A ESTRATIFICAÇÃO DE SOLO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS

CÂMPUS ITUMBIARA

BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

JANDER SOARES GONÇALVES

JOÃO PEDRO ROCHA SILVA LEMES

NYCOLLAS KAÍQUE DE PAULA CASTILHO BORGES

THALES HENRIQUE DE FREITAS SILVA

PROJETO DE ATERRAMENTO ELÉTRICO

Itumbiara-GO

Dezembro, 2019

JANDER SOARES GONÇALVES

JOÃO PEDRO ROCHA SILVA LEMES

NYCOLLAS KAÍQUE DE PAULA CASTILHO BORGES

THALES HENRIQUE DE FREITAS SILVA

PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS

Relatório descrevendo o projeto de aterramento desenvolvido e apresentado ao professor Roberlam Gonçalves de Mendonça, como requisito de avaliação na matéria de Aterramentos Elétricos, parte da matriz curricular do curso de Engenharia Elétrica ofertado pelo Instituto Federal de Goiás, Câmpus Itumbiara.

Itumbiara-GO

Dezembro, 2019

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3

2. DESENVOLVIMENTO 4

2.1 MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO 4

2.1 CÁLCULO DA RESISTIVIDADE MÉDIA 6

2.1 ESTRATIFICAÇÃO DO SOLO 7

3. CONCLUSÃO 12

1. INTRODUÇÃO

Em sua busca por forjar da natureza o mais cômodo para si, o ser humano tornou a eletricidade a força motriz que alimenta toda sua civilização. As tecnologias nascidas de sua exploração trouxeram meios de produção mais eficazes e novas formas de tratamentos médicos, além de diversos dispositivos de auxílio cotidiano que são hoje fundamentalmente atrelados com o modo de vida do homem. De tal forma, se torna indispensável compreender as propriedades e características dessa força que, apesar de amplamente utilizada, não está, de forma alguma, domada.

Buscando atender a essa demanda, os alunos da disciplina de Aterramentos Elétricos foram encarregados de projetar um sistema de aterramento que atendesse ao solo de uma determinada área próxima ao câmpus em que se situam suas aulas. A partir do estudo desse solo e de sua estratificação, foi possível desenvolver duas geometrias que conferissem aos dispositivos hipoteticamente ali instalados tanto a estabilidade de sua alimentação quanto um canal de alívio à proteção contra descargas atmosféricas.

Este trabalho busca então relatar quais os passos tomados pelos estudantes na confecção das geometrias citadas, contando com as medições realizadas, os cálculos efetuados e as conclusões tomadas. Com sua conclusão, os alunos expõem o conhecimento adquirido na disciplina cursada, assim como a prova da obtenção de uma valiosa ferramenta de manutenção do fornecimento e uso da energia elétrica.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO

Para a execução do projeto de aterramento, a sala foi dividida em três grupos com quatro integrantes cada. Três áreas distintas foram designadas pelo professor aos três grupos, uma delas presente no interior do campus e duas em suas proximidades.

O primeiro passo tomado pelos estudantes foi se dirigir ao local cujo estudo foi a eles encarregado e tomar as medidas de suas dimensões. Utilizando passadas como instrumentos de medição os alunos obtiveram aproximadamente 30 metros de largura, e um comprimento médio de 50 metros.

Conhecendo as dimensões, foi possível determinar a melhor forma de mesurar a resistividade média que correspondesse a maior parte do terreno. O método adotado foi centralizar as medições em um ponto próximo ao centro da área, e a partir dali espaçar igualmente quatro hastes alinhadas. Cinco espaçamentos diferentes foram escolhidos: 2, 4, 6, 8 e 10 metros. Além disso, foram tomados quatro sentidos diferentes, com ângulos de 45º entre eles.

Para encontrar os valores de resistividade para cada teste, foi utilizado um aparelho com a capacidade de medir a resistência e a resistividade do solo. Cada entrada do aparelho foi conectada através de cabos condutores a uma haste diferente, que foram enterradas no solo a uma profundidade de 20 centímetros. O procedimento foi então realizado repetidas vezes de forma a obedecer ao desenho apresentado na figura 1, cobrindo então uma área circular com 15 metros de raio. Na figura estão destacadas a área do terreno e os locais de medição em cima de uma imagem de satélite do local.

Figura 1 – Imagem de satélite do terreno estudado. Fonte: Google Maps.

Os valores obtidos são expostos abaixo.

Espaçamento a(m) Resistividade Elétrica Medida (Ω.m)

0° 45° 90° 135°

2 5500 4850 4080 3740

4 2010 2120 2260 2220

6 2140 1410 1515 1429

8 2170 1916 1577 1939

10 1568 759 609 904

Tabela 1 – Resistividades medidas em função do espaçamento e do ângulo.

2.1 CÁLCULO DA RESISTIVIDADE MÉDIA

Com as diferentes resistividades encontradas com os alinhamentos nos ângulos descritos, é possível obter uma média que descreve da melhor forma o comportamento do solo, necessário para os próximos passos. Assim, foi feito o cálculo da média para cada espaçamento diferente nos quatro sentidos.

Buscando diminuir a interferência de medições com valores muito diferentes da média, foi calculado o desvio relativo de cada valor