Invólucros elétricos metálicos versus não metálicos: principais diferenças, benefícios e melhores aplicações

Basicamente, uma caixa elétrica pode ser metálica ou não metálica. E, como você sabe, usar a caixa elétrica correta para sua finalidade é fundamental para o desempenho, a segurança e a durabilidade de seus sistemas elétricos.

Neste guia, vamos apresentar as principais diferenças entre os dois tipos de gabinetes e seus melhores casos de uso.

Índice

O que são invólucros elétricos?

Gabinetes elétricos São invólucros eletroprotetores que se assemelham muito a uma caixa. Apesar do formato retangular, esses tipos de invólucros são construídos e projetados para abrigar componentes elétricos ou eletrônicos. Por isso, também são conhecidos como painéis elétricos.

As caixas de proteção elétrica protegem você, em primeiro lugar, contra possíveis choques elétricos associados à eletricidade. Além de proteger você, elas também protegem as partes internas (os componentes elétricos internos) contra poeira, umidade, produtos químicos, impactos físicos e acesso de pessoas não autorizadas.

Os invólucros elétricos podem ser metálicos ou não metálicos. Devido a essas diferenças de materiais, os diversos invólucros elétricos disponíveis, por mais semelhantes que pareçam, apresentam diferentes níveis de resistência, resistência à corrosão, tolerância térmica e flexibilidade de projeto.

Propriedades de invólucros elétricos metálicos e não metálicos

O que são invólucros metálicos?

As caixas metálicas, como o próprio nome indica, são feitas de metais condutores como aço ou alumínio. Em algumas ocasiões, ligas de cobre podem ser usadas para fabricar caixas metálicas. As caixas metálicas são rígidas, sendo, portanto, ótimas opções para ambientes sujeitos a alto impacto.

Materiais comuns usados para fabricar invólucros metálicos

Algumas das mais comuns materiais de invólucro elétrico incluir:

Aço: O aço é forte e tem um bom custo-benefício. Sua resistência o torna um material adequado para a fabricação de invólucros elétricos, frequentemente usados em ambientes internos.

Este aço também está disponível em diferentes formas, dependendo dos materiais adicionados ao aço básico. Existe o aço normal, gabinetes de aço galvanizado (aço galvanizado ou aço carbono) e aço laminado a frio recozido (CRCA). Esses materiais são fortes, duráveis e maleáveis, sendo adequados para invólucros elétricos de alta resistência. O aço é propenso à ferrugem, portanto, seu uso é mais indicado em ambientes não corrosivos.

Aço inoxidável: Normalmente, gabinetes de aço inoxidável São resistentes à ferrugem e duráveis. Isso as torna a escolha ideal para fins industriais ou ambientes higiênicos.
Alumínio: O alumínio é leve, barato e bastante resistente à corrosão. Por isso, é uma ótima opção para uso interno, industrial e externo.
Cobre: O cobre é um excelente condutor de eletricidade, sendo ideal para a fabricação de painéis elétricos. No entanto, o cobre pode ser caro, por isso seu uso não é frequente.

Vantagens dos invólucros metálicos

As vantagens das caixas metálicas incluem:

As estruturas metálicas são construídas para suportar estresse físico, altas temperaturas e impactos mecânicos, sendo, portanto, duráveis.
Como os metais são condutores por natureza, aterrá-los geralmente é um processo simples. Essa natureza metálica também protege os componentes eletrônicos sensíveis contra interferências eletromagnéticas.
Os metais oferecem melhor proteção contra incêndios em comparação com os não metais.
Os metais são mais fáceis de reestruturar em diferentes formas e tamanhos.

Aplicações de Invólucros Metálicos

Instalações e fábricas industriais
Gerador ou unidades de distribuição de energia
Painéis de controle da máquina
Áreas de alta energia

O que são invólucros não metálicos?

Os invólucros não metálicos são gabinetes ou invólucros elétricos construídos com matérias-primas não metálicas e geralmente sintéticas, como policarbonato, fibra de vidro ou plástico ABS.

Frequentemente, as caixas elétricas não metálicas não conduzem eletricidade. Além disso, são leves e resistentes à corrosão quando comparadas aos metais. Essa resistência à corrosão as torna adequadas tanto para aplicações internas quanto externas.

Materiais comuns usados na fabricação de invólucros elétricos não metálicos

Eles incluem:

Policarbonato: Possui alta resistência aos raios UV, além de resistência mecânica e a impactos. Por isso, é ótimo para ambientes externos.
Fibra de vidro: Extremamente durável, um bom condutor de eletricidade e também resistente à corrosão.
Plástico ABS: O plástico ABS é leve e econômico. É ideal para uso geral ou aplicações internas simples.
Poliéster: Sólido e bastante durável, com excelente resistência a substâncias corrosivas. No entanto, pode tornar-se bastante quebradiço em contato com as intempéries.
Poliéster reforçado com fibra de vidro (FRP): Por ser uma mistura de dois materiais não metálicos usados na fabricação de invólucros elétricos, o FRP combina a resistência de ambos. Isso torna o FRP mais durável do que outros materiais não metálicos para painéis elétricos.

Vantagens das caixas não metálicas

De modo geral, os materiais não metálicos utilizados na fabricação de invólucros e gabinetes elétricos são:

Resistente à corrosão
Leve
Excelentes isolantes, que aumentam a segurança ao prevenir choques acidentais.
São flexíveis e fáceis de projetar. Estão disponíveis em diversas cores, formatos e molduras personalizadas.

Aplicações de invólucros elétricos não metálicos

Caixas de telecomunicações e TI
Caixas de distribuição domiciliar
Tratamento de água e instalações químicas
Ambientes costeiros e marinhos
Sinalização externa e quiosques

Principais diferenças entre invólucros metálicos e não metálicos

Existem diversas diferenças entre as caixas metálicas e não metálicas, além da natureza dos materiais utilizados em sua fabricação. Essas diferenças incluem:

1. Durabilidade e resistência a impactos

As caixas elétricas metálicas possuem maior resistência mecânica, podendo suportar o uso intenso em ambientes com máquinas de grande porte.

Essa capacidade de resistir a impactos não é muito comum na maioria das caixas ou gabinetes elétricos não metálicos. No entanto, algumas caixas de policarbonato de alta qualidade, PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro) e fibra de vidro podem apresentar uma resistência a impactos relativamente maior em comparação com outros materiais não metálicos.

2. Resistência à corrosão

A capacidade de um material ser resistente à corrosão depende de como ele reage à umidade e a produtos químicos. Invólucros metálicos (exceto os de aço inoxidável, cobre ou tratados) são propensos à ferrugem. Invólucros não metálicos, por outro lado, são mais resistentes à corrosão, sendo, portanto, mais adequados para ambientes úmidos ou industriais com produtos químicos corrosivos.

3. Portabilidade

As caixas metálicas, por serem feitas de metal, são mais pesadas, exigindo mais esforço para transportá-las e instalá-las. Isso pode ser cansativo ao instalar painéis grandes. Já as caixas não metálicas são mais leves e fáceis de instalar (ou que dão a impressão de serem fáceis), sendo mais adequadas para áreas remotas ou elevadas.

4. Condutividade elétrica e aterramento

Como as estruturas metálicas podem conduzir eletricidade, elas também devem ser devidamente aterradas, pois o aterramento é vital para... Blindagem EMI. Os invólucros não metálicos não conduzem eletricidade, portanto não há necessidade de aterramento, reduzindo o risco de choques acidentais.

5. Flexibilidade

Enquanto as caixas metálicas são maleáveis e têm uma aparência industrial rígida, as caixas elétricas não metálicas possuem um formato mais flexível. Essa flexibilidade também facilita a personalização dos gabinetes. Portanto, quando os clientes são exigentes quanto ao design das caixas, as opções não metálicas são ideais.

6. Custos iniciais e de longo prazo

As caixas metálicas tendem a ser mais caras. Como o pagamento é feito em parcelas, o custo inicial é maior. No entanto, elas são mais duráveis, o que pode reduzir os custos a longo prazo. Por outro lado, as caixas não metálicas, geralmente mais baratas inicialmente, podem se degradar sob a exposição constante ao sol ou a temperaturas extremas, a menos que sejam estabilizadas contra raios UV.

Quando escolher entre gabinetes metálicos ou não metálicos

Escolha invólucros metálicos se:

Em ambientes industriais severos ou de alto risco, é necessária a máxima proteção mecânica.
Os componentes elétricos dentro do gabinete precisam de blindagem EMI ou aterramento robusto.
A temperatura do ambiente oscila frequentemente e há risco de incêndio.
Você pode arcar com os custos.

Escolha gabinetes não metálicos se:

Você está trabalhando em um ambiente úmido, salino ou rico em produtos químicos.
A estrutura precisa ser leve e fácil de manusear.
O isolamento elétrico e a segurança são prioridades máximas.
Você deseja flexibilidade de design ou está instalando em uma área visível e voltada para o público?

Veredito final: qual é o certo para você?

A escolha entre invólucros elétricos metálicos e não metálicos depende de como você pretende utilizá-los.

Se você ainda estiver em dúvida, considere transformar sua empresa em um ambiente híbrido, onde uma combinação de ambos os sistemas de gabinete possa ser utilizada.

Perguntas frequentes

As caixas metálicas são melhores que as de plástico?

Depende da aplicação. Por exemplo, invólucros metálicos são melhores quando se exige resistência, mas não são adequados para áreas úmidas ou corrosivas. Invólucros não metálicos são mais seguros e oferecem maior isolamento.

Os invólucros não metálicos precisam de aterramento?

Não. Os invólucros não metálicos não precisam ser aterrados porque não conduzem eletricidade.

Qual caixa de proteção é a melhor para uso externo?

Geralmente, invólucros elétricos não metálicos, como os de fibra de vidro ou policarbonato estabilizado contra raios UV, são melhores para uso externo por serem leves e baratos. Aço inoxidável e alumínio também têm bom desempenho em ambientes externos, mas são mais pesados e mais caros.