28_arquivo aterramento

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Princpios, mtodos de teste e aplicaes

Diagnstico de problemas eltricos intermitentes

Reduo de tempo de parada desnecessrio

Princpios de segurana de aterramento

Resistncia do aterramento

Por que aterrar, por que testar?Por que aterrar?O aterramento inadequado resulta em tempo de parada desnecessrio, mas alm disso perigoso e aumenta o risco da ocorrncia de falhas nos equipamentos. Sem um sistema de aterramento eficaz, existe risco de choque eltrico, alm de risco de erros nos instrumentos, problemas de distoro harmnica, problemas relacionados ao fator de potncia e uma srie de outras possveis complicaes. Se as correntes de fuga no tiverem um caminho para descarga na terra atravs de um sistema de aterramento devidamente projetado e mantido, elas encontraro outros caminhos no planejados, que podem incluir a passagem por uma pessoa. A fim de garantir a segurana, as seguintes organizaes estabeleceram recomendaes e normas: OSHA (rgo nacional de segurana ocupacional e sade; EUA) NFPA (Associao nacional de proteo contra incndio; EUA) ANSI/ISA (Instituto americano de padres nacionais e Sociedade americana de instrumentos) TIA (Associao das indstrias de telecomunicao) IEC (International Electrotechnical Commission Comisso eletrotcnica internacional) CENELEC (Comit Europeu de Normalizao Eletrotcnica) IEEE (Instituto de engenheiros eltricos e eletrnicos; EUA) Contudo, o bom aterramento no tem apenas a funo de proporcionar segurana; ele tambm impede a ocorrncia de danos a equipamentos e instalaes industriais. Um bom sistema de aterramento aumenta o grau de confiabilidade do equipamento e reduz a probabilidade de danos devidos a raios ou correntes de fuga. Todo ano h um prejuzo de bilhes de dlares devido a incndios causados por problemas eltricos nas instalaes de trabalho. Isso sem contar os custos dos litgios relacionados e a perda de produtividade individual e empresarial.

Por que testar os sistemas de aterramento?Ao longo do tempo, solos corrosivos com alto teor de umidade, alto teor de sal e altas temperaturas deterioram as hastes de aterramento e as conexes. Assim, embora o sistema de aterramento instalado inicialmente possa ter apresentado valores baixos de resistncia terra, a resistncia pode aumentar se as hastes de aterramento se deteriorarem. Testadores de aterramento como o Fluke 1623 e o 1625 so ferramentas indispensveis para a identificao e soluo de problemas a fim de evitar paradas do sistema. Quando ocorrem problemas eltricos intermitentes, o que pode ser muito frustrante, a causa pode se relacionar ao aterramento inadequado ou m qualidade da energia. Por isso, enfaticamente recomendado que todos os aterramentos e ligaes terra sejam inspecionados pelo menos uma vez por ano, como parte rotineira do plano de manuteno prognstica (preditiva). Durante essas inspees peridicas, se houver aumento de resistncia acima de 20 %, o tcnico deve averiguar a origem do problema e tomar as medidas necessrias para corrigi-lo de modo a baixar a resistncia, o que pode ser feito substituindo-se ou acrescentando-se hastes de aterramento no sistema.

O que um aterramento e o que ele faz?O NEC (National Electrical Code Cdigo eltrico nacional dos EUA), Artigo 100, define aterramento da seguinte forma: conexo condutora, seja ela intencional ou acidental, entre um equipamento ou circuito eltrico e a terra, ou a um corpo condutor em vez da terra. Ao falarmos sobre aterramento, existem dois aspectos distintos: ligao terra e aterramento de equipamentos. O terra de segurana uma ligao intencional de um condutor de circuito, em geral o neutro, a um eletrodo de

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ndiceaterramento colocado na terra. O aterramento de equipamento assegura que o equipamento operacional contido em uma estrutura esteja corretamente ligado terra. Esses dois sistemas de aterramento precisam ser separados, embora interconectados. Isso impede que ocorram diferenas de potencial de tenso em caso de descargas disruptivas por queda de raios. A finalidade do aterramento, alm de proteger as pessoas, as instalaes e os equipamentos, servir como percurso seguro para a dissipao das correntes de fuga, raios, descargas estticas, sinais e interferncia de EMI e RFI.

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Por que aterrar? Por que testar?4

Por que testar? Solos corrosivos.

Noes bsicas sobre aterramento6

Qual um bom valor de resistncia de aterramento?H muita confuso quanto ao que constitui um bom aterramento e que valores de resistncia de aterramento so necessrios. Idealmente, o aterramento deve apresentar zero ohm de resistncia. No existe nenhum limiar padro de resistncia que seja reconhecido por todos os rgos. Contudo, a NFPA e a IEEE recomendam o valor mximo de resistncia de aterramento de 5,0 ohms. A NEC recomenda o seguinte: Assegure que a impedncia do sistema terra seja menos do que os 25 ohms especificados na norma NEC 250.56. Em instalaes com equipamentos sensveis, esse valor deve ser no mximo 5,0 ohms. O setor de telecomunicaes freqentemente usa o valor mximo de 5,0 ohms como valor de aterramento e ligao. O objetivo, no que se refere resistncia de aterramento, conseguir obter o valor mais baixo possvel, considerando-se os fatores econmicos e fsicos.

Mtodos de testes de aterramento

Por que aterrar? Raios.

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Medio da resistncia da terra

Use o Fluke 1625 para examinar o estado dos sistemas de aterramento.

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Noes bsicas sobre aterramentoComponentes de eletrodo de aterramento Condutor terra A conexo entre o condutor terra e o eletrodo de aterramento Eletrodo de aterramento

O que afeta a resistncia da terra?Em primeiro lugar, a regulamentao da NEC (1987, 250-83-3) requer que pelo menos 2,5 metros de comprimento (8 ps) do eletrodo de aterramento esteja em contato com o solo. Quatro variveis afetam a resistncia de um sistema de aterramento: 1. Comprimento/profundidade do eletrodo de aterramento 2. Dimetro do eletrodo de aterramento 3. Nmero de eletrodos de aterramento . Projeto do sistema de aterramento

Localizao das resistncias(a) eletrododeaterramentoe O suasconexes A resistncia do eletrodo de aterramento e das respectivas conexes em geral muito baixa. Geralmente, as hastes de aterramento so fabricadas em material altamente condutor, de baixa resistncia, como ao ou cobre. (b) resistnciadecontatodaterraaoredor A doeletrodo O National Institute of Standards (rgo governamental do Department of Commerce dos EUA) demonstrou que essa resistncia praticamente negligencivel se o eletrodo de aterramento no tiver revestimento em tinta, graxa etc.; e se ele se encontra em contato seguro com a terra. (c) resistnciadamassade A terracircundante O eletrodo de aterramento circundado por terra; conceitualmente, a terra formada por camadas concntricas de mesma espessura. As camadas mais prximas ao eletrodo de aterramento so as menores, em termos de rea, o que produz um maior grau de resistncia. Cada camada subseqente tem uma rea um pouco maior, produzindo menor resistncia. Finalmente, atingido um ponto em que as camadas apresentam pouca resistncia terra ao redor do eletrodo de aterramento. Assim, com base nessa informao, ao instalar sistemas de aterramento, devemos nos concentrar em como reduzir a resistncia da terra.

Comprimento/profundidadedo eletrododeaterramentoUma maneira muito eficaz de baixar a resistncia da terra cravar os eletrodos de aterramento em uma profundidade maior. A resistividade do solo no uniforme, e pode ser muito imprevisvel. Ao instalar o eletrodo de aterramento, de importncia crtica que ele fique abaixo da linha de geada. Isso necessrio para que a resistncia terra no seja muito afetada pelo congelamento do solo circundante. Geralmente, dobrar o comprimento do eletrodo de aterramento reduz o nvel de resistncia em mais 0 %. Em certas situaes fisicamente impossvel cravar as hastes na profundidade desejada, como, por exemplo, em reas em que o solo composto de pedra, granito, etc. Nessas situaes podem ser usados mtodos alternativos, inclusive cimento em contato direto com a terra.

DimetrodoeletrododeaterramentoO aumento no dimetro do eletrodo de aterramento no tem muito efeito em termos de diminuir a resistncia. Por exemplo, ao se dobrar o tamanho do dimetro de um eletrodo de aterramento, a resistncia diminui em apenas 10 %.

NmerodeeletrodosdeaterramentoOutra maneira de diminuir a resistncia da terra usar vrios eletrodos de aterramento. Nesse tipo de projeto, mais de um eletrodo so cravados no solo e conectados em paralelo a fim de reduzir a resistncia. Para que os eletrodos adicionais tenham efeito, o espaamento das hastes adicionais precisa pelo menos equivaler profundidade da haste cravada. Se no for usado o espaamento certo entre os eletrodos, as respectivas esferas de influncia se intersectaro e a resistncia no diminuir. Use a tabela das resistncias de aterramento, a seguir, como referncia na instalao de hastes de aterramento que estejam de acordo com necessidades especficas relacionadas resistncia. Lembre-se de que essa tabela s deve ser usada como referncia geral, pois necessrio sempre levar em conta o fato de que o solo composto de camadas que raramente so homogneas. Os valores de resistncia variam muito.

Cada eletrodo de aterramento tem sua prpria esfera de influncia.

Sistemasde aterramento

ProjetodosistemadeaterramentoOs sistemas de aterramentos simples consistem de um nico eletrodo de aterramento cravado no solo. O uso de um nico eletrodo de aterramento a forma mais comum de aterramento, e pode ser encontrada na parte externa que circunda qualquer residncia ou edificao comercial. Os sistemas de aterramento complexos consistem de vrias hastes de aterramento, redes de grades ou malhas conectadas, placas e loops de aterramento. Esses sistemas normalmente so instalados em subestaes de gerao de energia, centrais de comutao e reas de torres de