Postado em 19:48h em Uncategorized	por	Victor Luiz Merlin 1 Comentário
fazer com que a resistência de terra tenha valores os mínimos possíveis, para escoar as correntes de falta a terra;
fazer com que os potenciais produzidos pela passagem da corrente de falta, fiquem dentro dos limites de segurança, evitando danos a pessoas e animais;
tornar os equipamentos de proteção mais sensíveis, fazendo com que as correntes de fuga a terra sejam isoladas rapidamente;
permitir um escoamento seguro das correntes de descarga atmosférica;
Ao ocorrer um curto circuito ou fuga de corrente para a terra, espera-se que a corrente seja elevada o suficiente para que a proteção atue, eliminando o defeito o mais rápido possível. Enquanto a proteção não atua, a corrente de defeito escoa para o solo, e gera potenciais distintos nas massas metálicas e superfícies do solo.Para termos um sistema seguro e eficiente, devemos aterrar todas as partes metálicas sujeitas a um eventual contato com as partes energizadas, para que em caso de algum defeito, o sistema estabeleça um curto circuito fase terra, elevando a corrente a valores tais que provocarão a atuação da proteção, desenergizando o sistema.
O projeto de um sistema de aterramento deve seguir basicamente as seguintes etapas:a) Definir o local de aterramento;
b) Realizar varias medições da resistividade do solo no local previsto;
c) A partir dessas medições realizar a estratificação do solo com suas respectivas camadas;
d) Definir o tipo de sistema de aterramento necessário;
e) Calcular a resistividade aparente do solo;
O ponto inicial do nosso processo é a definição do local onde será feito o sistema de aterramento. Esta definição deve ser analisada cuidadosamente caso a caso, levando-se em consideração as características do sistema elétrico que será aterrado, a disponibilidade de local, as características econômicas do projeto, a segurança das pessoas, a possibilidade de inundação do terreno e as medidas preliminares realizadas no local.O solo apresenta resistividade que depende do tamanho do sistema de aterramento. A dispersão da corrente elétrica atinge camadas profundas com o aumento da área envolvida pelo aterramento.
as hastes deverão ter aproximadamente 50 cm de comprimento com diâmetro entre 10 e 15 mm;
durante a medição as hastes deverão estar sempre alinhadas, igualmente espaçadas , cravadas a uma mesma profundidade (20 a 30 cm) e bem limpas, isentas de oxidos ou gorduras;
o aparelho e a carga da bateria deverão estar em boas condições, e durante a medição ele deverá estar posicionado simetricamente entre as hastes;
as condições do solo deverão ser levadas em consideração (seco ou úmido);
O número de direções em que as medidas deverão ser realizadas depende da importância e das dimensões do sistema de aterramento, e das variações dos valores encontrados durante as medições. Para cada ponto do aterramento, ou posição do aparelho, recomenda-se efetuar medidas em três direções, com ângulo de 60° entre si. No caso de subestações deve-se efetuar medidas em vários pontos, cobrindo toda a área da malha pretendida.Após a medição, devemos juntar os dados em uma tabela, e avaliar quais deverão ser considerados e quais deverão ser desprezados. Essa avaliação deverá ser realizada da seguinte forma:
a) Calcular a média aritmética dos valores de resistividade calculados para cada espaçamento;
b) Com base nessas médias calcular a diferença entre cada valor de resistividade e a média de seu espaçamento;
c) Desprezar todos os valores de resistividade que tenham desvio maior que 50% em relação a média Todos os valores com desvio abaixo de 50% serão aceitos;
d) Caso seja observado um elevado número de desvios acima de 50%, recomenda-se realizar novas medidas no local. Se a ocorrência dos desvios persistir, deveremos considerar esta região independente para efeito de modelagem;
e) Com os dados já analisados, calcula-se novamente a média aritmética das resistividades remanescentes;
f) Com as resistividades médias para cada espaçamento, tem-se os valores definitivos para traçar a curva r x a , necessária ao procedimento das aplicações dos métodos de estratificação do solo.
Método Gráfico de Yokogawa para estratificação do solo em várias camadas Para efeito de nossos estudos aplicaremos o Método de estratificação do solo em duas camadas, utilizando curvas. Os demais métodos seguem mais ou menos a mesma linha de raciocínio, e poderão ser utilizados conforme as necessidades ou conveniências.
Tendo em vista a pequena variação de valores do coeficiente de reflexão K, é possível traçar uma família de curvas teóricas em função de valores das relações r (a)/r1 e h/a. Apresentamos as curvas traçadas para K variando na faixa negativa, isto é, curva r (a) x a descendente e para K variando na faixa positiva, com curva r (a) x a ascendente.Com base nas curvas e equações, podemos agora estabelecer um procedimento de calculo para definir a estratificação do solo em duas camadas :
1) Traçar a curva r (a) x a com os dados obtidos pelo método de Wenner;2) Prolongar a curva traçada até cortar o eixo das ordenadas. Neste ponto é lido diretamente o valor de r1 , resistividade da primeira camada. Para facilitar este processo, devemos efetuar várias medidas pelo Método de Wenner para pequenos espaçamentos;
Nos sistemas de aterramento raramente uma única haste é o suficiente para chegarmos ao valor da resistência desejada. Analisando a fórmula acima, verificamos que as alternativas para melhorarmos este valor de resistência são aumentarmos o diâmetro da haste (limitações técnicas, e baixa relação custo-benefício), colocarmos mais hastes em paralelo, aumentarmos o comprimento da haste, reduzirmos a resistividade aparente do solo utilizando tratamento químico.Além da resistência de terra dada pela fórmula acima, temos outros elementos que compõe o valor final da resistência do sistema de aterramento, conforme abaixo :
resistência da conexão do cabo de aterramento ao equipamento a ser aterrado;
impedância do cabo entre o equipamento e o sistema de aterramento;
resistência da conexão do cabo ao sistema de aterramento;
resistência do material que forma o sistema de aterramento;
resistência de contato desse material com a terra;
resistência de terra do sistema de aterramento.
Verifica-se que se aumentarmos o espaçamento entre as hastes essa interferência diminui, porém um aumento muito grande torna-se economicamente inviável. Utilizamos normalmente um espaçamento em torno do comprimento da haste, é comum utilizar-se esse espaçamento em torno dos três metros.Para chegarmos ao valor da resistência de terra de um sistema com várias hastes, necessitamos a partir do valor calculado para uma haste, chegar ao valor da resistência equivalente para o conjunto das hastes, que é dado pela formula a seguir:
Nos sistemas normais de aterramento empregam-se hastes iguais, o que facilita o cálculo da resistência equivalente.Fazendo o cálculo para todas as hastes do conjunto (Rh) tem-se os valores da resistência de cada haste:
Aumento do comprimento da haste;
Menor resistividade do solo nas camadas mais profundas;
Condição de água presente e estável ao longo do tempo;
Condição de temperatura constante e estável ao longo do tempo;
Produção de gradientes de potencial maiores no fundo do solo, tornado os potenciais de passo na superfície praticamente desprezíveis.
O tratamento do solo com algum tipo de produto químico, tem a finalidade de diminuir a resistência de aterramento de uma malha, com a alteração da resistividade do solo. Este tipo de procedimento não deve ser realizado de maneira indiscriminada, mas deve somente ser aplicado em sistemas onde não se atingiu o valor da resistência desejada, e não é possível alterar o seu local de instalação e alteração das características da malha de terra através do aumento do número de cabos, hastes etc. não é possível mais ser feito, é inviável economicamente ou não atinge resultados satisfatórios.O produto a ser utilizado neste tipo de tratamento deve atender a algumas recomendações importantes, como a de não causar danos à natureza, não ser tóxico, além de ser quimicamente estável, possuir baixa resistividade elétrica, não causar corrosão nos elementos do aterramento, não ser consumido com a chuva, porém ter a capacidade de reter umidade.
A resistência de terra varia com o tempo, influenciada pelas características climáticas e do solo da região. Este tipo de tratamento químico tem uma vida útil determinada, devendo portanto ser realizado um acompanhamento freqüente da variação desta resistência, e ser realizado novo tratamento tão logo se constate esta necessidade (vida útil conforme o produto varia de 2 a 5 anos).Tendo em vista que a função principal do tratamento químico é reter a água para diminuir a resistência da terra, épocas de secas podem alterar significativamente a atuação do tratamento. Nestas épocas recomenda-se molhar a terra que contém a malha.
Fazer no local onde será executada a malha de aterramento as medições de resistividade do solo pelo método de Wenner, para podermos obter posteriormente a estratificação do solo;
Caso não se utilize brita, utiliza-se como resistividade superficial o valor da resistividade da primeira camada obtida da estratificação;
Obter o valor da corrente máxima de curto circuito entre fase e terra no local do aterramento (Imaxima = 3 I0 );
Deve-se verificar o percentual correto da corrente de curto cicuito máxima que realmente escoa pela malha. Deve-se observar os diversos caminhos pelos quais a corrente de seqüência zero pode circular.
Tempo de defeito para a máxima corrente de curto cicuito fase terra, equivalente ao tempo de atuação do sistema de proteção;
Definição da área da malha pretendida;
– Alinhamento do sistema de aterramento principal com as hastes de potencial e auxiliar;
– A distância entre o sistema de aterramento principal e a haste auxiliar deve ser suficientemente grande, para que a haste de potencial atinja a região plana do patamar;
– O aparelho deve ficar o mais próximo possível do sistema de aterramento principal;
– As hastes de potencial e auxiliar devem estar bem limpas, principalmente isentas de óxidos e gorduras, para possibilitar um bom contato com o solo;
– Calibrar o aparelho, isto é, ajustar o potenciômetro e o multiplicador do MEGGER, até que seja indicado o valor zero;
– As hastes usadas devem ser do tipo Copperweld, com 1,2m de comprimento e diâmetro de 16 mm;
– Cravar as hastes no mínimo 70 cm do solo;
– O cabo de ligação deve ser de cobre com bitola mínima de 2,5mm2;
– As medições devem ser feitas em dias em que o solo esteja seco, para se obter o maior valor de resistência de terra deste aterramento;
– Se não for o caso acima, devem-se anotar as condições do solo;
– Se houver oscilações da leitura, durante a medição, significa existência de interferência. Deve-se, deslocar as hastes de potencial e auxiliar para outra direção, de modo a contornar o problema;
– Verificar o estado do aparelho;
– Verificar a carga da bateria.
Para efetuarmos a medição da resistência de terra, levando em consideração a segurança humana, deve-se observar os seguintes itens :
– Não devem ser feitas medições sob condições atmosféricas adversas, tendo-se em vista a possibilidade de ocorrência de raios;
– Não tocar na haste e na fiação;
– Não deixar que animais ou pessoas estranhas se aproximem do local;
– Utilizar calçados e luvas de isolação para executar as medições;
– O terra a ser medido deve estar desconectado do sistema elétrico.
Postado em 09:59h, 29 janeiro Responder
seria possivel em colocar um exemplo pratico da teoria apresentada, pois o assunto é muito complexo.