Tema: Aterramento Elétrico

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Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM SEMANA INTERNA DE PREVENSÃO DE ACIDENTES - SIPAT Tema: Aterramento Elétrico Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

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O que é um Sistema de Aterramento; Qual a Finalidade de um Sistema de Aterramento; Noções de projeto de um Sistema de Aterramento; Como Construir um Sistema de Aterramento; O Problema do aterramento utilizando Hastes; O Sistema de Aterramento na Indústria; O Sistema de Aterramento em Residências; Considerações finais;

O que é o aterramento elétrico? - O aterramento elétrico é um caminho criado, para que a corrente elétrica seja direcionada para o subsolo. Um sistema de aterramento é um conjunto de condutores elétricos enterrados, cujo objetivo é realizar o contato entre qualquer circuito e o solo, com a menor impedância possível. - Os sistemas mais comuns são hastes cravadas verticalmente, condutores horizontais, ou um conjunto de ambos. Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

Qual a Finalidade de um Sistema de Aterramento ? - A finalidade de um sistema de aterramento é fazer com que as altas correntes não passem pelas pessoas, causando acidentes; Os sistemas de aterramento residenciais e industriais, possuem a finalidade de garantir a segurança dos moradores e trabalhadores contra choques elétricos. Para que haja eficiência, é Imprescindível que todo circuito elétrico disponha de condutor de proteção (fio terra) em toda a sua extensão. Todo circuito elétrico bem projetado e executado deve ter um sistema de aterramento.

Passos para se projetar um Sistema de Aterramento: Medição da resistividade do solo em várias profundidades; Fazer a estratificação do Solo em camadas; Escolha do tipo de aterramento; Cálculo da resistência do aterramento; Construção de Sistema de Aterramento; Medição de resistividade (Método de Wenner) Utilização de Aparelho de medição de resistividade.

– Medição pelo método de Wenner O método utiliza um Megger, instrumento de medida de resistência que possui quatro terminais, dois de corrente e dois de potencial. O aparelho, através de sua fonte interna, faz circular uma corrente elétrica I entre as duas hastes externas que estão conectadas aos terminais de corrente C1 e C2.

Devem ser feitas várias leituras, para vários espaçamentos; O método considera a corrente que passa entre as hastes externas, a uma profundidade igual a “a”; Assim, variando-se a distância entre as hastes, varia-se também a profundidade da leitura no solo, possibilitando descobrirmos as características do subsolo, ou de materiais lá existentes.

1. Medição da resistividade do solo em várias profundidades; Posicionamento físico das medidas (NBR 7117)

2. Fazer a estratificação do Solo em camadas;
No exemplo a seguir, o solo é estratificado em duas camadas. Ver a figura abaixo: É um trabalho de Engenharia e Cálculos Matemáticos; É onde se determina com alguma precisão as camadas do solo e a previsão dos tipos de solo, ou outros materiais existentes em determinadas profundidades.

2. Fazer a estratificação do Solo em camadas; No exemplo a seguir, o solo é estratificado em três camadas. Ver a figura abaixo: Até este passo foram obtidos 1, h1, h2, 2 e 3. Havendo mais trechos da curva (a) x a deve-se repetir o processo até o sétimo passo. A figura abaixo mostra o solo estratificado em três camadas

3. Escolha do tipo de aterramento; - O projetista escolhe o tipo de aterramento, baseado em parâmetros como: Espaço disponível (área) para a construção do aterramento; Tipo de Terreno; por exemplo, camada espessa de rocha próxima à superfície, sugere aterramento por condutores horizontais e não hastes verticais; Finalidade do aterramento; por exemplo em Subestações, é normal se optar por malhas cheias de aterramento; Escolhe-se então uma geometria definida, ou combinações destas conforme exemplos a seguir;

Solo Transformador Poste - Aterramento com apenas uma haste. Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

4.6 Dimensionamento do sistema de aterramento formado por hastes alinhadas em paralelo, igualmente espaçadas. É um sistema simples e eficiente, muito empregado na distribuição e aterramento de equipamentos isolados. – Combinação de Cabo mais Hastes alinhadas em paralelo.

Aterramento em forma de anel; utilizando apenas cabo no aterramento.

Dimensionamento de sistema de aterramento com hastes em triângulo. - Para este sistema as hastes são cravadas nos vértices e às vezes nos lados de um triângulo eqüilátero. a - Configuração muito usada quando o terreno é pequeno e apenas uma ou duas hastes não são suficientes para atingir a resistência desejada.

Dimensionamento de sistemas com hastes em quadrado vazio. – Quadrado vazio. A resistência equivalente do sistema é dada pela expressão conhecida: e

– Dimensionamento de sistema com hastes em quadrado cheio; e

Como Construir um Sistema de Aterramento; Esta é a parte prática, onde iremos montar o o projeto. Agora precisaremos de um profissional cuidadoso, que tenha habilidade, atenção e conheça os conceitos de segurança e execução de instalações elétricas;

Material Uso de ferramentas e materiais adequados como: Caixa de inspeção, haste cobreada no tamanho determinado pelo projetista, conectores do tipo cabo haste ou do tipo grampo, condutor na cor verde-amarela ou verde, terminal à pressão, balde com água, um pedaço de caibro, marreta, chave de boca, canivete, colher de pedreiro, cavadeira, brita e EPI's (luvas, óculos e capacete). Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

Aterramento executado sem os devidos cuidados. Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

O problema do aterramento utilizando hastes:
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM O problema do aterramento utilizando hastes: - Espera-se que o aterramento se torne melhor, à medida em que mais hastes são colocadas... Isto muitas vezes é uma ilusão. Vejamos abaixo, o comportamento de uma haste, quando por ela passa uma corrente elétrica: Solo Cabo de Aterramento i Correntes e Curvas de potencial em uma Haste.

Superfícies de mesmo potencial, vistas nas literaturas. – Superfícies equipotenciais de uma haste

Interligação de hastes em paralelo - A interligação de hastes em paralelo diminui sensivelmente o valor da resistência do aterramento. - Não segue a lei simples do paralelismo de resistências elétricas em função da interferência nas zonas de atuação das superfícies Equipotenciais.

Vejamos o comportamento de duas hastes próximas. i Solo Veja a Zona de Conflito entre as duas hastes.

No caso de duas hastes cravadas no solo homogêneo distanciadas de “a” tem-se as seguintes superfícies equipotenciais: – Veja a Zona de interferência nas linhas equipotenciais entre as duas hastes.

A figura abaixo mostra as linhas equipotenciais resultantes do conjunto formado pelas duas hastes. A zona de interferência das linhas equipotenciais causa uma área de bloqueio de forma que a resistência elétrica de um conjunto de duas hastes é: O espaço entre as duas hastes se anula em termos elétricos.

Aumentando a distância entre as hastes, a zona de conflito diminui e o aterramento funciona melhor. i Solo Por esta razão, a menor distância entre duas hastes, deve ser igual ou maior que o comprimento de uma delas.

O Sistema de Aterramento na Indústria; – PARA QUE SERVE O ATERRAMENTO ELÉTRICO NA INDÚSTRIA ? Neste Caso o aterramento elétrico tem três funções principais : a – Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas, ou outros tipos de descarga, através da viabilização de um caminho alternativo para a terra. b – “ Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra. c – Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores, etc.), através da corrente desviada para a terra. Vejamos a seguir alguns exemplos:

Pátios de Subestações Energizadas
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Pátios de Subestações Energizadas Principais perigos em uma subestação de AT Tensão de Toque

Pátios de Subestações Energizadas Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Pátios de Subestações Energizadas

Aterramento na carcaça de um grande transformador.
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Aterramento na carcaça de um grande transformador.

Aterramento na carcaça de outro grande transformador.
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Aterramento na carcaça de outro grande transformador.

Equipamentos de Subestações Energizadas

Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Pátios de Subestações Energizadas

Aterramento de Painéis Elétricos
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Aterramento de Painéis Elétricos

Aterramento de partes metálicas.
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Aterramento de partes metálicas.

Aterramento de blindagens de cabos e circuitos de comando.
Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Aterramento de blindagens de cabos e circuitos de comando.

Nas Oficinas e nas fábricas, as partes energizadas, principalmente as Acionadas por motores elétricos, devem ser muito bem aterradas. Motor Elétrico de Grande Porte Motor Elétrico de Pequeno Porte Nos motores elétricos, a corrente elétrica entra e passa pelas bobinas, a fim de fazer o motor girar. No entanto, se houver um problema com o isolamento interno, esta corrente sai para a carcaça, podendo causar acidentes. Por isso devemos aterrar todos estes motores.

Vejam o que comentamos anteriormente:

Nas oficinas, as máquinas que possuem partes energizadas, devem ter suas caraças aterradas. Cabo de ligação à terra

Nas Residências Principalmente: Utilize somente tomadas com três pinos, pois estas possuem um pino destinado à conexão do fio terra.

O aterramento Elétrico nas Residências Nas residências o Aterramento Elétrico tem tanta Importância quanto na indústria. Basta considerar que nas residências a maioria das pessoas não possuem habilidade diante dos fenômenos elétricos. Assim, algumas recomendações devem ser seguidas: 1- Ao projetar sua residência, durante a construção, colocar fios terra em todos os pontos estratégicos, como tomadas, quadros de energia, e.tc..

Utilizar todas as tomadas com três pinos, de preferência que seja adaptável para pinos chatos e pinos cilíndricos;

Nas Residências Principalmente, evite os adaptadores: Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

Tipos de tomadas que não devem ser utilizadas, por não terem o pino como opção para o aterramento. Nunca fazer esta ligação Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

- Nunca deixar eletrodomésticos como geladeiras, fogões, máquinas de lavar, aparelhos de ar condicionado, chuveiros e.t.c., sem a ligação à terra, ver figuras abaixo.

- Nunca deixar eletrodomésticos como geladeiras, fogões, máquinas de lavar, aparelhos de ar condicionado, chuveiros e.t.c., sem a ligação à terra, ver figuras abaixo. Prevenção de acidentes causados por choque elétrico

Tomadas com “Filtro”, porém sem a ligação à terra.

- Em termos de segurança, devem ser aterradas todas as partes metálicas que possam eventualmente ter contactos com partes energizadas. - A partir do aterramento deve-se providenciar uma sólida ligação às partes metálicas dos equipamentos. Tomando como exemplo uma residência, os seguintes equipamentos devem ser aterrados: Condicionador de ar, chuveiro elétrico, fogão, quadro de medição edistribuição, lavadora e secadora de roupas, torneira elétrica, lava-louça, refrigerador e freezer, forno elétrico, tubulação metálica, tubulação de cobre dos aquecedores, cercas metálicas longas, postes metálicos e projetores luminosos. - Na industria e no setor elétrico, uma análise apurada e crítica deve ser feita nos equipamentos a serem aterrados para se obter a melhor segurança possível.

Considerações Finais Cuidados ao contratar os serviços de Aterramento Elétrico: A grande maioria não tem domínio da complexidade destes serviços, construindo Sistemas de Aterramento sem a mínima noção. *** Para sabermos se o profissional tem segurança no que está fazendo, devemos questionar o seguinte: Conhecimento e estratificação do solo no local do aterramento; O porque do comprimento das hastes; O porque da quantidade de hastes; O porque da configuração: Hastes mais cabo ou somente cabo; O porque da geometria utilizada: Hastes em triângulo, hastes em linha, malha quadrada; Obs.: Não se copia projetos de aterramentos de um local para o outro, pois em curtas distâncias, as propriedades do solo podem ser totalmente diferentes.

FIM... OBRIGADO!!!

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