro).

Instalações aéreas vs. instalações subterrâneas

Embora as instalações suspensas no teto sejam mais comuns, os ambientes com piso elevado — principalmente data centers e pregões — usam bandejas de cabos abaixo do piso para rotear cabos de energia e de dados até pisos individuais. Nessas instalações, a bandeja é normalmente invertida ou um tipo de malha de arame é usado para permitir o máximo fluxo de ar sob o piso elevado.

Quais são os 3 principais tipos de eletrocalhas?

Os três tipos diferem principalmente na construção da base, que determina os tamanhos de cabos que suportam melhor, os ambientes aos quais se adaptam e a quantidade de ventilação que fornecem ao redor dos cabos.

1. Bandeja de escada

A bandeja da escada consiste em dois trilhos laterais paralelos conectados por degraus espaçados em intervalos regulares — normalmente 150 mm, 225 mm ou 300 mm. Esta construção é a mais aberta dos três tipos, proporcionando máxima circulação de ar e facilitando a visualização e o acesso aos cabos individuais em qualquer ponto ao longo do percurso.

A bandeja de escada é a escolha preferida para:

• Cabos de energia pesados (cabos de seção transversal grande precisam de suporte em intervalos de degraus para evitar flacidez e precisam de ventilação para dissipar calor)
• Longos percursos horizontais em instalações industriais
• Instalações onde a identificação de cabos e alterações futuras são prioridades frequentes

O espaçamento dos degraus é importante para o suporte do cabo. A IEC 61537 recomenda que cabos com diâmetro externo inferior a 9 mm não sejam transportados em bandejas de escada com espaçamento entre degraus de 300 mm, pois cabos pequenos podem ceder entre os degraus e ser danificados. Para cabos pequenos, um espaçamento menor entre degraus (150 mm) ou um tipo de bandeja diferente é mais apropriado.

2. Bandeja perfurada (fundo sólido)

A bandeja perfurada tem uma base plana contínua com furos – normalmente 10–30% de área aberta – flanqueada por grades laterais sólidas ou ligeiramente elevadas. É frequentemente chamada de bandeja de "fundo sólido" nos EUA, embora estritamente uma bandeja de fundo sólido não tenha nenhuma perfuração (usada quando a proteção contra gotejamento é necessária). No uso comum, "bandeja perfurada" descreve o tipo de base perfurada.

A base perfurada suporta cabos de todos os tamanhos sem risco de flacidez, tornando-a adequada para:

• Cabos de energia pequenos e médios
• Cabos de instrumentos e controle que precisam de suporte total ao longo de seu comprimento
• Instalações de cabos mistos onde cabos grandes e pequenos compartilham a mesma bandeja
• Áreas onde é desejável algum grau de proteção contra poeira ou gotejamento

A ventilação é mais baixa do que a bandeja da escada, portanto, cabos de energia maiores podem precisar ser desclassificados se estiverem totalmente enterrados em uma camada profunda de cabos. NEC 392.80 (EUA) e IEC 60364-5-52 fornecem fatores de redução com base no número de camadas de cabos e na porcentagem de preenchimento da bandeja.

3. Bandeja de malha de arame (cesta de cabos)

A bandeja de malha de arame - também chamada de cesta de cabos ou bandeja de arame - é fabricada com arame de aço soldado em vez de chapa metálica formada. É extremamente leve, flexível o suficiente para acomodar pequenos desvios do local sem cortes e rápido de instalar. Uma bandeja de malha de arame pode ser dobrada manualmente no local para criar curvas suaves ou mudanças de ângulo que, de outra forma, exigiriam um ajuste de fábrica.

A bandeja de malha de arame é a escolha dominante para:

• Data centers e salas de TI — leves, permitem fluxo de ar máximo e fáceis de reconfigurar
• Edifícios de escritórios e interiores comerciais — aparência elegante, fácil instalação acima de tetos falsos
• Cabeamento estruturado (Cat 5e a Cat 8, fibra óptica) onde a flexibilidade e o baixo peso são mais importantes do que a alta capacidade de carga

A capacidade de carga é significativamente inferior à da escada ou da bandeja perfurada. A maioria dos sistemas de tela de arame são classificados para 15–50 kg/m, em comparação com 50–300 kg/m para bandejas de escada pesada. A bandeja de malha de arame não é apropriada para cabos de alimentação grandes.

Quais são os tamanhos padrão da bandeja de cabos?

As bandejas de cabos são fabricadas em dimensões padronizadas para permitir que componentes de diferentes fornecedores sejam combinados em um projeto e fornecer aos engenheiros dados de desempenho previsíveis para cálculos de carga. As principais dimensões são largura, profundidade (altura do trilho lateral) e comprimento da seção.

Larguras padrão

A largura é a dimensão mais importante para o planejamento de capacidade — ela determina quantos cabos podem ser instalados lado a lado. As larguras padrão sob IEC 61537 e a maioria dos equivalentes nacionais são:

Profundidades padrão (alturas dos trilhos laterais)

A profundidade — a altura dos trilhos laterais — determina quantas camadas de cabos podem ser empilhadas e contribui para a rigidez estrutural da bandeja e para a capacidade de expansão de carga. As profundidades comuns são:

• 25 mm (1 pol.) — raso, usado para dados leves e cabos de instrumentos
• 50 mm (2 pol.) - a profundidade de uso geral mais comum
• 75 mm (3 pol.) — instalações médias e mistas
• 100 mm (4 pol.) — potência para serviços pesados, onde múltiplas camadas de cabos grandes são empilhadas
• 150 mm (6 pol.) — aplicações industriais pesadas especializadas

Bandejas mais profundas são mais rígidas e podem abranger distâncias maiores entre os suportes. Uma bandeja de escada de aço galvanizado com 300 mm de largura x 100 mm de profundidade em bitola média pode normalmente abranger 3 m entre os suportes com carga nominal, enquanto uma bandeja de 300 mm x 50 mm do mesmo material pode exigir suportes em intervalos de 1,5–2 m para permanecer dentro dos limites de deflexão.

Comprimentos de seção padrão

Quase todas as bandejas de cabos são fabricadas em Seções de 3 metros (aproximadamente 10 pés nos EUA). Alguns fabricantes também oferecem seções de 6 metros para grandes projetos industriais onde são desejáveis ​​menos junções. A bandeja de malha de arame é normalmente fornecida em rolos de 15 a 30 m para tiragens contínuas, cortadas no comprimento certo no local.

Regras de preenchimento e capacidade da bandeja

Selecionar a largura da bandeja não é simplesmente uma questão de medir os cabos e escolher o tamanho mais próximo. Os padrões e as boas práticas de engenharia exigem que a bandeja não seja cheia demais, por dois motivos: dissipação de calor e capacidade futura. As regras comuns são:

• NEC 392.22 (EUA): Para bandejas em escada e ventiladas que transportam cabos multicondutores, a soma das áreas transversais de todos os cabos não deve exceder a área de preenchimento permitida — para uma bandeja com 300 mm de largura, isso é 1,5 pol² por 75 mm de largura útil (aproximadamente 4.500 mm² de seção transversal do cabo para uma bandeja com 300 mm).
• CEI 61537: Especifica uma taxa de preenchimento máxima de normalmente 40–50% da seção transversal da bandeja interna para permitir a dissipação de calor e adições futuras.
• Regra prática: Planeje não mais que 40% de preenchimento na instalação, deixando 60% para futuras adições de cabos. Projetos que enchem as bandejas de 80 a 90% na entrega regularmente exigem atualizações caras das bandejas dentro de 5 anos, à medida que os sistemas são expandidos.

Opções de materiais e quando usar cada um

O tipo e tamanho da bandeja indicam a forma e a capacidade; o material indica em que ambiente a bandeja pode sobreviver.

Um ponto prático sobre as bandejas GRP: por serem eletricamente não condutivas, não podem fazer parte do sistema de aterramento de proteção. Condutores de continuidade de aterramento separados devem ser instalados ao lado das bandejas GRP em qualquer instalação onde a bandeja metálica teria servido como caminho de aterramento - este é um descuido comum que cria falhas de conformidade na inspeção.