110 V ou 220 V: afinal, por que temos os dois padrões no Brasil?

Quem costuma viajar pelo Brasil já passou pela seguinte situação: você chega a uma cidade e na hora de plugar um eletrônico na tomada surge a dúvida se ela é 110 volts ou 220 volts ou se seu aparelho suporta a tal tensão.

Isso acontece, porque quando a rede elétrica começou a ser instalada no país, no início do século 20, não foi definido um padrão —cada empresa que fazia e administrava as instalações decidiu qual usaria. Com a ampliação da rede, tornou-se economicamente inviável fazer uma troca para que houvesse uma padronização.

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Mas o fato de ser 110 ou 220 volts não foi aleatório. O teto da tensão elétrica das redes de distribuição públicas seguiu normas de segurança.

"Antigos estudos e observações práticas mostraram que tensões próximas de 500 V seriam seguras para utilização pelo usuário comum, quando adotadas as devidas medidas de segurança. Daí, chegou-se às tensões de 127 V, 220 V e de 380 V para uso residencial, enquanto para uso industrial 440 V ou acima disso", diz Jorge Luiz do Nascimento, professor do departamento de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Poli-UFRJ).

127 V ou 110 V?

Outro ponto que causa confusão é que, muitas vezes, há em etiquetas de aparelhos a indicação de que ele funciona em 127 V, não em 110 V —tensão com a qual já acostumamos na rede elétrica da nossa casa.

Isso tem a ver com a modernização do transformadores, aquelas caixas metálicas que você vê nos postes da rede elétrica e a padronização das empresas geradoras de energia. Para entender isso melhor, você pode observar o poste mais próximo de você. Aqueles fios que estão no topo são a chamada rede primária de distribuição e, geralmente, possuem uma tensão de 13.800 V.

"Para alimentar as residências, comércios e indústrias, essa tensão costuma ser reduzida. Para isso utilizamos os transformadores", explica Michele Rodrigues, professora do departamento de Engenharia Elétrica da FEI (Fundação Educacional Inaciana).

O tipo de construção do transformador determina se a ligação da sua casa será de 110 V —geralmente para transformadores mais antigos— ou 127 V. Dependendo do tipo de rede, há pequenas variações entre esses dois números, como 115 V e 120 V.

Minha casa tem 127 V e 220 V. Como é possível?

Em boa parte das residências brasileiras, a ligação entre o poste e as casas é a bifásica. Isso quer dizer que há três fios que "saem do poste" em direção aos imóveis. Dois deles são chamados de fases e possuem tensão elétrica; já o terceiro é conhecido como neutro e não tem tensão. Dependendo de como esses fios são combinados, podemos ter tomadas 127 V ou 220 V.

Em uma tomada (ou ligação, como a de chuveiros) com dois fios fase, temos a tensão de 220 V. Já em outras, quando a ligação utiliza um fio fase e outro neutro, temos 127 V ou 110 V.

Em uma ligação elétrica feita de maneira correta, há ainda um quarto fio, que é o terra. Só que esse não vem do poste, mas sim de um sistema que envolve uma barra de metal enterrada.

Há exceções em algumas cidades do país, quando é usada a chamada ligação monofásica. Nela, existe apenas uma fase e um neutro "saindo do poste". A fase, como ocorre em Brasília, por exemplo, pode ser unicamente em 220 V, exigindo o uso de transformadores para se obter os 110 V de tensão.

Por que chuveiro usa 220 V?

Outro ponto que costuma levantar dúvidas é: por que equipamentos como chuveiros normalmente usam a tensão de 220 V?

"Equipamentos de maior potência, como o chuveiro, fazem circular altas correntes na instalação elétrica, por isso são ligados em 220 V. No caso de chuveiros com resistência elétrica para 127 V, a corrente elétrica será o dobro da dos chuveiros de 220 V, fazendo com que a bitola (espessura) do fio condutor seja maior", diz Marcos Rosa dos Santos, professor de Engenharia Elétrica do Instituto Mauá de Tecnologia.

Para visualizarmos melhor isso, é importante lembrarmos que a potência é resultado da multiplicação entre tensão e corrente elétrica. Se um chuveiro tem 5.500 W de potência, por exemplo, ele vai demandar 43,3 ampères de corrente se for ligado a uma rede de 127 V de tensão.

Se o mesmo chuveiro estiver ligado a uma rede de 220 V, a corrente demandada com os mesmos 5.500 W de potência será menor, de 25 ampères.

A lógica aqui pode ser ilustrada por uma rodovia que tem o mesmo número de faixas (bitola). Nela, a potência seria o número de passageiros, a corrente seriam os carros e a tensão é a capacidade de passageiros de cada carro.

Quanto mais passageiros os carros levarem (maior tensão), menor será a quantidade deles (corrente) para transportar o mesmo número de pessoas. E, com isso, o trânsito tende a fluir melhor e não sobrecarrega a estrada.

E por que uma corrente menor passando por um fio é algo bom? O principal ponto é que a instalação elétrica fica mais barata: fios que suportam uma corrente elétrica elevada precisam ter a sua bitola (área) de material condutor maior e isso sai caro. Um fio de 10 mm2, que é o necessário para suportar a corrente de 43,3 A, custa mais do que o dobro do que um de 4 mm2, que suportaria a corrente de 25 A.

É importante notar que o exemplo acima serve apenas para fins lúdicos: em uma instalação elétrica residencial, é comum que se utilize uma margem de segurança para evitar superaquecimento e possíveis acidentes. Ainda assim, o uso de tensões mais altas para equipamentos mais potentes acaba sendo uma escolha mais econômica.

Tensão maior é melhor?

Ainda que o uso de tensões maiores demande menos da rede elétrica, isso não quer dizer que sair comprando aparelhos 220 V e usar apenas essa tensão na sua casa —mesmo quando a 127 V está disponível— seja uma boa ideia.

Tirando casos específicos como o do chuveiro, citado acima, o melhor a se fazer é usar eletrodomésticos se baseando na menor tensão disponível na sua região. Ou seja: se a rede na qual sua casa estiver ligada for a de 127 V, aparelhos elétricos devem ser usados nessa tensão.

Com isso, há também um ganho em termos de segurança, já que os efeitos de um choque elétrico de 127 V são consideravelmente menos nocivos do que ocorreria se a tensão fosse de 220 V.

Aqui, claro, consideramos uma situação normal, uma vez que até mesmo tensões de 12 V, como as usadas em aparelhos eletrônicos, podem matar dependendo da condição a qual está exposta a pessoa, como dentro de uma banheira.