Aterramento Temporario Em Redes de Distribuição

UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC

CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA DE

SEGURANÇA DO TRABALHO

FELIX SÁVIO MICHELS

JONES ALLEN GRESSLER DE OLIVEIRA

ATERRAMENTO TEMPORÁRIO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE

ENERGIA ELÉTRICA

CRICIUMA, ABRIL DE 2007

1

FÉLIX SÁVIO MICHELS



ENERGIA ELÉTRICA

Monografia apresentada à Diretoria de Pós-Graduação da Universidade do Extremo Sul Catarinense- UNESC, para a obtenção do título de especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho. Orientador: Prof. MSc. Marcelo Webster

CRICIUMA, ABRIL DE 2007

2

FÉLIX SÁVIO MICHELS



ENERGIA ELÉTRICA

Criciúma, 27 de abril de 2007.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________________________

Prof. MSc. Marcelo Webster - Orientador

________________________________________________

Prof. Ph.D. Hyppólito do Valle Pereira Filho

_______________________________________________

Prof. Dr. Waldemar Pacheco Jr.

3

AGRADECIMENTO

Agradecemos ao professores que

proporcionaram a conclusão deste curso e em

especial a nosso orientador professor Marcelo

Webster.

4

“O teu êxito depende muitas vezes do êxito

das pessoas que te rodeiam”

(Benjamin Franklin)

5

RESUMO

Baseado no fato de que o aterramento temporário é o equipamento de proteção mais utilizado pelas empresas de distribuição de energia elétrica que pode proteger o trabalhador contra energização acidental de redes de distribuição de energia, foram realizados testes em tensão de 8KV, em diversas condições de solo, para comprovar a real eficiência do equipamento de proteção coletiva .

Palavras-chave: Aterramento Temporário. Choque Elétrico.

6

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Conjunto de aterramento e curtu-circuitamento temporário trifásico .....22

Figura 2 – Back Light em frente à CEJAMA ...........................................................26

Figura 3 – Diagrama Unifilar do Alimentador EMO 1 Jacinto Machado 13,8KV.....29

Figura 4 – Curva do Elo fusível tipo K ....................................................................29

Figura 5 – Instalação do aterramento temporário...................................................31

Figura 6 – Instalação do sensor de tensão limite em poste de madeira .................32

Figura 7 – Instalação do sensor de tensão limite em poste de concreto ................32

Figura 8 – Aterramento temporário instalado com o grampo de neutro conectado a

rede ........................................................................................................................33

Figura 9 - Esquema do procedimento 1..................................................................33

Figura 10 – Posicionamento da escada para fechamento da chave fusível ...........34

Figura 11 - Esquema do procedimento 2................................................................35

Figura 12 – Conjunto de aterramento temporário utilizado.....................................36


Figura 14 – Sinais de fusão dos metais do cartucho da chave fusível devido a

corrente de curto ....................................................................................................37


Figura 16 – Terrômetro...........................................................................................38

Figura 17 – Detector de tensão ..............................................................................39

Figura 18 – Esquema de ligação do aterramento temporário.................................40

Figura 19 – Curva tensão x vida útil da lâmpada....................................................41

Figura 20 – Lâmpada Utilizada como sensor (5007) ..............................................42

Figura 21 – Elo fusível ............................................................................................42

Figura 22 – Sensor queimado – escurecimento do bulbo.......................................47

Figura 23 – Sensor instalado na base do poste de concreto..................................47

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Intensidade da corrente no corpo humano ...........................................20

Tabela 2 - Planilha do procedimento 1 ...................................................................43




8

SUMÁRIO

1 BASE DA PESQUISA.........................................................................................10

1.1 Introdução .......................................................................................................10

1.2 Tema ................................................................................................................11

1.3 Fenômeno .......................................................................................................11

1.4 Problemática ...................................................................................................11

1.5 Objetivos .........................................................................................................11

1.5.1 Objetivo geral...............................................................................................11

1.5.2 Objetivo específico......................................................................................12

1.6 Identificação das variáveis ............................................................................12

1.7 Metodologia ....................................................................................................12

1.7.1 Bases filosóficas .........................................................................................12

1.8 Caracterização da pesquisa ..........................................................................13

1.8.1 Métodos........................................................................................................13

1.8.2 Técnica de pesquisa....................................................................................13

1.9 Relevância à engenharia de segurança do trabalho ...................................13

1.10 Limitações.....................................................................................................14

1.11 Estrutura do trabalho ...................................................................................14

2 REVISÃO DE LITERATURA...............................................................................16

2.1 Energia elétrica...............................................................................................16

2.1.1 Corrente elétrica ..........................................................................................16

2.1.2 Tensão elétrica ou diferença de potencial ................................................17

2.1.3 Caminhos da energia elétrica.....................................................................17

2.2 Choque elétrico...............................................................................................18

2.3 Aterramento elétrico.......................................................................................20

2.3.1 Resistência de aterramento........................................................................21

2.3.2 Aterramento elétrico temporário................................................................21

2.4 O Conjunto de aterramento e curto-circuitamento temporário como EPC21

2.4.1 Características mínimas .............................................................................22

2.4.2 Características construtivas e funcionais.................................................23

2.4.3 Configuração do conjunto de aterramento e curto-circuitamento

temporário.............................................................................................................23

9

2.4.4 Especificação do conjunto de aterramento e curto-circuitamento

temporário.............................................................................................................24

2.4.5 Legislação ....................................................................................................24

3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS............................................................26

3.1 Local dos trabalhos........................................................................................26

3.1.1 A CEJAMA – Cooperativa de Eletricidade Jacinto Machado...................26

3.2 Delineamento da pesquisa ............................................................................27

3.2.1 Procedimentos.............................................................................................30

3.2.1.1 Procedimento 1.........................................................................................30

3.2.1.2 Procedimento 2.........................................................................................34

3.2.1.3 Procedimento 3.........................................................................................35

3.2.1.4 Procedimento 4.........................................................................................36

3.3 Instrumentos de medida ................................................................................38

3.3.1 Terrômetro ...................................................................................................38

3.3.2 Detector de tensão ......................................................................................38

3.4 Conjunto de aterramento temporário ...........................................................39

3.5 O sensor de tensão limite ..............................................................................40

3.6 Elo fusível........................................................................................................42

4 RESULTADOS....................................................................................................43

5 ANÁLISE DOS RESULTADOS...........................................................................46

6 CONCLUSÕES ...................................................................................................48

REFERÊNCIAS......................................................................................................50

10

1 BASE DA PESQUISA

Esta pesquisa tem como objetivo comprovar a eficiência de aterramentos

temporários em redes de distribuição de energia elétrica, e tem sua base didática

fundamentada no trabalho de dados coletados através de experimentos realizados

em campo.

1.1 Introdução

Os trabalhos em redes de distribuição de energia desligadas, até pouco

tempo atrás eram considerados trabalhos seguro pelos eletricistas. Porém com o

aumento do número de circuitos e a maior complexidade das redes de distribuição,

apenas o seu desligamento não oferecia mais segurança suficiente aos

trabalhadores, principalmente pelo risco de uma energização acidental, onde os

fatores mais comuns são;

• Erros de manobra, como a abertura da chave seccionadora errada por

motivos de sujeira na identificação, desorientação do eletricista ou responsável, etc.;

• Contato acidental com outro circuito energizado, como um acidente

automobilístico em poste ocasionando contato entre circuito desenergizado com

circuito energizado;

• Tensão induzida, como a indução eletromagnética por circuitos duplos

e longos (circuitos próximos);

• Descargas atmosféricas, com queda de raios nas redes de distribuição;

• Passagem em materiais isolantes através de uma falha no isolamento

de chaves seccionadoras;

• Fontes de alimentação de terceiros, como ligação de geradores

particulares em paralelo com a rede desenergizada. (MANUAL, 1996).

O aterramento e curto-circuitamento das redes de distribuição é sem

dúvida o mais utilizado sistema de proteção coletiva para proteger os trabalhadores

em caso de energização acidental. Porém, em casos adversos, onde o solo possui

resistividade alta, ou onde não é possível a instalação do grampo de neutro ou do

11

trado de aterramento, ou mesmo quando é necessária urgência nos serviços, os

procedimentos de instalação devem ser rigorosamente seguidos para a proteção

eficiente dos trabalhadores. Porém sabemos que mesmo engenheiros e técnicos

nem sempre tem conhecimento total sobre as condições de solo ou mesmo sobre as

condições dos equipamentos para decidir entre um procedimento ou outro no

momento da implantação do aterramento temporário.

1.2 Tema

Aterramento temporário em redes de distribuição de energia elétrica.

1.3 Fenômeno

A segurança do trabalhador realizando trabalhos em redes de distribuição

de energia elétrica com aterramento temporário.

1.4 Problemática

Baseado no fato de que o aterramento temporário é o equipamento de

proteção mais utilizado pelas empresas de distribuição de energia elétrica que pode

proteger o trabalhador contra energização acidental de redes de distribuição de

energia, vem a seguinte problemática.

O aterramento temporário protege os trabalhadores do risco de choques

elétricos que possam causar danos a eles em trabalhos em redes de distribuição de

energia elétrica?

1.5 Objetivos

1.5.1 Objetivo geral

Verificar se o aterramento temporário protege os trabalhadores do risco de

choques elétricos que possam causar danos a eles em trabalhos em redes de

distribuição de energia elétrica.

12

1.5.2 Objetivo específico

a) Caracterizar os riscos de choque elétrico em que os trabalhadores

estão sujeitos.

b) Caracterizar os procedimentos de aterramento temporário como fator

de proteção;

c) Relacionar o aterramento temporário com os riscos de choque elétrico

em que os trabalhadores estão submetidos.

1.6 Identificação das variáveis

• Resistividade do solo: Variável Independente, cuja unidade é em ohm

(• ), é definida como a res is tência elétrica entre o eletrodo de aterramento e o solo.

Varia principalmente de acordo com o tipo de solo e sua umidade.

• Tempo de abertura do elo: Variável dependente, cuja unidade é

segundo (s), é definida como o tempo em que o elo fusível leva para abrir o circuito.

Varia de acordo com a corrente de curto e o tipo do elo utilizado.

• Tensão residual: Variável dependente, sua unidade é o Volt (V), é

definida como a tensão entre o cabo aterrado e o solo. Varia principalmente com a

resistividade do solo, e a distância entre o ponto de trabalho e o ponto de

aterramento. Pode variar também de acordo com a forma de instalação do

aterramento temporário.

1.7 Metodologia

1.7.1 Bases filosóficas

A base filosófica adotada para o presente estudo é caracterizada pelo

estruturalismo, no qual se busca estudar o processo de aterramento como fator de

proteção.

13

1.8 Caracterização da pesquisa

Classifica-se a pesquisa como exploratória devido à investigação através

de experimentos feitos onde os resultados poderão ser satisfatórios ou não.

1.8.1 Métodos

A classificação da pesquisa é descritiva, por expor características claras

do fenômeno, calcular e prever resultados e utilizar métodos e procedimentos já

definidos.

1.8.2 Técnica de pesquisa

A pesquisa levanta dados através de estudo do conhecimento técnico e

experimental sobre a funcionalidade do sistema de aterramento temporário em redes

de distribuição de energia. Consiste em comprovar através de levantamento de

campo sua eficiência.

Realizando o procedimento recomendado pelas concessionárias e

permissionárias de energia elétrica para a implantação do aterramento temporário,

procurou-se medir, através de sensores simples, o nível de tensão residual em que

os trabalhadores estão submetidos em caso de acidentes. Como existem diferentes

procedimentos para a instalação deste EPC, procura-se primeiramente comprovar

sua eficiência, e em seguida classificá-los quanto às condições de terreno que são

mais indicadas. Utiliza-se um sistema de aterramento temporário da marca Ritz do

Brasil, Modificado pelos trabalhadores da equipe local, porém sem alterar suas

características funcionais. Os ensaios realizados na cidade de Jacinto Machado –

SC. Devido à falta de diversidade de solo no local dos experimentos, procurou-se

obter dados mais claros sobre a resistência de aterramento, dado de maior

relevância e que tem a maior variação quando submetido a diferentes tipos de solo.

1.9 Relevância à engenharia de segurança do trabalho

Devido aos acidentes em redes de distribuição serem normalmente

traumáticos, e o fato de o aterramento temporário ser o EPC mais indicado para ser

14

utilizado em todos os tipos de trabalhos, dados importantes podem ser mostrados:

• O fato de podermos executar os procedimentos de instalação e

classificá-los quanto a sua eficiência em diferentes terrenos pedem gerar dúvidas

quanto ao mais eficiente.

• O fato de colocarmos o EPC em diferentes distâncias do ponto de

trabalho pode definir qual é a mais indicada e até a que distância o aterramento

poderá ser instalado, definindo assim uma área de abrangência.

• Mesmo tensões residuais pequenas podem causar formigamento ou

mal estar nos trabalhadores que estão trabalhando em altura. Este incômodo poderá

causar a queda do trabalhador. Quantificando estes valores, poderemos ajudar a

evitar este problema. Dados precisos sobre o EPC disponível ao uso em um trabalho

periculoso podem vir a ajudar na conscientização dos trabalhadores quanto à

importância do uso e manuseio e assim prevenindo acidentes, objetivo principal da

Engenharia de Segurança do Trabalho.

1.10 Limitações

O estudo limita-se ao local de rede de energia elétrica cedido para a

realização do estudo. A realização das simulações artesanais, porém, pode não

caracterizar totalmente o ambiente que se tentou simular. Estudos mais profundos

sobre tipos de solo e sua umidade poderão ser realizados para complemento, porém

o objetivo do estudo é indicar de forma sucinta as condições do solo em questão

(estudo de caso).

1.11 Estrutura do trabalho

A pesquisa esta estruturada conforme a disciplina de orientação à

monografia e esta disposta da seguinte maneira:

Capitulo 1 – Base da Pesquisa: Descrição geral da pesquisa.

Capitulo 2 – Revisão da Literatura: Descrição dos métodos utilizados,

dados calculados e procedimentos adotados relacionando-os com a literatura em

questão.

Capitulo 3 – Procedimentos Metodológicos: Descreve os passos para a

realização dos experimentos, relatando cálculos realizados pertinente à pesquisa,

15

objetivo dos sensores utilizados, método de analise de equipamentos e materiais

utilizados.

Capitulo 4 – Resultados: Apresenta os resultados coletados para análise e

comentários posteriores.

Capitulo 5 – Análise dos resultados: Comentários sobre os resultados

obtidos e comparações com o esperado e com o permitido.

Conclusões – Parecer dos alunos sobre o trabalho realizado.

16

2 REVISÃO DE LITERATURA

Toda a pesquisa tem como base estudos, publicações e experimentos

realizados e publicados anteriormente sendo os conceitos encontrados na literatura

utilizados a base para conclusões sobre os trabalhos realizados.

A NBR 6935 - Seccionador, chaves de terra e aterramento rápido comenta

sobre as configurações de um bom aterramento temporário. Porém os estudos estão

baseados nos procedimentos técnicos das concessionárias e permissionárias de

energia elétrica, assim como no manual de construção de redes do comitê de

distribuição da Eletrobrás.

2.1 Energia elétrica

Visto que Energia é a capacidade de um sistema de realizar um trabalho,

a energia elétrica é uma das várias formas de energia que existe. É a que se associa

a um campo elétrico geralmente estacionário. É a energia necessária ao transporte

de carga elétrica num campo elétrico. Quando este campo é oscilante, a energia

elétrica se superpõe à magnética e transfere-se no espaço sob a forma de uma onda

eletromagnética. É uma forma de energia baseada na geração de diferenças de

potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica

entre ambos. Mediante a transformação adequada é possível obter energias finais

de uso direto, em forma de luz, movimento ou calor, segundo os elementos de

transformação que se empreguem. (KINDERMANN; CAMPAGNOLO, 2005).

2.1.1 Corrente elétrica

É o deslocamento de cargas elétricas dentro de um condutor, quando

existe uma diferença de potencial elétrico entre suas extremidades. Tal

deslocamento procura restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo

elétrico ou outros meios como reação química, atrito, etc. Então a corrente elétrica é

o fluxo de cargas que atravessa a seção reta de um condutor, na unidade de tempo.

Sua unidade é Ampere (A).

O equipamento que mede corrente elétrica é denominado de

17

Amperímetro. (KINDERMANN; CAMPAGNOLO, 2005).

2.1.2 Tensão elétrica ou diferença de potencial

Como vimos, para haver corrente elétrica deve-se ter uma diferença de

potencial e um condutor em circuito fechado para restabelecer o equilíbrio perdido.

Se o circuito estiver aberto, poderemos ter uma diferença de potencial, mas não

corrente.

Comumente, a tensão também é chamada de “voltagem” e tem como

unidade o Volt (V).

O equipamento que mede tensão elétrica é denominado de Voltímetro.

(NISKIER; MACINTYRE, 2005).

2.1.3 Caminhos da energia elétrica

A energia elétrica que utilizamos em nossas casas percorre um caminho

longo. A primeira etapa é a produção ou geração, onde pode ser térmica, hídrica ou

nuclear. Ela é gerada em tensões que variam entre 220/380V até a ordem dos

1.000V. Em seguida a energia gerada entra em subestações elevadoras, onde as

tensões são elevadas a níveis de transmissão. As tensão mais utilizadas são 69kV,

138kV, 256kV e 512kV. Estas tensões são utilizadas com dois propósitos, o de

diminuir perdas de transmissão através da redução da corrente, e minimizar a

proporcionalidade da queda de tensão nos longos cabos. As distâncias de

transmissão são grandes, e por estes motivos estas quedas podem ser

consideráveis.

Desde a usina até a cidade, por exemplo, desde Itaipu até São Paulo, a

energia percorre as redes de transmissão, porém, chegando nas cidade ela sofre,

progressivamente, uma redução no nível de tensão, até chegar ao pondo de

distribuição (com tensões menores que 68kV, a etapa passa a ser chamada de

distribuição). Nessa etapa a energia sai da subestação rebaixadora e percorre as

redes urbanas até os transformadores de distribuição (transformadores normalmente

instalados em postes). Essa é a etapa de interesse em nossa pesquisa. Então o

transformador rebaixa novamente a tensão de 13.800V por exemplo, para a tensão

de consumo, 380/220V indo então até os medidores de nossas casas. Entrando em

18

nossas casas, a etapa passa a denominar-se consumo.

2.2 Choque elétrico

O choque elétrico é a passagem de uma corrente elétrica através do

corpo. Esta passagem de corrente em pequena intensidade, pode não causar

nenhuma conseqüência mais grave além de um susto, porém em maior intensidade,

pode causar queimaduras, fibrilação cardíaca ou até mesmo a morte. Podemos

definir ainda o choque elétrico como uma perturbação de natureza e efeitos diversos

que se manifesta no corpo humano, quando por ele circula uma Corrente Elétrica.

O choque elétrico acontece porque o corpo humano comporta-se como um

condutor elétrico, e para tanto com uma resistência elétrica. Ao fecharmos um

circuito, anteriormente aberto, através do contato de duas partes de nosso corpo a

uma diferença de potencial, circulará por ele uma corrente elétrica denominada

corrente de choque.

Costuma-se associar o "estrago" que o choque pode causar, com o nível

de tensão, porém o correto é dizer que depende da intensidade da corrente elétrica

que atravessa o corpo da pessoa durante o choque. Certamente que quanto maior

for a tensão, maior é a probabilidade de ocorrer um dano físico à pessoa, tendo em

vista que pela lei de ohm o aumento da corrente é diretamente proporcional ao da

tensão e inversamente proporcional ao da resistência elétrica, ou seja, como a

resistência do corpo humano é relativamente constante (entre 1300 e 3000 Ohms),

se aumentarmos a tensão, conseqüentemente a corrente aumentará conforme

mostra a equação 1. Até o limiar de sensação, a corrente que atravessa o corpo

humano é praticamente inócua, qualquer que seja sua duração, a partir desse valor,

à medida que a corrente cresce, a contração muscular vai se tornando mais

desagradável. Para as freqüências industriais (50 - 60 Hz), desde que a intensidade

não exceda o valor de 9 mA, o choque não produz alterações de conseqüências

graves, quando a corrente ultrapassa 9 mA, as contrações musculares tornam se

mais violentas e podem chegar ao ponto de impedir que a vítima se liberte do

contato com o circuito, se a zona torácica for atingida poderão ocorrer asfixia e morte

aparente, caso em que a vítima morre se não for socorrida a tempo. Correntes

maiores que 20 mA são muito perigosas, mesmo quando atuam durante curto

espaço de tempo, as correntes da ordem de 100 mA, quando atingem a zona do

19

coração, produzem fibrilação ventricular em apenas 2 ou 3 segundos, e a morte é

praticamente certa. Correntes de alguns Ampéres, além de asfixia pela paralisação

do sistema nervoso, produzem queimaduras extremamente graves, com necrose

dos tecidos, nesta faixa de corrente não é possível o salvamento, a morte é

instantânea.

Equação 1 - Lei de Ohm

V = I . R (V= tensão; I= Corrente; R= Resistência)

O tempo de duração do choque é de grande efeito nas conseqüências

geradas, as correntes de curta duração têm sido inócuas, razão pela qual não se

considerou a eletricidade estática, por outro lado quanto maior a duração, mais

danosos são os efeitos

De acordo com a Norma Regulamentadora número 10 (NR 10 -

Segurança em serviços com eletricidade) do Ministério do Trabalho do Brasil,

tensões menores que 50 V em corrente alternada e 120 V em corrente contínua são

inofensivas. Da mesma forma a NBR 5410 – 2004 fala em seu Anexo A sobre

tensões de segurança menores que 50VCA. Estas são chamadas de Extra Baixas

Tensões (EBT). Tensões maiores que 50 V e menores que 1000 V em corrente

alternada e entre 120 V e 1500 V em corrente contínua são chamadas de Baixa

Tensão (BT), enquanto tensões de valores iguais ou maiores a 1000 V em corrente

alternada e 1500 V em corrente contínua são chamadas de Alta Tensão (AT). Assim,

pessoas que sofrem um choque em AT têm uma probabilidade maior de morrer ou

ficar com seqüelas graves do que uma pessoa que sofreu um choque em BT (Tabela

01).

20

Tabela 1 – Intensidade da corrente no corpo humano

Intensidade

(mA) Perturbações prováveis

Estado após

o choque Salvamento

Resultado

Final

1 Nenhuma Normal ----- Normal

1 - 9

Sensação cada vez mais

desagradável à medida que

a intensidade aumenta.

Contrações musculares.

Normal Desnecessá

rio Normal

9 - 20

Sensação dolorosa,

contrações violentas,

perturbações circulatórias.

Morte

aparente

Respiração

artificial

Restabeleci

mento

20 - 100

Sensação insuportável,

contrações violentas,

asfixia, perturbações

circulatórias graves

inclusive fibrilação

ventricular.

Morte

aparente

Respiração

artificial

Restabeleci

mento ou

morte

>100 asfixia imediata, fibrilação

ventricular.

Morte

aparente Muito difícil Morte

Fonte: ALCANTARA, 2006. Disponível em: <http://dalcantara.vilabol.uol.com.br/index4.html>

2.3 Aterramento elétrico

Denomina - se aterramento a ligação do equipamento ou rede de energia

com a massa condutora da terra através de cabos ou fios condutores. Ele deve

assegurar de modo eficaz a fuga de corrente para a terra, propiciando as

necessidades de segurança e de funcionamento de uma instalação elétrica. O valor

da resistência de aterramento deve satisfazer às condições de proteção e

funcionamento da instalação elétrica, de acordo com os esquemas de aterramento.

21

2.3.1 Resistência de aterramento

É denominado como o valor da resistência da passagem da energia do

elétrodo de aterramento para o solo. Quanto menor este valor, mais fácil a energia

flui para a terra. O equipamento para medir resistência de aterramento denomina-se

terrômetro. (KINDERMANN; CAMPAGNOLO, 2005).

2.3.2 Aterramento elétrico temporário

Ligação elétrica efetiva confiável e adequada intencional à terra, destinada

a garantir a equipotencialidade e mantida continuamente durante a intervenção na

instalação elétrica. (NORMA DE DISTRIBUIÇÃO UNIFICADA, 2006)

2.4 O Conjunto de aterramento e curto-circuitamento temporário como EPC

O Aterramento temporário mostrado na fig. 1, deve apresentar os

preceitos mínimos necessários à especificação, utilização e conservação do

conjunto de aterramento e curto-circuitamento temporário, visando garantir a

segurança pessoal que executa trabalhos de manutenção e construção em

instalações elétricas desenergizadas, especialmente em redes de distribuição

(Figura 1). A NBR 6935 sobre aterramento rápido, determina o aterramento

temporário para utilização em rede aéreas. (MANUAL, 1996).

22

Figura 1 – Conjunto de aterramento e curtu-circuitamento temporário trifásico Fonte: MANUAL, 1996, p. 11.

2.4.1 Características mínimas

• Capacidade para conduzir a máxima corrente de curto circuito pelo

tempo necessário para a atuação do sistema de proteção por três vezes

consecutivas, além de conduzir as correntes induzidas em estado permanente.

• Possuir grampos, conectores e cabos, dimensionados para suportar os

esforços mecânicos gerados pelas correntes de curto circuito sem se desprenderem

nas conexões ou se romperem.

• Manter por ocasião a corrente de curto circuito a terra uma queda de

tensão, através do conjunto de aterramento não prejudicial ao homem em paralelo

com o mesmo.

Ser prático e funcional ao serviço de manutenção, porém observando-se

antes de tudo as características acima. (MANUAL, 1996).

23

2.4.2 Características construtivas e funcionais

Elementos do conjunto de aterramento e curto-circuitamento temporário:

• Vara ou bastão de manobra: Destinado a garantir o isolamento

necessário as operações de colocação e retirada do conjunto na rede de energia

elétrica.

• Grampos de condutores: Estabelece a conexão dos demais itens do

conjunto com os pontos a serem aterrados.

• Grampo de terra: Estabelece a conexão dos demais itens do conjunto

com o ponto de terra, trado, estrutura metálica, etc.

• Trapézio de suspensão: Permite a elevação simultânea à linha a ser

aterrada e estabelece a conexão dos cabos de interligação das fases.

• Cabos de aterramento: É através dele que fluem as eventuais

correntes que possam surgir acidentalmente no sistema.

• Trado de aterramento: É utilizado para estabelecer a ligação dos

demais elementos do conjunto com o solo visando a obtenção de uma baixa

resistência de terra.

Estojo de acondicionamento: Para manter o conjunto de aterramento e

curto-circuitamento temporário em perfeitas condições, pronto para ser utilizado com

segurança quando for necessário, exige-se o mínimo de cuidado com seu manuseio

e transporte. Desta forma, ele deve ser acondicionado em estojo adequado.

(MANUAL, 1996).

2.4.3 Configuração do conjunto de aterramento e curto-circuitamento

temporário

Ao longo de sua evolução o conjunto de aterramento e curto-circuitamento

temporário sofreu uma série de modificações em sua configuração, visando

logicamente o seu aperfeiçoamento, e conseqüentemente melhoria no seu grau de

segurança no que se refere aos valores de fluxo de corrente.

Ainda hoje são utilizados conjuntos de aterramento e curto-circuitamento

temporário de configurações diferentes, as quais, além de resultar em maior ou

menor grau de segurança, conforme exposto acima, poderão facilitar ou dificultar

24

seu manuseio e instalação.

Hoje possuímos no mercado basicamente dois tipos de conjunto de

aterramento e curto-circuitamento temporário os quais diferem-se basicamente em

ter ou não o grampo de conexão ao neutro, ou em seu lugar, o trapézio tipo sela. As

figuras abaixo ilustram suas configurações. (MANUAL, 1996).

2.4.4 Especificação do conjunto de aterramento e curto-circuitamento

temporário

Para especificar-se o conjunto de aterramento e curto-circuitamento

temporário, além da necessidade do conhecimento das características técnicas de

seus componentes, temos que estar cientes de alguns detalhes fundamentais da

instalação elétrica onde o mesmo será utilizado, a saber:

• Nível de tensão;

• Corrente máxima de curto circuito

• Bitola máxima dos condutores;

• Tipo de altura máxima das estruturas;

Distância máxima entre fases e fase central ao neutro. (MANUAL, 1996).

2.4.5 Legislação

A Norma regulamentadora N° 10 (NR 10):

Que estabelece os requisitos e condições mínimas objetivando a implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, de forma a garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores que, direta ou indiretamente, interajam em instalações elétricas e serviços com eletricidade, sua última atualização aprovada em 7 de dezembro de 2004, especifica em seu item 10.5.1 a instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos circuitos como item obrigatório para trabalhos em rede desenergizadas. (MINISTÉRIO DO TRABALHO, 2007. Disponível em: <http://www.mte.gov.br>)

A NBR 5410 - 2004 estabelece as condições a que devem satisfazer as

instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e

animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens.

Aplica-se principalmente às instalações elétricas de edificações, qualquer que seja

seu uso (residencial, comercial, público, industrial, de serviços, agropecuário,

25

hortigranjeiro, etc.), incluindo as pré-fabricadas.Em seu item 5 fala sobre proteção

para garanti segurança, comentando sobre extra baixa tensão e sobre aterramento

temporário de baixa tensão cujo principio é o mesmo do aterramento temporário de

alta tensão do estudo.

A NBR 6935 – 84 fixa condições exigíveis e ensaios referentes a

seccionadores, chaves de terra e de aterramento rápido a serem utilizados em

instalações internas e externas, para tensões acima de 1000 V e à freqüência

industrial, bem como a seus dispositivos de operação e seus equipamentos

auxiliares.

A NBR 14039 – 2002 Instalações elétricas em média tensão em seu item

5.7.9 exige o uso de equipamentos de aterramento e curto circuitamento como

medida de segurança.

A NR 10 em sua integra está no Anexo I.

26

3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

A forma como são feitos os experimento, e a capacitação assossiada ao

interesse das pessoas envolvidas são fundamentais para o bom andamento dos

trabalhos e uma perfeita conclusão dos resultados. Por isso que os procedimentos

metodológicos devem ser claros.

3.1 Local dos trabalhos

Todo o trabalho se desenvolveu no município de Jacinto Machado – SC

com o apoio da CEJAMA - Cooperativa de Eletricidade Jacinto Machado,

responsável pela distribuição de energia elétrica local (Figura 2).

3.1.1 A CEJAMA – Cooperativa de Eletricidade Jacinto Machado

Figura 2 – Back Light em frente à CEJAMA Fonte: Dos autores.

Desde 2002, iniciou-se na cooperativa um trabalho de conscientização

quanto ao uso dos equipamentos de proteção, visto que os trabalhadores estavam

além de desinformados, resistentes ao uso dos equipamento de segurança. O

cenário no momento apresentava-se com dirigentes sem instrução, e funcionários

resistentes, os quais possuíam pouca proteção e trabalhavam de forma displicente

em relação ao uso dos equipamentos de proteção tanto individuais como coletivos.

Era comum o uso de sandálias de dedo em serviço e o uso do capacete era apenas

27

usado para tirar fotos. O processo de conscientização iniciou-se após acidente

evolvendo um funcionário, por energização acidental de um condutor com tensão

fase-terra de aproximadamente 8.000V. Não houve óbito do funcionário, porém este

ficou hospitalizado durante meses e traumatizou todos os trabalhadores da

cooperativa.

Com o trabalho de conscientização, veio a pergunta de todos, “O

aterramento temporário é realmente eficiente, ele realmente minimiza os riscos? Em

que condições ele pode não dar total segurança?”. Estas perguntas eram feitas

pelos próprios trabalhadores e motivaram-nos a realizar esta monografia. O total

apoio dos funcionários foi motivante e essencial ao bom andamento dos trabalhos.

Isso demonstra que o trabalho de conscientização apesar de ser lento, ele tem uma

validade muito grande, visto que hoje, na cooperativa, não é mais necessário

solicitação para que usem os equipamentos, eles solicitam a eles mesmos e cobram

deles mesmos o seu uso. Em casos de equipamentos de má qualidade ou de

qualidade duvidosa, a mobilização é total e antes mesmo da CIPA intervir, o

equipamento é totalmente rejeitado e solicitado a troca ao fornecedor pelos próprios

funcionários.

A mobilização quanto ao teste foi tão solicitada pelos funcionários que

todos os testes foram feitos por eles mesmos, orientados e relatados pela dupla.

3.2 Delineamento da pesquisa

A pesquisa realizada consiste em uma medição objetiva dos dados

buscados, e através da quantificação e qualificação dos resultados buscar uma

conclusão sobre a eficiência do EPC, e poder utilizar os resultados como uma forma

de conscientização para os trabalhadores do sistema elétrico de distribuição. Todas

as medidas devem ser feitas de forma precisa, para evitar a distorção dos

resultados, e com isso uma distorção das análises.

A pesquisa consiste em levantar os riscos de choques elétricos em que o

trabalhador está submetido durante os trabalhos em redes de distribuição de energia

elétrica desenergizadas, conforme o procedimento especificado pela NR 10 de

instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos

circuitos, analizando a instalação do aterramento temporário e os riscos que podem

ser gerados por uma energização acidental. O item 10.11 da NR 10 fala ainda em

28

procedimentos de trabalho específicos. Procedimentos de diversas empresas são

semelhantes, e serão seguidos para uma avaliação final. Estes procedimentos estão

no Anexo II.

Inicialmente procurou-se seguir fielmente o procedimento da CEJAMA, e

após a energização proposital do circuito aterrado, procurou-se analisar os

resultados mostrados pelos sensores distribuídos através do circuito. Para tanto, foi

necessário especificar o conjunto que deveria ser usado. Para isso, precisou-se

calcular a corrente de curto no local, o tempo de abertura do elo e medir a

resistência de terra no local. Uma breve descrição de como foram feitos os cálculos

esta mostrada a seguir e no Anexo III.

Tempo de abertura do elo (Figura 4):

O tempo de abertura é importante para determinarmos a tensão mínima

em que o sensor ficou submetido para que ocorresse sua queima.

Ela é dada pela impedância da rede desde a subestação até o local dos

experimentos, retirada com a ajuda do diagrama unifilar do alimentador (Figura 3). A

esta impedância devem ser adicionados os valores de XO e X1 da subestação.

Com os dados da impedância calcula-se o valor da corrente de curto fase

terra. Uma das dificuldades encontradas foi determinar o valor da resistência de

aterramento sob curto, visto que este valor em situação de curto varia rapidamente.

Para tanto resolveu-se determinar o valor utilizado como padrão, sendo este de 5

ohm.

O valor da corrente de curto calculada foi de 150 amperes.

Com este valor, se busca no gráfico do elo fornecido pelo fabricante e

determina-se o tempo de abertura, tempo este que o sensor estará submetido. O

valor obtido foi de 0,02seg.

Como se busca identificar apenas se a tensão é maior que a tensão de

segurança descrita pela NR 10, consultou-se o fabricante do sensor sobre a tensão

que ele suporta durante o tempo antes calculado. Sendo esta tensão menor que a

determinada pelo fabricante, o sensor não queima e constata-se que o equipamento

garante a segurança do trabalhador em caso de energização acidental. Já sensores

queimados indicam que a tensão residual entre o cabo e os pés do trabalhador

ultrapassou o limite tolerável pelo sensor, menor que o especificado na NR 10 como

tensão limite de segurança, e portanto coloca em risco o trabalho.

29

69/13,8KV

S.E.

3#4/

0 C

A2,

3

3#4/0 CA

8,7M

0,05 0,05

IT11041-15

0,1

4002

- 30

0KV

AR

0,8

R

1#4

CA

A0,

6

0,2

IT11063-45

0,4 0,2

3#4/0 CA

ÚLTIMO RIO

0,5

IT12

303-

45

0,1

0,8IT

1229

1-10

1,2

3#4/

0 C

A3#

1/0

CA

IT12283-15

0,15 0,35

0,15

IT12273-15

0,45

IT12

261-

25

IT25

353-75

0,2

0,2

0094 - 6k

0,05

IT10063-45

0,15

0,1

IT10073-30

0,1

0001-10K-B0,1

1#4 CA

A0,75

0,30,75

IT25041-5

IT12

241-

5

0,05

IT12

221-25

0,85

IT12

201-15

0,1

IT12251-25

0,5

IT12193-30

0,5

0095

- N

F

0,1

IT10093-75

0,3 0,4

0091

- N

F

0,05

IT25633-30

IT13683-30

0,2 0,05

0084

- N

F

0,05

0,1

IT10

163-45

0,05

0002 - 10K

0,05

IT10

153-30

0,7

0,05

0086

- N

F

0,25

0066

- N

F

0067

- N

F

0068

069 - NF

0,1

0142

- N

F

0,1

IT11073-15

0,5

IT11083-30

0,25

3#4 CA

A

IT25563-75

IT25433-30

0,5 0,05

0071

- N

F

0,05

0,2

0064 - 25K

IT00

123-

225

IT13

643-

150

0,45

IT25

463-

300

3#4 CA

A

0,1

IT11093-75

0072

- N

F

0,5

IT11103-15

0,5

0,3

IT25903-30

0,1

IT10013-30

0,3

0074

- N

F

IT10023-225

0,15

IT10033-30

0,3

0,5

IT10043-45

0075-6K0,05

0,05

0,05

IT10

223-15

0,05

0090 - NA

0,05

IT10

213-45

0,1

0,1

0,1

IT10423-30

0,3

IT10

053-

30

0,3

0,05

0,15

3#1/0 C

A

0,1

0092 - NA

0,05

0,3

IT13

643-

30

0,05

IT10083-30

0,35

IT10193-75

3#2 CAA

0,4

0,1

IT25553-30

0,45 0,05

0,2

0089

- N

F

0,05

IT00033-30

0,05 0,05

IT10183-45

0,1 0,1 0,1

IT10173-45

0,4

IT25

693-1500

73 - 6K

0,05

IT10

143-30

0,15

IT13

65 3-15

0,05

IT12

133-30

0,05

0085 - NF

IT10103-30

0,05

0,05

IT00043-15

IT25593-30

0,15 0,05

0062 - 20K

0,05

IT10

203-11

2,5

0,2

3#1/0C

A

0,05

IT10113-30

0,1

IT10123-30

0,1

0077

- N

F

0,05

0093 - NA

0,2

3#1/0C

A

0,05

IT10133-45

0,05

0078

- N

F

0,1

4006

0,05

IT25703-30

0,2

IT10233-30

0,2

0079

0,15

IT25

623-

30

0,05

IT10243-225

0,1

0,1

IT25

613-15

0

IT00

023-45

0,05

0144 - NA

0003 - 10K

0,05

0,6

IT25

153-30

0,4

IT25163-45

0,5

IT25731-5

0,5

3#4C

AA

0,1

IT25403-150

0,2

B

0,1

IT00

063-12

50

0032

0,05

0012

0,15

0117 - NF

IT10343-30

0,05

0,15

IT10363-30

0033

0,2

4004

0,3

IT11111-10

0,4

IT11123-30

0,6

0118

- N

A

0,450,4

IT11

141-

10

0,25

IT11

153-30

0,35

0120

0119

0,5 0,6

IT11

161-

10

IT11

171-15

0,3

0,3

IT11

183-30

0,3

0121

0,55

IT11

191-

25

0,1

0,4

IT11

201-10

0,3

IT11

213-

30

0,15

0,15

0034

0,2

IT25673-30

0,30,05

IT11223-15

0035

- ?

0,35

IT11451-10

0,25

IT11441-10

IT11231-5

0,95

0,7

IT11

241-

25

1,05

IT11

253-

15

0,1

0,15

0,05

0,1

IT25

393-

150

0123

0,05 0,05 0,15

0037

0,2

0,15

IT10353-45

IT10383-30

IT25743-30

IT11653-45

IT11663-30

0,65 0,3

0,3

IT12371-5

0,05

0,1

0,4

IT25

483-

30IT

1037

3-30

0124

0036

0,1

R

0,1

0125

0,05

IT10393-75

0,25

IT10403-75

IT25493-30

0,1 0,1

0,05

IT10413-75

0039

- A

1,6

IT12751-25

0,5

IT12

381-

15

0,2

0040

1,0

IT11761-15

0,7

IT11

771-

15

IT11

753-

75

0,05

0,05

IT11

783-

45

0,05

0041

ÁGUA BRANCA CENTRO

ENGENHO PAZI

FIGUEIRA

SAMAE

COOPERJA

PA

RA

GU

AI

BARRA DO PINHEIRINHO

ARIZONA

ERMO

0146

0080

- 15

K

3#1/0 CA

3#1/

0 C

AA

IT11051-5C

C

B

B

A

?

AA

C

B

A

?

LINHA MORO

??

IT25

991-10

0,3

0,3

IT25

371-

5 AOLARIA

0080

- 6

K

0160

0155

0157

- N

F

0,05

0,05

IT25

873-

30

0,45

3#4 C

AA

0,050,2

4005 - 1

20kVA

R

0,05

0,05

Radio

Prefeitura

Antenas

Igreja

0,05

0,05

0,05

0,05

0,55

IT25843-30

0,35

0002 -

10K

0,05

0,15

0,3

IT11673-30

0,45 0,05

0038

10K

IT25

883-

15

0126

0122

0,5

IT2653-10

0,4

Realização dos testes

Figura 3 – Diagrama Unifilar do Alimentador EMO 1 Jacinto Machado 13,8KV Fonte: CEJAMA, 2007 adaptado pelos Autores.

Figura 4 – Curva do Elo fusível tipo K Fonte: Fornecido pela Empresa Indel Bauru (folheto).

30

3.2.1 Procedimentos

O objetivo dos testes é demonstrar a eficiência do aterramento temporário.

Para isso, em uma rede de distribuição de CEJAMA, monofásica com tensão entre

fase e terra de 7960V (8kV), aterrou-se o cabo fase utilizando um aterramento

temporário de uso da CEJAMA, adquirido da Ritz do Brasil, e instalou-se sensores

com lâmpadas de 12V, ligados ao cabo fase e com fios de cobre enrolados ao pé

(base) do poste, através de 5 voltas no poste de madeira e 3 voltas no poste de

concreto.

Foram determinados novos procedimentos, alternando-se os pontos de

aterramento entre o inicio e o fim da rede, e a conecção ou não do aterramento ao

neutro. Então fechamos a chave fusível, que ao ser percorrida pela corrente de curto

fase – terra fez com que queimasse o fusível de proteção. Calculando-se o tempo da

queima do fusível, sabemos qual tensão a lâmpada suportaria no máximo (50V).

Sabendo que, sendo esta tensão menor que a estabelecida pela norma, sabemos

que, se a lâmpada queimar o trabalhador poderia estar em risco, caso contrário não

estaria em risco, pois a tensão não ultrapassou o “limite de segurança” de 50V.

3.2.1.1 Procedimento 1

Aterrou-se a rede de 8kV junto a chave seccionadora, em solo semi úmido

,basicamente argiloso, e a resistência de aterramento medida foi de 10 ohm

(conectado o neutro) com o terrômetro na escala até 20 ohm.

31

Figura 5 – Instalação do aterramento temporário Fonte: Dos autores.

Instalou-se os sensores no local onde estava o aterramento, um poste em

seguida (poste de madeira), e a 250 m do ponto de aterramento (poste de concreto

com transformador) conforme mostrado nas Figuras 5, 6, 7, 8 e 9. Os sensores

foram instalados junto aos pés dos postes de madeira (eucalipto), tratada e seca e

em poste de concreto seco.

32

Figura 6 – Instalação do sensor de tensão limite em poste de madeira Fonte: Dos autores.

Figura 7 – Instalação do sensor de tensão limite em poste de concreto Fonte: Dos autores.

O procedimento de instalação foi o que prevê neutro contínuo conforme

anexo.

33

Figura 8 – Aterramento temporário instalado com o grampo de neutro conectado a rede Fonte: Dos autores.

Detalhamento do procedimento 1 está ilustrado abaixo.

Ponto 1Implantação do aterramento provisórioPoste com chaves fusivel Instalação do sensor 1

Instalação do sensor 2


Poste de Concreto

Poste de Madeira

Rede de energia 7800V

Figura 9 - Esquema do procedimento 1 Fonte: Dos autores.

34


Manteve-se o aterramento no ponto antes instalado, conforme

procedimento 1, na rede de 8kV junto a chave seccionadora e retirou-se a conecção

deste ao neutro da rede. Feita nova medida da resistência de aterramento obteve-se

o valor de 45 ohm (desconectado do neutro) com o terrômetro na escala até 200

ohm.

Manteve-se os sensores nos mesmos locais, com as mesmas lâmpadas

visto que nenhuma havia queimado (Figura 10).

Figura 10 – Posicionamento da escada para fechamento da chave fusível Fonte: Dos autores.

O procedimento de instalação foi o que não prevê neutro contínuo

conforme anexo.

O Detalhamento do procedimento 2 está ilustrado abaixo na Figura 11.

35

Ponto 1Retirado da conecção ao neutro com o aterramento temporárioPoste com chaves fusivel




Poste de Concreto

Poste de Madeira




Retirou-se o aterramento do poste onde esta situada a chave

(procedimentos 1 e 2), e aterrou-se a rede de 8kV a 300m da chave seccionadora

(último poste da rede) com o grampo de conecção ao neutro da rede instalado

(Figura 12). O objetivo deste teste é simular um curto do lado oposto ao aterramento.

Vale salientar que este procedimento não é indicado pelas cooperativas de infra-

estrutura de Santa Catarina mas em casos de falta de experiência ou falta de

conhecimento do instalador, pode ocorrer esta falha, que é uma mais possíveis de

ocorrer. O solo no local era seco e basicamente argiloso. A nova e resistência de

aterramento medida foi de 100 ohm (conectado ao neutro da rede) com o terrômetro

na escala até 200 ohm, uma resistência alta para as condições de teste segundo os

autores. Manteve-se os sensores nos mesmos locais, com as mesmas lâmpadas

visto que nenhuma havia queimado.

O procedimento de instalação foi o que prevê neutro contínuo conforme

anexo, porém instalado em local não adequado, conforme comentado anteriormente

(Figura 13).

36

Figura 12 – Conjunto de aterramento temporário utilizado Fonte: Dos autores.

Detalhamento do procedimento 3 está ilustrado abaixo.

P o n to 1

P o s te co m cha ve s fu s ive l

In s ta lação do senso r 1

Ins ta lação do senso r 2

Ins ta lação do senso r 3

P o s te d e C o n creto

P o s te d e M a de ira

R ed e d e e n erg ia 78 0 0V

Im p la n ta çã o d o a te rra m e nto te m p o rá rio con e cte d o a o n e utro



Aproveitando-se a instalação de todos os sensores e equipamentos e a

pequena sobra de tempo, e ainda para satisfazer a solicitação dos eletricistas que

acompanhavam os testes no local, executamos um quarto procedimento. Manteve-

se o aterramento instalado no mesmo poste, desconectou-se o grampo do neutro,

manteve-se os sensores nos mesmos pontos e fechou-se novamente a chave

(Figura 14).

37

Figura 14 – Sinais de fusão dos metais do cartucho da chave fusível devido a corrente de curto Fonte: Dos autores.

A resistência de aterramento medida foi de 530 ohm (desconectado ao

neutro da rede) com o terrômetro na escala até 2000 ohm.

Detalhamento do procedimento 4 está ilustrado abaixo na Figura 15.

Ponto 1

Poste com chaves fusivel




Poste de Concreto

Poste de Madeira


Implantação do aterramento temporário desconectedo ao neutro


38

3.3 Instrumentos de medida

3.3.1 Terrômetro

Utilizou-se na pesquisa um terrômetro da marca Minipa, modelo MTR-

1520D, portátil, com escala digital de 20 ohm, 200 ohm e 2000 ohm (Figura 16).

Figura 16 - Terrômetro Fonte: Dos autores.

3.3.2 Detector de tensão

O detector de tensão foi utilizado apenas para cumprir o procedimento de

aterramento da rede (Figura 17).

39

Figura 17 – Detector de tensão Fonte: Dos autores.

3.4 Conjunto de aterramento temporário

O conjunto de aterramento temporário é da marca Ritz do Brazil S.A., de

propriedade da CEJAMA – Cooperativa de eletricidade Jacinto Machado e cedido

para os testes, adaptado para rede monofásica (foi retirado dois elementos para

melhor movimentação com o EPC e praticidade na instalação).

Conjunto de aterramento rápido e temporário para linha de distribuição até

34,5 KV. Composto de 3 grampos de aterramento por torção, 2 grampos de

aterramento por torção com parafuso "T", 1 trapézio de suspensão simultânea, 1

cabeçote automático para manobra de grampos, 2 cabos ultraflexível de 35mm2

com 2,5 Mt cada, 1 cabo de cobre ultraflexível de 35mm2 com 13,5 Mt, 1 trado de

aterramento, 1 bolsa de lona impermeável e 1 bolsa de lona para trado (Figura 18).

(ADAM Distribuidora. Disponível em: <http://www.adamdistribuidora.com.br/>.).

40

Figura 18 – Esquema de ligação do aterramento temporário Fonte: ADAM Distribuidora. Disponível em: <http://www.adamdistribuidora.com.br/>.

3.5 O sensor de tensão limite

O sensor trata-se de lâmpada halógenas de aplicação automotiva com

tensão nominal de 12 V, para motos, da marca Osram, 5007 – R5W, com potência

de 5W. O objetivo é que, se a lâmpada queimar, houve uma tensão residual maior

que 50V (valor aproximado máximo, obtido pela curva do fabricante, comparando

tensão, tempo de exposição obtido pela curva do elo fusível e curva de vida útil), o

que significa que o aterramento temporário não garantiu a segurança do trabalhador

(Figura 19 e 20).

41

Figura 19 – Curva tensão x vida útil da lâmpada Fonte: MATERIAL FORNECIDO POR ENG. RONALD LEPTICH VIA E-MAIL ([email protected]), 10/2006

O sensor apesar de não ter precisão no valor da tensão, satisfaz de modo

simples e barato o objetivo e as nossas necessidades. Vale salientar que segundo a

NR 10, a tensão limite de segurança (extra baixa tensão) é de 50V, porém, visto que

os eletricistas estão trabalhando em altura, qualquer sensação incomoda pode ser

um risco a eles. Com a extrapolação da curva enviada pelo fabricante obteve-se y= -

0,1*X + 90, obteve-se o valor de o valor de 900% da tensão nominal isto é,

aproximadamente 100V. Seria mais adequado utilizar elos maiores para o

experimento, porém o cenário não permite. Porém outra extrapolação , não linear,

como mostra a curva, e em consulta informal com o fabricante, esta daria um valor

menor 400% mais adequado ao estudo, e menor que o indicado pela NR 10 de 50V

(extra baixa tensão). Ainda assim poderia dar uma sensação desagradável e

estudos mais detalhados poderão tratar melhor deste assunto.

42

Figura 20 – Lâmpada Utilizada como sensor (5007) Fonte: CAIXA DA LÂMPADA ADQUIRIDA NA LOJA PREMEL, 2006

3.6 Elo fusível

O elo fusível utilizado é da marca Indel Bauru, do tipo 1H. Foi escolhido

este elo por ser do tipo lento, e por coordenar de forma a garantir que o elo fusível

antecedente da rede em que foram feitos os experimentos não venha a romper e

conseqüentemente interromper o fornecimento de energia elétrica (Figura 21).

Figura 21 – Elo fusível Fonte: Fornecido pela Empresa Indel Bauru (folheto)

43

4 RESULTADOS

As planilhas utilizadas para colher as informações de campo estão

mostradas a seguir na Tabela 2, 3, 4 e 5:

Tabela 2 - Planilha do procedimento 1

S ens or E s tado após o tes te

P os te ins ta lado S ituaç ão do s olo no loc al do s ens or

1 Intac to 1 - C onc re to s em i úm ido S em i Ú m ido

2 Intac to 2 - M adeira S ec a S ec o3 Intac to 3 - C onc re to S ec o S ec o

A terram ento Tem porário:R es is tênc ia do trado = 10 •

P roc edim ento 1:

C onec tado ao neutro = S im

C ondiç ões do s olo = úm idoC ondiç ões do terrom etro = Ins ta lado em loc a l úm idoC ondiç ões do trado após o tes te = Intac to

Fonte: Dos Autores.

No procedimento 1 todos os sensores ficaram intactos após a energização

o que significa que o risco de choque elétrico foi neutralizado pelo Aterramento.




1 Intac to 1 - C onc re to s em i úm ido S em i Ú m ido



P roc edim ento 2:

C onec tado ao neutro = Não

C ondiç ões do s olo = úm idoC ondiç ões do terrom etro = Ins ta lado em loc a l úm idoC ondiç ões do trado após o tes te = Intac to

Fonte: Dos Autores.

Assim, como no procedimento 1, no procedimento 2, todos os sensores

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ficaram intactos após a energização o que significa que o risco de choque elétrico foi

neutralizado pelo aterramento.




1 Intac to 1 - C onc re to s em i úm ido S em i úm ido


C onec tado ao neutro = s im

C ondiç ões do s olo = S ec oC ondiç ões do terrom etro = Ins ta lado em loc a l s ec oC ondiç ões do trado após o tes te = Intac to


P roc edim ento 3:

Fonte: Dos Autores.

Como já comentado, este procedimento simula trabalhos em redes de

distribuição que podem ser energizadas pelos dois lados. Segundo o Eng. Moacir

Daniel da CERSUL – Cooperativa de Eletricidade Sul Catarinense, o procedimento

correto seria aterrar de ambos os lados da rede, porém este procedimento ainda é

erroneamente utilizado por eletricistas. Mesmo assim todos os sensores ficaram

intactos após a energização o que significa que o risco de choque elétrico foi

neutralizado pelo aterramento.




1 Intac to 1 - C onc re to s em i úm ido S em i úm ido

2 Intac to 2 - M adeira S ec a S ec o3 Q ueim ado 3 - C onc re to S ec o S ec o

C onec tado ao neutro = Não

C ondiç ões do s olo = S ec oC ondiç ões do terrom etro = Ins ta lado em loc a l S ec oC ondiç ões do trado após o tes te = Intac to


P roc edim ento 4:

Fonte: Dos Autores.

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Da mesma forma que no procedimento 3, o procedimento correto seria

aterrar de ambos os lados da rede. Isto é comprovado com a queima do sensor de

número 3, o que significa que o aterramento não neutralizou totalmente o risco de

choque elétrico.

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5 ANÁLISE DOS RESULTADOS

Conforme procedimentos de instalação de conjuntos de aterramento

temporário, mesmo em rede com neutro comum (neutro contínuo) deve-se aterrar de

ambos os lados da frente de trabalho quando a rede é atravessada ou seccionada

com redes energizadas em mais de um lado.

Dentre todos os procedimentos feitos, o único que apresentou risco ao

trabalhador foi o de número 4, sendo queimado apenas o sensor mais distante

(Figura 22), e instalado em poste de concreto. Este fato é provavelmente devido a

resistência elétrica do concreto semi úmido ser consideravelmente menor que a da

madeira seca, condições notadas no local. Vale salientar ainda que no poste onde

estava instalado o sensor queimado havia um fio de arame de cerca engatado no

poste, e apesar de não estar em contato direto com o fio de conexão do sensor no

poste, este pode alterar para valores menores a resistência de aterramento do

sensor. Este fato pode ser considerado como uma simulação de uma escada

encostada em um arame de cerca e não notado pelo eletricista.. Mesmo o

procedimento 4 não sendo correto junto as empresas distribuidoras de energia e

comentado pelo eng. Eng. Flávio José Comandolli – CERMOFUL – Cooperativa de

Eletricidade Morro da Fumaça, por motivos diversos, ele pode ser adotado por

eletricista sem treinamento ou que desrespeitem as normas de segurança e os

procedimentos, ou ainda por eletricistas desinformados ou desorientados sobre as

condições da rede. Vale salientar que não houve derretimento de fios ou lâmpadas

estouradas, o que demonstraria uma tensão pequena e indica que, mesmo o

aterramento estar instalado de forma incorreta amenizou muito a tensão residual no

cabo.

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Figura 22 – Sensor queimado – escurecimento do bulbo Fonte: Dos Autores.

Nosso experimentos mostraram que o aterramento estando instalado até o

limite de 500m não há riscos ao trabalhador desde que o aterramento esteja

conectado ao neutro aterrado da rede. Já para redes com postes de concreto em

local semi úmido, é necessário aterrar de ambos os lados conforme procedimento 4.

Isso se deve ao fato da impedância do cabo ser considerável neste caso. Segundo a

lei de ohm, a tensão gerada se deve a impedância do cabo, a resistência de

aterramento e ao alto valor da corrente de curto (Figura 23).

Figura 23 – Sensor instalado na base do poste de concreto Fonte: Dos Autores.

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6 CONCLUSÕES

Após a execução dos 4 procedimentos acima descritos, a dúvida dos

eletricistas da CEJAMA, principais colaboradores deste trabalho, e também a dúvida

dos autores que era; “o aterramento temporário neutraliza os riscos de choque

elétrico?” pode ser respondida. Sim, o aterramento temporário neutraliza os riscos

de choque elétrico protegendo os trabalhadores. Esta resposta vem acompanhada

da reposta de que os procedimentos adotados pelas empresas devem ser seguidos

e mais, estes não são exagerados. Esta conclusão veio a se comprovar no

procedimento número 4, quando um dos sensores queimou. O fato de a cerca estar

encostada ao poste é um fator comum principalmente em redes de eletrificação

rural, e neste caso especifico, a seqüência do procedimento é essencial para a

segurança dos trabalhadores. Porém o que podemos concluir com este fato é que o

procedimento funcionou e portanto deve-se ser seguido fielmente, pois no cotidiano

muitos fatos como o da cerca poderão estar presentes, e somente o seguimento

correto do procedimento poderá neutralizar todos os riscos extras.

Outra questão que pode ser analisada pelos autores, foi a curiosidade dos

colaboradores que não sentiram-se confortáveis até notar quanto o aterramento

pode garantir suas segurança, isto é, eles não queriam parar até que pelo menos 1

sensor fosse queimado. Para isso sugeriam instalar o PC de forma não padronizada,

e notarem como se precessou o funcionamento do aterramento temporário. Esta

sugestão foi aceita elos autores e incorporado ao resultados do trabalho. Este fato é

considerado fundamental para o trabalho devido a curiosidade em que esta

envolvido todo o processo de montagem do aterramento temporário, e com a

ilustração deste, pode aumentar a curiosidade dos técnicos e eletricistas em geral,

porém de forma convincente e segura. Acreditamos que após sua leitura, muito

pode-se aprender e concluir sobre a necessidade da instalação correta do

equipamento. Isto faz deste trabalho uma literatura conclusiva não só para nós

executores como também para responsáveis por serviços com eletricidade no

sistema elétrico de potência. Além disso, este estudo poderá também auxiliar de

forma clara muitos profissionais desta área que poderão utilizá-lo para

conscientização dos trabalhadores sobre a eficiência do aterramento e a

necessidade de se fazer como determinam os procedimentos de cada empresa.

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Podemos dizer então que o objetivo específico do trabalho foi alcançado,

porém em um âmbito geral novas problemáticas surgiram, como a tensão exata em

que o sensor queimou, as condições particulares da pele de cada eletricista

relacionando com sua resistência elétrica e nas condições de queima do sensor, os

riscos que cada um estaria submetido. Estudos mais complexos poderão mostrar

qual a tensão residual foi submetido o sensor que queimou e os que não queimaram

além de cruzar as informações de condições de pele e riscos de choque elétrico.

50

REFERÊNCIAS

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ALCANTARA, Daniel Soares de. Engenheiro eletricista, com pós graduação em engenharia de segurança do trabalho. Disponível em: <http://dalcantara.vilabol.uol.com.br/index4.html>. Acesso em: 12/2006.

CREDER, Helio. Instalações Elétricas. Rio de Janeiro: LTC - Livros técnicos e Científicos editora, 1991.

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DIAS, Alexandre Martins. Apostila de aula 06. Disponível em: <http://www.unifenas.br/~amdias/feletricos6a.pdf>. Acesso em: 11/2006.

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MINISTÉRIO do trabalho. Disponível em: <http://www.mte.gov.br>. Acesso em: 12/2006;

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NBR 5410. Instalação elétrica de Baixa tensão. ABNT, 1997.

NBR 6935. Seccionador, chaves de terra e aterramento rápido. ABNT, 1984.

NISKIER, Julio; MACINTYRE, A. J. Manual de Instalações Elétricas. São Paulo: LTC, 2005.

NORMA Celesc. Norma técnica – NT 01 – AT. Florianópolis: Celesc, 2006.

51

NORMA de distribuição unificada. NDU-021 do sistema Cataguazes. Leopoldina 2006.

ORIENTAÇÃO Técnica da CPFL. Aterramento temporário de redes aereas de distribuição primária e secundária, 2005

OSRAM do brasil. Disponível em: <http://www.osram.com.br>. Acesso em: 01/2007.

SANTOS, Armênio Ribeiro dos. Segurança e saúde do trabalho. Rio de Janeiro: Atualização Profissional COAD Ltda, 2006.

Aterramento Temporario Em Redes de Distribuição

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