ATERRAMENTO DE INSTALAÇÕES EM BAIXA TENSÃO · PPT file · Web view2010-10-07 · Instalações...
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Faculdade de Engenharia da UERJInstalações Elétricas
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ATERRAMENTO DE INSTALAÇÕES EM BAIXA TENSÃO
NORMAS BRASILEIRAS NBR-5410/2004 - Instalações Elétricas de
Baixa Tensão
NBR-5419/2005 - Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas
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ESQUEMA TN-S
TN-S - condutores neutro e proteção separados
L1PENL3
L2
L1
MASSASAterramentoda alimentação
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ESQUEMA TN-C-S
TN-C-S - condutores neutro e de proteção separados em parte da instalação
L2
NL1PE
L1
MASSASAterramentoda alimentação
PEN
L3
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ESQUEMA TN-C
TN-C - funções de neutro e proteção combinadas em um único condutor
MASSASAterramentoda alimentação
PENL3
L2
L1
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Esquema TN-C - a proteção somente pode ser realizada por dispositivo a sobrecorrente (disjuntor convencional), uma vez que este esquema é incompatível com o disjuntor DR (diferencial-residual)
No esquema TN-S ambos os dispositivos podem ser utilizados
ESQUEMAS TN
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ESQUEMA TT
TT - aterramentos distintos para a rede de energia e para as massas metálicas
MASSASAterramento
da alimentação
NL3
L2
L1
PE
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ESQUEMA IT
PEMASSASAterramento
da alimentação
L3
L2
L1
IMPEDÂNCIA
IT - sistema isolado ou aterrado por impedância estando as massas diretamente aterradas
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CONDUTOR DE PROTEÇÃO
FUNÇÃO - aterramento de massas metálicas de equipamentos elétricos
OBJETIVO –segurança humana contra choques devido a
contatos indiretos– rápida atuação dos dispositivos de proteção
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Aterramento das massas metálicas a ele conectadas– esquema TN (predominante em redes industriais e
prediais ) diretamente no ponto de aterramento da alimentação
A continuidade do condutor de proteção vem a ser um dos cinco ensaios básicos a que uma instalação deve ser submetida quando do seu comissionamento
CONDUTOR DE PROTEÇÃO
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CONDUTOR DE PROTEÇÃO DIMENSIONAMENTO DEVE CONSIDERAR
– aquecimento do condutor– resistência mecânica– impedância mínima
FORMA DE CÁLCULO– EXPRESSÃO - considera apenas o aquecimento– TABELA - atende também requisitos mecânicos e elétricos
CONDUTORES FASE CONDUTOR DE PROTEÇÃOS<16
16<S<35S>35
S16S/2
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CONDUTOR DE PROTEÇÃO OBSERVAÇÕES
canalizações de água e de gás não podem ser utilizados como condutores de proteção
somente condutores ou cabos podem ser utilizados como condutor PEN
um condutor de proteção pode ser comum a vários circuitos
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ATERRAMENTO / NBR-5410 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão
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INTEGRAÇÃO DOS ATERRAMENTOS
PELAS NORMAS NBR-5410 E NBR-5419 INTERLIGAM-SE:
–neutro e condutores de proteção da rede de energia
–aterramentos do sistema de proteção contra raios
–ferragens e estruturas metálicas–aterramentos de instalações especiais
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NBR-5410 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão
aterramento principal integrado à estrutura da edificação
entradas de energia e sinais localizadas próximas entre si e junto ao aterramento comum
aterramento do neutro feito somente na entrada da instalação
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NBR-5410 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão
entradas de energia e de sinais com dispositivo de proteção contra sobretensões
a cabeação de um circuito de energia deve formar um grupo compacto, incluindo o condutor de aterramento
bitola mínima do cabo de cobre nu enterrado – 50mm2
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exigência do anel de aterramento ênfase no uso de ferragens estruturais
como descida e aterramento teste de continuidade 10 ohms passa a ser recomendação e
não exigência
NBR-5410 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão
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BENEFÍCIOS da INTEGRAÇÃO dos ATERRAMENTOS
equipotencialização de massas metálicas
unificação das referências de terra
redução das resistências de aterramento
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ELEMENTOS COMPONENTES
ELETRODOS DE ATERRAMENTO
CONDUTORES de LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL e de ATERRAMENTO
CONDUTORES DE PROTEÇÃO
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ELETRODOS de ATERRAMENTONBR-5419
ARRANJOS DE ELETRODOS– A - RADIAL - dimensões mínimas dos condutores
» horizontais – 5,0 m» verticais -- 2,5 m - melhores para descargas impulsivas
– B - ANEL - enterrado no solo ou embutido nas fundações
– CONFIGURAÇÃO MISTA
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ELETRODOS DE ATERRAMENTO- dimensões mínimas -
TIPO DE ELETRODO DIMENSÕES MÍNIMAS tubo de aço zincado (1) 2,4m x 25mm perfil de aço zincado (1) cantoneira de 2,4m x
20x20x3mm haste de aço zincado (1) 2m x 15mm haste de aço cobreada (1) 2m x 15mm
haste de cobre (1) 2m x 15mm fita de cobre (2) 10m x 2mm x 25mm2
fita de aço galvanizado (2) 10m x 3mm x 100mm2 cabo de cobre (3) 10m x 50mm2
cabo de aço zincado (3) 10m x 95mm2
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ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO VANTAGENS
–menor custo de instalação–vida útil compatível com a da instalação–resistência de aterramento mais estável–maior proteção contra seccionamentos e
danos mecânicos
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ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO
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ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO
ELEMENTOS COMPONENTES– unitários - blocos e sapatas (R típica de 50)– contínuos - estacas, tubulões e vigas baldrame
ALTERNATIVAS DE IMPLANTAÇÃO– armações de aço das estacas, blocos de fundações e de
vigas baldrame– cabo ou fita de aço embutida no radier da construção
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Estrutural
Cortesia TERMOTÉCNICA
Eng. Paulo Edmundo F. Freire – Faculdade de Engenharia da UERJInstalações Elétricas
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ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO
NEC - ferragens com dimensões mínimas de 2” x 20 pés e 2” acima do fundo da fôrma
VDE/DIN - volume mínimo concreto – 5 m3
NBR-5419 - duas alternativas – fita ou cabo de aço amarrados à ferragem mais profunda– amarrações em 50% dos cruzamentos e sobreposição dos
ferros de 20 diâmetros
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ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO ferros soldados eletricamente devem garantir a
continuidade entre diferentes componentes da fundação e da estrutura
boa continuidade entre diferentes pontos nas ferragens - R < 0,1
integração com o SPDA
previsão de acessos por placas ou rabichos– internos - SE, DG, CPD etc.– externos - interligações entre aterramentos
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R pode ser estimado em função da área da edificação ou do volume da fundação
apresenta valores próximos para baixa e alta frequências em fundações de concreto armado
importante o envolvimento da empresa de construção civil
ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO
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RA
0 55,
ESTIMATIVA DE RESISTÊNCIAS DE ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO
.
RV
1 57 3,
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estrutura metálica de cobertura
ferragens estruturais– colunas– vigas– lajes
ferragens das fundações – radier– sapatas– tubulões
ELEMENTOS METÁLICOS CONSTRUTIVOS
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o concreto é poroso e o processo de corrosão das ferragens, na maioria das obras começa a se manifestar em poucos anos
o recobrimento dos pilares na maioria das vezes não consegue proteger a ferragem contra os agentes agressivos
a norma de concreto armado não exige nenhum tipo de amarração entre as ferragens de pilares/pilares e pilares/lages, ficando a critério do armador que está executando tal serviço
ASPECTOS POLÊMICOS
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a tecnologia de estruturas e fundações civis tem sofrido muitas inovações, é comum encontrar blocos de fundação sem ferragens e sem vigas baldrames, sendo que a cada momento novas tecnologias vão sendo importadas
as estruturas de concreto protendido ou com cabos engraxados não possuem obrigatoriamente continuidade elétrica
ASPECTOS POLÊMICOS
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EDIFICAÇÕES NOVAS Instalação de ferragens adicionais:
– Verticais– Horizontais– Nas fundações– Nos ambientes de ETI
Prever acesso a:– “shafts” de energia e comunicações, nos diversos pavimentos da
edificação– entradas de energia e de telefonia (DG)– em salas técnicas - subestações, casas de máquinas de elevadores e
de ar-condicionado, porões de bombas, CPD’s, salas de telecomunicações etc.
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TESTES DE CONTINUIDADE entre topo de base das colunas, e entre topos e
entre bases de colunas contíguas, no caso de implantação de sistema de proteção contra descargas atmosféricas diretas; ou
entre barras de terra das entradas de energia e de telefonia;
entre entrada de energia e pontos de terra nos “shafts” de energia e em salas técnicas; e
entre entrada de telefonia e pontos de terra nos “shafts” de comunicações.
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TESTES DE CONTINUIDADE
Método de Medição
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Barramento de Equipotencialidade Funcional (BEF) – ligado à barra TAP
blindagens e proteções metálicas dos cabos e equipamentos de sinais
condutores de equipotencialidade dos sistemas de trilho condutores de aterramento dos dispositivos de proteção
contra sobretensões secundários condutores de aterramento de torres e de antenas de
radiocomunicação condutor de aterramento do pólo terra do sistema de
corrente contínua TAS – Terminais de Aterramento Secundário – em locais
onde houverem vários ETI os elementos normalmente ligados ao TAP da edificação
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LIGAÇÕES EQUIPOTENCIAIS BARRA DE ATERRAMENTO PRINCIPAL
– rabicho dos eletrodos de aterramento– condutores de proteção e “terra eletrônico”– blindagens/proteções de cabos de telecomunicações– spcda e mastros de antenas– elementos metálicos da construção (inclusive
canalizações e ferragens estruturais)– neutro da rede de energia
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LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL PRINCIPAL
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LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL PRINCIPAL
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LIGAÇÕES EQUIPOTENCIAIS
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Equalização externa
Cortesia TERMOTÉCNICA
Eng. Paulo Edmundo F. Freire – Faculdade de Engenharia da UERJInstalações Elétricas
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LIGAÇÕES EQUIPOTENCIAIS SEÇÕES MÍNIMAS
– metade da bitola do maior condutor de proteção– para condutores de cobre - 6mm2 < S < 25mm2
ALTERNATIVAS DE LIGAÇÃO– condutores de proteção ligados às barras PEN nos quadros de
distribuição– interligação entre diferentes massas metálicas– conexão direta à malha de aterramento
massas metálicas externas ao tempo devem ser ligadas diretamente à malha de aterramento
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um dispositivo de proteção deve seccionar automaticamente a alimentação do circuito sempre que ocorrer uma falta
Esquema de Tensão nominal TEMPO DE SECCIONAMENTO (s)aterramento fase-terra (V) Situação 1 Situação 2
115, 120, 127 0,8 0,35220 0,4 0,20
TN 277 0,4 0,20400 0,2 0,05
> 400 0,1 0,02208, 220, 230 0,8 0,35
IT 380, 400, 480 0,4 0,20690 0,2 0,051000 0,1 0,02
Proteção por Seccionamento Automático da Alimentação
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Utilizar dispositivos a corrente diferencial-residual de alta sensibilidade (In < 30mA) para proteção contra contatos diretos nas seguintes situações:
– circuitos que sirvam pontos em locais que possuam banheira ou chuveiros;
– circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação;
– circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam alimentar equipamentos no exterior
– circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, garagens, áreas de serviço, e qualquer outro ambiente sujeito a lavagem
Aplicação de Disjuntores DR
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Faculdade de Engenharia da UERJInstalações Elétricas