Aterramento Elétrico - [PDF Document]
Apostila sobre aterramento elétrico
01 -Mas o que o terra?02 -Qual a diferena entre terra, neutro, e massa(Carcaa do Equipamento)?03 -Quais so as normas que devo seguir para garantir um bom aterramento? Bem, esses so os tpicos que este artigo tentar esclarecer. fato que o assunto "aterramento" bastante vasto e complexo, porm, aqui vai algumas normas e regras bsicas.Mas o que o terra?O aterramento eltrico (Terra) tem trs funes principais: A Proteger o usurio do equipamento das descargas atmosfricas, atravs da viabilizao (qualidade) de um caminho alternativo para a terra, de descargas atmosfricas. B Descarregar cargas estticas acumuladas nas carcaas das mquinas ou equipamentos para a terra. C Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteo (fusveis, disjuntores, etc.), atravs da corrente desviada para a terra. Veremos, mais adiante, que existem vrias outras funes para o aterramento eltrico, at mesmo para eliminao de EMI (interferncias eletromagnticas), porm essas trs acima so as mais fundamentais.Qual a diferena entre terra, neutro, e massa? Antes de falarmos sobre os tipos de aterramento, devemos esclarecer (de uma vez por todas !) o que terra, neutro, e massa. Na figura 1 temos um exemplo da ligao de um PC rede eltrica, que possui trs fases , e um neutro. Essa alimentao fornecida pela concessionria de energia eltrica, que somente liga a caixa de entrada ao poste externo se houver uma haste de aterramento padro dentro do ambiente do usurio. Alm disso, a concessionria tambm exige dois disjuntores de proteo.
Teoricamente, o terminal neutro da concessionria deve ter potencial igual a zero volt. Porm, devido ao desbalanceamento nas fases do transformador de distribuio, comum esse terminal (Neutro) tender a assumir potenciais diferentes de zero. O desbalanceamento de fases ocorre quando temos por exemplo o som bifsico (2 fases) ou monofsico (1 fase e Neutro) e as luzes trifsicas, ligadas em um mesmo link (transformador) .Obs :Voc pode ver se todo seu sistema esta desbalanceado ou no com um alicate ampermetro , medindo fase por fase . Outro exemplo um transformador que alimenta, em um setor seu, uma residncia comum (fase 1) , e no outro setor, um pequeno supermercado (fase 2) . Essa diferena de demanda, em um mesmo link (transformador) , pode fazer com que o neutro varie seu potencial (flutue) . Para evitar que esse potencial flutue, ligamos (logo na entrada) o fio neutro a uma haste de terra. Sendo assim, qualquer potencial que tender a aparecer ser escoado para a terra. Ainda analisando a figura 1 , vemos que o PC est ligado em uma fase e o neutro. Mas, ao mesmo tempo, ligamos sua carcaa (terra) atravs de outro condutor (fio) na mesma haste, e damos o nome desse condutor de terra (fio terra) .Pergunta Se o neutro e o terra esto conectados ao mesmo ponto (haste de aterramento), porque um chamado de terra e o outro de neutro? Aqui vai a primeira definio: O neutro um condutor fornecido pela concessionria de energia eltrica, pelo qual h o retorno da corrente eltrica. O terra um condutor construdo atravs de uma haste metlica e que, em situaes normais, no deve possuir corrente eltrica circulante.Resumindo: A grande diferena entre terra e neutro que, pelo neutro h corrente circulando, e pelo terra, no. Quando houver alguma corrente circulando pelo terra, normalmente ela dever ser breve, isto , desviar uma descarga atmosfrica para a terra, por exemplo. O fio terra, por norma, vem identificado pelas letras PE, e deve ser de cor verde e amarela. Notem ainda que ele est ligado carcaa do PC. A carcaa do PC, ou de qualquer outro equipamento o que chamamos de massa (toda a caixa metlica do equipamento).Quais so as normas que devo seguir para garantir um bom aterramento ? A ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas) possui uma norma que rege o campo de instalaes eltricas em baixa tenso. Essa norma a NBR 5410, a qual, como todas as demais normas da ABNT, possui subsees. As subsees : 6.3.3.1.1, 6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 referem-se aos possveis sistemas de aterramento que podem ser feitos . Os trs sistemas da NBR 5410 mais utilizados so :A Sistema TN-S :Notem pela figura 2 que temos . O neutro aterrado logo na sada do transformador , e levado at a carga . Paralelamente , outro condutor identificado como PE utilizado como fio terra , e conectado carcaa (massa) do equipamento.
C Sistema TT : Esse sistema o mais eficiente de todos. Na figura 4 vemos que o neutro aterrado logo na sada e segue (como neutro) at a carga (equipamento). A massa do equipamento aterrada com uma haste prpria, independente da haste de aterramento do neutro.
Mas qual desses sistemas deve utilizar na prtica? Geralmente, o prprio fabricante do equipamento especifica qual sistema melhor para seu equipamento, porm como regra geral, temos:(a) Sempre que possvel, optar pelo sistema TT (fig 4) em 1 lugar.(b) Caso, por razes operacionais e estruturais do local, no seja possvel o sistema TT, optar pelo sistema TN-S (Fig 2) .(c) Somente optar pelo sistema TNC (Fig 3) em ltimo caso, isto , quando realmente for impossvel estabelecer qualquer um dos dois sistemas anteriores.REGRAS PRTICAS DE PROCEDIMENTOS Os clculos e variveis para dimensionar um aterramento podem ser considerados assuntos para ps graduao em Engenharia Eltrica, por exemplo, a resistividade e tipo do solo, geometria e constituio da haste de aterramento, formato em que as hastes so distribudas etc, so alguns dos fatores que influenciam o valor da resistncia do aterramento. Vo aqui algumas dicas que, com certeza, iro ajudar:(A) - Haste de aterramento: A haste de aterramento normalmente, feita de uma alma de ao revestida de cobre. Seu comprimento pode variar de 1,5 a 4,0m. As de 2,5m so as mais utilizadas, pois diminuem o risco de atingirem dutos subterrneos em sua instalao.(B) - O valor ideal para um bom aterramento deve ser menor ou igual a 5(ohms). Dependendo da qumica do solo (quantidade de gua, salinidade, alcalinidade, etc.), mais de uma haste pode se fazer necessria para nos aproximarmos desse valor 5(ohms). Caso isso ocorra, existem duas possibilidades : tratamento qumico do solo (que ser analisado mais adiante), e o agrupamento de barras em paralelo. Uma boa regra para agruparem-se barras a da formao de polgonos. A figura 5 mostra alguns passos. Notem que, quanto maior o nmero de barras, mais prximo a um crculo ficamos. Outra regra no agrupamento de barras manter sempre distncia entre elas, o mais prximo possvel do comprimento de uma barra.
bom lembrar que essas so regras prticas. Como dissemos anteriormente, o dimensionamento do aterramento complexo, e repleto de clculos.MEDINDO O TERRA O instrumento clssico para medir a resistncia do terra o terrmetro. Esse instrumento possui 2 hastes de referncia, que servem como divisores resistivos conforme a figura 6 . Na verdade, o terrmetro injeta uma corrente pela terra que transformada em quedas de tenso pelos resistores formados pelas hastes de referncia , e pela prpria haste de terra.Atravs do valor dessa queda de tenso, o mostrador calibrado para indicar o valor hmico da resistncia do terra.
Uma grande dificuldade na utilizao desse instrumento achar um local apropriado para instalar as hastes de referncia. Normalmente, o cho so feitos de concretos e com certeza, fazer dois buracos no cho (muitas vezes at j pintado ou construdo com muitos detalhes) no algo agradvel . Infelizmente, caso haja a necessidade de medir-se o terra . No temos outra opo a no ser essa .Mas podemos ter uma idia sobre o estado em que ele se encontra sem medi-lo propriamente . A figura 7 mostra esse truque .
Em primeiro lugar escolhemos uma fase qualquer, e a conectamos a um plo de uma lmpada eltrica comum. Em segundo lugar, ligamos o outro plo da lmpada na haste de terra que estamos analisando. Quanto mais prximo do normal for o brilho da lmpada , mais baixa a resistncia de terra . Caso voc queira ser mais preciso , imaginem um exemplo de uma lmpada de 127 volts por 100 W (Sendo a rede 127v fase-neutro). Podemos medir a corrente eltrica que circula por ela com um AMPERIMETRO, que para um terra considerado razovel, essa corrente deve estar acima de 600 mA . . Se voc no tiver um AMPERIMETRO ou quer fazer outra medio , podemos utilizar um VOLTIMETRO em uma escala de AC como mostra figura 7a.
Mea a tenso da rede entre a fase e o neutro. Em seguida, ligue uma lmpada normal (aproximadamente 60W) com tenso correta entre a fase e o neutro , e mea a tenso sobre a lmpada conforme mostra figura 7a. Compare ento as duas tenses medidas e calcule a diferena entre elas, que no deve ser inferior a 8!! Exemplo : Numa tomada 127v (fase e neutro), ligamos uma lmpada de 127v - 60W no terra e fase , quando meo entre terra e fase (fig 7a) , esta tenso no pode ser menos que 8% da tenso entre fase-neutro , em torno de 10v .Caso esteja abaixo, sinal que o aterramento no est suficientemente bom. Cabe lembrar a voc que , essa prtica apenas um artifcio (para no dizer macete) com o qual podemos ter uma idia das condies gerais do aterramento (haste do terra) . Em hiptese alguma esse mtodo pode ser utilizado para a determinao de um valor preciso .IMPLICAES DE UM MAU ATERRAMENTO Ao contrrio do que muitos pensam, os problemas que um aterramento deficiente pode causar no se limitam apenas aos aspectos de segurana, que o mais importante. bem verdade que os principais efeitos de uma mquina mal aterrada, so choques eltricos ao operador, e resposta lenta (ou ausente) dos sistemas de proteo (fusveis, disjuntores, etc...). Mas outros problemas operacionais podem ter origem no aterramen
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