Aterramento Elétrico

ATERRAMENTO

Prof.: Rafael Siqueira Alcântara 01/11/2008.

Aluno: Emilio Scheeffer Carnero

O aterramento elétrico tem três funções principais : Proteger o usuário do equipamento

das descargas atmosféricas, através da viabilização de um caminho alternativo para a terra, de descargas atmosféricas. “Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra. Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção ( fusíveis, disjuntores, etc. ), através da corrente desviada para a terra.

Antes de falar sobre os tipos de aterramento, devemos esclarecer o que é terra, neutro, e massa. O neutro é um “condutor” fornecido pela concessionária de energia elétrica, pelo qual há o “retorno” da corrente elétrica. O terra é um condutor construído através de uma haste metálica e que, em situações normais, não deve possuir corrente elétrica circulante.

A grande diferença entre terra e neutro é que, pelo neutro há corrente circulando, e pelo terra, não. Quando houver alguma corrente circulando pelo terra, normalmente ela deverá ser transitória, isto é, desviar uma descarga atmosférica para a terra, por exemplo. O fio terra, por norma, vem identificado pelas letras PE, e deve ser de cor verde e amarela. Este fio terra está ligado à carcaça do equipamento. A carcaça da máquina, ou de qualquer outro equipamento é o que chamamos de “massa”.

1 – TIPOS DE ATERRAMENTO

A ABNT ( Associação Brasileira de Normas Técnicas ) possui uma norma que rege o campo de instalações elétricas em baixa tensão. Essa norma é a NBR 5410, a qual, como todas as demais normas da ABNT, possui subseções. As subseções : 6.3.3.1.1, 6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 referem-se aos possíveis sistemas de aterramento que podem ser feitos na indústria. Os três sistemas da NBR 5410 mais utilizados na indústria são :

a – Sistema TN-S :

Temos o secundário de um transformador (cabine primária trifásica) ligado em Y. O neutro é aterrado logo na entrada, elevado até a carga . Paralelamente, outro condutor identificado como PE é utilizado como fio terra , e é conectado à carcaça (massa) do equipamento.

b – Sistema TN-C:

Esse sistema, embora normalizado, não é aconselhável, pois o fio terra e o neutro são constituídos pelo mesmo condutor. Dessa vez, sua identificação é PEN ( e não PE, como o

anterior ). Podemos notar que, após o neutro ser aterrado na entrada, ele próprio é ligado ao neutro e à massa do equipamento.

c – Sistema TT :

Esse sistema é o mais eficiente de todos. O neutro é aterrado logo na entrada e segue (como neutro) até a carga (equipamento). A massa do equipamento

é aterrada com uma haste própria, independente da haste de aterramento do neutro.

2 – PROCEDIMENTOS

Os cálculos e variáveis para dimensionar um aterramento podem ser considerados assuntos para “pós – graduação em Engenharia Elétrica”. A resistividade e tipo do solo, geometria

e constituição da haste de aterramento, formato em que as hastes são distribuídas, são alguns dos fatores que influenciam o valor da resistência do aterramento.

a ) Haste de aterramento:

A haste de aterramento normalmente, é feita de uma alma de aço revestida de cobre. Seu comprimento pode variar de 1,5 a 4,0m. As de 2,5m são as mais utilizadas, pois diminuem

o risco de atingirem dutos subterrâneos em sua instalação.

b ) O valor ideal para um bom aterramento deve ser menor ou igual a 5Ω. Dependendo da química do solo (quantidade de água, salinidade, alcalinidade, etc.), mais de uma haste

pode se fazer necessária para nos aproximarmos desse valor. Caso isso ocorra, existem duas possibilidades: tratamento químico do solo, e o agrupamento de barras em paralelo.

Uma boa regra para agruparem-se barras é a da formação de polígonos.

Quanto maior o número de barras, mais próximo a um círculo ficamos. Outra regra no agrupamento de barras é manter sempre a distância entre elas, o mais próximo possível do comprimento de uma barra. É bom lembrar que essas são regras práticas. Como dissemos anteriormente, o dimensionamento do aterramento é complexo, e repleto de cálculos.

3 -TRATAMENTO QUÍMICO DO SOLO

Como já observamos, a resistência do terra depende muito da constituição química do solo.

Muitas vezes, o aumento de número de “barras” de aterramento não consegue diminuir a resistência do terra significativamente. Somente nessa situação devemos pensar em tratar quimicamente o solo. O tratamento químico tem uma grande desvantagem em relação ao

aumento do número de hastes, pois a terra, aos poucos, absorve os elementos adicionados. Com o passar do tempo, sua resistência volta a aumentar, portanto, essa alternativa deve ser o último recurso. Temos vários produtos que podem ser colocados no solo antes ou depois

da instalação da haste para diminuirmos a resistividade do solo. A Bentonita e o Gel são os mais utilizados. De qualquer forma, o produto a ser utilizado para essa finalidade deve

ter as seguintes características :

- Não ser tóxico

- Deve reter umidade

- Bom condutor de eletricidade

- Ter pH alcalino (não corrosivo)

- Não deve ser solúvel em água

Uma observação importante no que se refere a instalação em baixa tensão é a proibição (por norma) de tratamento químico do solo para equipamentos a serem instalados em locais

de acesso público (colunas de semáforos, caixas telefônicas, controladores de tráfego, etc...). Essa medida visa a segurança das pessoas nesses locais.

4 - MEDINDO O TERRA

O instrumento clássico para medir se a resistência do terra