Emenda, solda e isolamento de fio elétrico: como fazer certo

Por que a emenda é o ponto que mais falha

Num circuito bem feito, o condutor quase nunca é o problema. O problema é onde ele termina. Toda emenda, todo terminal, todo borne é uma descontinuidade: o cobre deixa de ser contínuo e passa a depender de pressão mecânica para conduzir. Se essa pressão afrouxa, a resistência de contato sobe, o ponto aquece, o aquecimento oxida o cobre, a oxidação aumenta a resistência, e o ciclo se fecha sozinho até o terminal queimar.

É por isso que, numa unidade que desarma por sobrecarga sem motivo aparente, vale medir a tensão nos dois lados de cada conexão antes de culpar o compressor. Uma emenda ruim pode derrubar vários volts sob carga e não mostrar nada com o aparelho desligado.

Este artigo trata de como fazer a conexão certa: quando emendar e quando usar conector, como preparar o condutor, como executar cada tipo de emenda, como soldar quando a solda se justifica, e como isolar. O dimensionamento do condutor, que é outro assunto, está em dimensionamento de condutor.

Antes de tocar no fio

Conexão se faz com o circuito desenergizado, travado e testado. A sequência mínima é desligar o disjuntor, travar ou sinalizar o quadro, e confirmar ausência de tensão no próprio ponto onde você vai trabalhar, com o instrumento testado antes em um ponto energizado conhecido. Detector de proximidade serve para avisar, não para liberar: ele dá falso negativo em condutor blindado e falso positivo por acoplamento capacitivo.

Em equipamento de refrigeração há duas armadilhas a mais. Capacitor de partida e capacitor de barramento de inverter guardam carga depois do desligamento, e o barramento de um inverter pode permanecer em tensão perigosa por minutos. Espere o tempo indicado pelo fabricante e meça nos terminais antes de encostar.

O que a norma exige de uma conexão

A NBR 5410 não descreve passo a passo como torcer um fio, mas impõe quatro condições que decidem se a conexão está certa:

• Continuidade elétrica adequada, de modo que a conexão não seja um ponto de resistência maior que o próprio condutor.
• Resistência mecânica suficiente, e isso é explícito: a firmeza da conexão não pode depender do material isolante. A fita é isolamento, não é fixação.
• Proteção mecânica e acessibilidade: a conexão deve ficar dentro de caixa, quadro ou invólucro apropriado, e deve poder ser inspecionada. Emenda enterrada em parede, dentro de conduíte ou escondida acima do forro é irregular, mesmo bem executada.
• Compatibilidade de material: cobre com cobre, alumínio com alumínio, ou conector bimetálico próprio. Cobre em contato direto com alumínio corrói por par galvânico e falha em pouco tempo.

Emendar ou usar conector

A emenda torcida e soldada é a técnica mais antiga e ainda a mais confiável quando bem feita, mas é lenta e não é sempre a escolha certa. O que decide é onde a conexão vai ficar e se ela vai precisar ser desfeita.

Na prática de campo em refrigeração, a conexão que mais se faz é terminal prensado em borne, e a emenda torcida aparece quando é preciso prolongar um trecho dentro de caixa. Vale dominar as duas.

Preparar o condutor

A emenda começa na decapagem, e é aí que se perde a maior parte da qualidade.

Remova apenas o isolamento necessário. Para emenda em prolongamento em condutor de 1,5 ou 2,5 mm quadrados, algo entre 4 e 6 cm de cada lado dá folga para as voltas sem sobrar cobre exposto depois de apertada. Sobra obriga a cortar depois, e corte depois de torcer afrouxa a emenda.

Dois cuidados que decidem a vida da conexão:

• Não entalhe o cobre. Uma marca de alicate ou de canivete na superfície do condutor é um concentrador de tensão: o fio quebra ali, meses depois, com qualquer vibração. Use decapador com encaixe por bitola, ou gire o canivete em volta do isolamento sem pressionar o cobre.
• Deixe o cobre limpo. Pó de reboco, tinta, graxa e qualquer película oleosa impedem o contato e impedem a solda de aderir. Se o cobre estiver escurecido por oxidação, limpe com lixa fina até aparecer o brilho.

Em condutor flexível, não desfie nem perca fios. Cada fio que se solta reduz a seção efetiva, e um fio solto para fora da emenda é um ponto de contato acidental à espera de acontecer.

Emenda em prolongamento

É a emenda que une dois condutores na mesma direção, para estender uma linha.

Entre dois condutores rígidos

1. Decape os dois lados no mesmo comprimento.

2. Cruze as pontas formando um ângulo entre 90 e 120 graus, com o cruzamento junto ao isolamento, não no meio do cobre exposto.

3. Segure com alicate no ponto de cruzamento e dê as primeiras voltas com os dedos, enrolando cada ponta sobre o condutor oposto. Quando a torção endurecer, passe a girar com o alicate.

4. Dê o aperto final com dois alicates, um segurando cada lado. De cinco a seis voltas de cada lado bastam; mais do que isso só endurece o ponto e facilita a quebra.

Uma emenda bem feita em prolongamento resiste a tração sem que as espiras abram. Se puxar e as voltas deslizarem, está frouxa e vai aquecer.

Entre condutor rígido e flexível

Aqui a regra é: o flexível enrola no rígido, nunca o contrário. O rígido serve de eixo.

1. Cruze os dois em ângulo de 90 graus, com o flexível afastado alguns centímetros do isolamento do rígido. Esse afastamento é o espaço onde o rígido vai ser dobrado no fim.

2. Enrole o flexível sobre o rígido em espiras justas, até usar todo o cobre exposto do flexível.

3. Com o alicate universal, dobre a ponta livre do rígido por cima das espiras do flexível, formando um olhal.

4. Segure esse olhal com o alicate e gire, de modo que o rígido também enrole sobre o conjunto.

5. O resultado deve ser uma emenda cilíndrica, sem pontas soltas e sem fio do flexível escapando.

Entre dois condutores flexíveis

Sem um condutor rígido para servir de eixo, a emenda entre flexíveis é a mais frágil das três e a que mais se beneficia de solda. Interpenetre os fios das duas pontas, divida cada lado em dois feixes e enrole cada feixe em sentido oposto, de modo que a emenda fique equilibrada.

Em condutor flexível de equipamento, sobretudo onde há vibração, o conector de compressão ou a luva prensada são preferíveis a essa emenda. Reserve-a para quando não houver conector na bitola certa.

Emenda em derivação

A derivação une a ponta de um condutor a um ponto intermediário de outro, para tirar uma alimentação sem cortar a linha principal.

Decape a linha principal em um trecho de dois a três centímetros, no meio do percurso, sem cortá-la. Decape a ponta do ramal em comprimento suficiente para seis a oito voltas. Posicione o ramal perpendicular à linha e enrole-o sobre ela, em espiras justas, sempre no mesmo sentido.

Ramal rígido em linha rígida

Ramal flexível em linha rígida

Ramal rígido em linha flexível

Olhal para borne de parafuso

Quando o condutor vai direto ao borne de um interruptor, de uma tomada, de um disjuntor ou de um barramento, a ponta não entra reta: faz-se um olhal, que distribui a pressão do parafuso e impede que o fio escape.

Há um detalhe que separa quem sabe de quem não sabe, e é o que mais causa borne frouxo: o olhal entra no sentido em que o parafuso aperta. Apertando no sentido horário, a abertura do olhal fica à esquerda, de modo que o giro do parafuso fecha o olhal contra o borne. No sentido errado, o próprio aperto abre o olhal e empurra o condutor para fora.

Em condutor flexível, olhal sem terminal é má prática: os fios se espalham sob a pressão e alguns ficam fora do contato. Use terminal olhal ou terminal tubular prensado.

Solda

A solda não é o que dá firmeza à emenda. A firmeza vem da torção. A solda faz três outras coisas: aumenta a área de contato elétrico, sela o cobre contra a oxidação e acrescenta resistência mecânica a uma emenda que já estava apertada. Soldar emenda frouxa não corrige nada, só esconde o defeito.

A liga

Solda de eletricidade e eletrônica é liga de estanho e chumbo, e a proporção define a temperatura de fusão:

A solda em fio para eletrônica tem diâmetro entre 0,8 e 1,5 mm e traz núcleo de resina no interior. A resina é fluxo: ela remove o óxido no instante do aquecimento e permite que o estanho molhe o cobre. Sem fluxo, a solda empelota e não adere. Nunca use fluxo ácido, de funilaria, em condutor elétrico: ele continua corroendo o cobre depois de frio.

O ferro

O que importa não é a temperatura da ponta, é a capacidade de entregar calor rápido o suficiente para fundir a solda antes que o calor se espalhe pelo condutor e queime o isolamento.

• 30 a 40 W para condutor até 1,5 mm quadrados e para componente eletrônico.
• 80 a 100 W, ou pistola de solda, para 2,5 mm quadrados e acima. Com ferro subdimensionado em fio grosso acontece o pior dos dois mundos: a solda não funde e o isolamento derrete, porque o ferro fica encostado muito tempo.

Antes de soldar, a ponta precisa estar limpa e estanhada, com um filme brilhante de solda. Ponta oxidada não transfere calor. Limpe na esponja úmida ou na palha de latão e re-estanhe.

Como soldar a emenda

1. Deixe o ferro aquecer de três a cinco minutos e confirme que a ponta está estanhada.
2. Garanta que a emenda está limpa, apertada e imóvel. Se ela se mover enquanto a solda solidifica, a junta trinca por dentro.
3. Apoie a ponta do ferro embaixo da emenda e espere alguns segundos: você aquece a peça, não a solda.
4. Encoste o fio de solda em cima da emenda, do lado oposto ao ferro. A solda deve correr sozinha para dentro das espiras, puxada pelo calor da peça. Se ela só derrete onde toca o ferro, a emenda ainda está fria.
5. Alimente solda até preencher os vãos entre as espiras e cobrir o conjunto, sem formar bola. Retire o fio de solda, depois o ferro.
6. Não sopre e não resfrie. Deixe esfriar parada.

Reconhecer o resultado

Solda boa é brilhante, lisa e côncava, acompanhando o contorno das espiras, e deixa ver o desenho da emenda por baixo. Dá para contar as voltas.

Solda fria é opaca, granulada e convexa, em bola, com borda que não se funde ao cobre. Acontece quando a peça não chegou à temperatura, quando a ponta estava oxidada ou quando a emenda se moveu durante a solidificação. É o defeito mais traiçoeiro que existe em eletricidade: conduz o bastante para o circuito funcionar na bancada e falha sob carga, com aquecimento e intermitência. Não se corrige acrescentando solda. Reaqueça a junta inteira até a solda fundir por completo e refaça, ou desmanche a emenda.

Excesso de solda também é defeito. Solda rígida demais, numa emenda que vai sofrer flexão, transforma o limite da solda no ponto onde o condutor vai quebrar.

Isolar

Isolar é restabelecer na emenda a mesma isolação que o condutor tinha. Três materiais, cada um com o seu lugar:

Há também isolante líquido, aplicado a pincel ou por imersão, de uso restrito a reparo de verniz de bobina e de enrolamento.

Aplicação da fita

1. Comece sobre o isolamento do condutor, antes do cobre, e dê duas voltas no mesmo lugar para ancorar a ponta.

2. Avance sobre a emenda esticando levemente a fita, de modo que cada volta cubra metade da anterior. É essa sobreposição pela metade que garante espessura uniforme sem falha.

3. Ao passar do outro lado da emenda e alcançar o isolamento, sem cortar a fita, volte no sentido contrário e faça a segunda camada.

4. Termine sobre o isolamento, do lado onde começou, e aperte a última volta com o dedo para selar a ponta.

Duas camadas é o mínimo. Fita esticada demais encolhe depois e abre nas pontas; fita frouxa desenrola. E fita nunca substitui caixa: emenda isolada continua precisando ficar em invólucro acessível.

Erros que mais aparecem em campo

• Emenda fora de caixa. Dentro de conduíte, acima do forro, atrás da unidade evaporadora. Irregular e inacessível para quem for diagnosticar depois.
• Flexível em borne de parafuso sem terminal. Os fios espalham, parte fica fora da pressão, o ponto aquece. É a causa mais comum de borne queimado em contator.
• Terminal prensado com alicate universal. Parece firme e não é: o terminal fica achatado em vez de conformado, e solta com vibração.
• Fita fazendo o papel de fixação. Condutores encostados e enrolados em fita, sem torção. Funciona por um tempo e falha por aquecimento.
• Cobre entalhado na decapagem. O fio quebra meses depois, longe da data do serviço, e o defeito parece intermitente.
• Cobre em contato direto com alumínio. Corrosão galvânica, resistência crescente, aquecimento.
• Solda fria aceita como boa. Junta opaca e em bola. Mede continuidade na bancada e falha sob carga.
• Bitolas diferentes torcidas juntas. A fina não recebe pressão e praticamente não conduz. Use conector dimensionado para o par.

O que ficou

Conexão é onde a instalação falha, e o que decide a qualidade dela é mecânico antes de ser elétrico: cobre limpo e sem entalhe, torção apertada que se sustenta sozinha, pressão que não depende da fita. A solda sela e reforça o que já estava bem feito. A fita isola e não prende. E a conexão fica em caixa, onde se possa chegar nela.

Para saber qual condutor usar antes de emendar, veja dimensionamento de condutor. Para calcular bitola por queda de tensão e o disjuntor correspondente, use a calculadora de cabo e disjuntor.