Estudos, Medições e Laudos de Aterramento

Estudos, Medições e Laudos de Aterramento

 

Um sistema de aterramento projetado e montado corretamente é um dos requisitos fundamentais para o bom funcionamento de um sistema elétrico, principalmente no que diz respeito a confiabilidade e segurança.

 

Esse sistema tem a função principal de :

 

– 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;
– eliminar as cargas estáticas geradas nas carcaças dos equipamentos.

 

Resistividade do Solo

Para iniciarmos o estudo de elaboração do projeto de um sistema de aterramento necessitamos conhecer a resistividade do solo, bem como suas características principais no que diz respeito ao tipo ou tipos de solo, sua estratificação em camadas, teor de umidade, temperatura etc.

 

A resistividade do solo varia significativamente com a elevação da umidade. A quantidade maior de água faz com que os sais presentes no solo, se dissolvam, formando um meio eletrolítico favorável à passagem de corrente iônica.

 

A partir destas considerações já podemos concluir que os aterramentos melhoram suas características nos períodos de chuva e pioram nos períodos de seca.

 

A temperatura também influencia na variação de resistividade do solo. Verifica-se no que se refere somente a temperatura que o valor da resistividade não varia muito entre as temperaturas de 10 a 60°C, porém aumenta seu valor significativamente quando esta temperatura chega próximo a 100°C, onde o estado de vaporização deixa o solo mais seco, com formação de bolhas internas, dificultando a condução de corrente. Essa resistividade aumenta também bruscamente e de maneira significativa quando a temperatura fica abaixo de zero, tendo em vista que com o gelo ocorre uma mudança brusca no estado de ligação entre os grânulos que formam a concentração eletrolítica, tornado o solo mais seco.

 

No que diz respeito ao tipo de solo e à sua estratificação, sabemos que na sua grande maioria os solos não são homogêneos, mas sim formados por diversas camadas de resistividade e profundidade diferentes. Essas camadas, devido à formação geológica, são normalmente horizontais e paralelas à superfície do solo. Esta variação da resistividade nas diversas camadas do solo provoca variação na dispersão da corrente de defeito ou de descarga, e deve ser levada em consideração no projeto do sistema de aterramento.

 

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LIGAÇÃO À TERRA DE EQUIPAMENTOS E PARTES METÁLICAS

 

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.

 

Devemos portanto efetuar a ligação dos equipamentos elétricos a um aterramento o melhor possível, dentro das condições do solo, de modo que a proteção seja sensibilizada o mais rápido possível, e os potenciais de toque e passo fiquem abaixo dos limites críticos de fibrilação ventricular do coração humano. O sistema de aterramento basicamente pode ser feito através de uma simples haste, de diversas hastes interligadas (alinhadas, em triângulo, em círculo etc.), com placas de material condutor, fios ou cabos estendidos ou de outras formas previstas em norma. A escolha do sistema de aterramento depende do tamanho, tensão, importância e características do sistema. O sistema mais eficiente é quando o aterramento é realizado através de uma malha de terra.

 

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;

 

  • f) Dimensionar o sistema de aterramento, levando em consideração a sensibilidade dos relés, e os limites de segurança pessoal, isto é, da fibrilação ventricular do coração.