Aterramento X SPDA

7/31/2019 Aterramento X SPDA

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Aterramento X SPDA

verdade que as Normas NBR-5410 e NBR-5419 recomendaminterconeco de todas as malhas de terra, mas isto no deve serseguido como uma regra plenamente definida e se houverinterligaes, elas no podem ser feitas de qualquer jeito!

No uma verdade absoluta e vai em sentido contrrio

segurana dos modernos equipamentos eletrnicos.Para iniciar uma compreenso destes conflitos, deve-se observarque estas normas foram colocadas com o pensamento emequipamentos eltricos robustos, tais como motores,eletrodomsticos, instalaes industriais de potncia, etc...

Porm, h alguns aspectos mais detalhados e outras vises, aosquais resumiremos aqui.

A norma NBR-5419, desde sua verso anterior, de 1993, trazalguns erros conceituais graves que foram inclusive reclamadosem diversas instncias, anterior e posteriormente suaatualizao em 2000 (veja Revista Eletricidade Moderna de

jan/2000 e outras que se seguiram, protestando contra taisfalhas conceituais).

Portanto, discusses sobre aterramento eltrico nos trs algumapreocupao, pois este tema no permitegeneralizaes ou solues padres superficiais, pelas mesmasrazes porque este tema se torna de difcil normatizao.

Repare que toda vz que se fala de aterramenro ou SPDA, a NR-10 aceita qualquer norma internacional e principalmente a

justificativa do responsvel pelo projeto.


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CSE consultoria e servios de engenharia ltda.2

Ento, vejamos:

O principal erro conceitual refere-se equalizao de potencialdurante uma descarga atmosfrica!

No universo de fenmenos associados s descargas atmosfricas,que so transitrios extremamente rpidos onde oscomprimentos de onda so de poucos centmetros, a teoria umpouco diferente do conceito eletrotcnico empregado nouniverso de baixas freqncias (50, 60 Hz, etc), onde oscomprimentos de onda so de milhares de quilmetros, o que fazcom que os pontos de um circuito de dimenses fsicas muito

grandes se apresentem "num mesmo ponto da senoide".

No ambiente dos transitrios extremamente rpidos:

1. No h garantia de manuteno do valor dasindutncias ou das capacitncias, uma vez que tudodepende da forma dos campos eltricos e magnticos que

neste caso no se distribuem homogeneamente,

2. No h garantia de equalizao de potenciais eltricos,seno aps uma srie de tempos de propagaes e reflexes,que de fato, trariam a equalizao final de tenses, nofossem os diversos e diferentes pontos de escoamento daenergia para a terra,

3. O conceito de resistncia de terra e a fixao de valoresmximos no tem sentido, pois a "impedncia de surto" doseletrodos de aterramento, que rege seu comportamento,

4. Na verdade, o conceito de impedncia, tpico degrandezas senoidais, no aplicvel neste ambiente, tantoque aqui se introduz o conceito de "impedncia de surto".


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Ento quais so as implicaes de se interligar os ter-rasde para-raios atmosfricos com terra de sistemaseltricos numa instalao?

Um equipamento eletrnico pode interligar-se como meio externo de 4 maneiras.(Suas portas de entrada parasurtos):

- Entrada de suprimento,- Canal de sada /entrada de sinais de comunicao- Ponto de aterramento da carcaa,- Antena de comunicao.

Lembremos do que foi dito:

At que os potenciais entre todos os pontos ou partes dosistema atingido sejam "mais ou menos equalizados" (fontede suprimento, dispositivo remoto ligado ao canal de sinal,etc.), ou seja, atinjam potenciais prximos, os equipamentoseletrnicos ficam sujeitos a diferenas de potencial,podendo-se ter surtos, por exemplo, queproduzam arcos eltricos que "saltam" da carcaa para aplaca, queimando assim todos os componentes, desde que opotencial do ponto de aterramento da carcaa atinja valoresmuito mais elevados que o potencial de referncia dosistema de suprimento.

Nestas condies, h que se

considerar a suportabilidadequanto aos surtos,principalmente lidando-se comequipamentos eletrnicos, que descrita pela CURVA CBEMA (Computer and BusinessEquipment Manufacturers

Association).


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Normalmente os fabricantes exigem aterramentosindependentes, tentando fugir de surtos transferidos porum terra heterogneo e composto de elementos dsparesquanto robustez eltrica.

Mas na verdade, no se pode proteger equipamentoseletrnicos atravs de aterramentos, mas sim atravs debarreiras srie, tais como os "shokes" ou "baloons" doscabos de monitores de computador, etc., alm dedispositivos supressores de surto (Zenner, centelhador ags, varistor, etc.).

Existe aqui um conflito entre o recomendado pelas normasNBR-5410 e 5419, voltadas para equipamentos e sistemaseltricos de potncia, tais como motores, cabos, etc., queso muito mais robustos [NBI (Nvel Bsico de Impulso)muito elevado], e o que seria ideal para a integridade deequipamentos eletrnicos, muito mais sensveis.

Qual , especificamente o seu problema, a perguntaprincipal a responder, antes de decidir entre unificar ou noas malhas de terra em uma instalao.

Fizemos um breve resumo, para dizer finalmente:

Este problema exige o olhar de um engenheiro, quetenha viso abrangente do seu problema e tambm que

compreenda que as vezes uma soluo traz umcompromisso com um aspecto, descobrindo outro. Noexiste receita de bolo que resolva tudo.

Nossa maior dor-de-cabea que a NFPA 780 normatizoua interligao entre os terras do sistema de potncia eSPDA.


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A NFPA (National Fire Protection Association) o livro de

cabeceira das seguradoras e dos bombeiros. Portanto, uma canseira convenc-los que a NR-10 acata a

justificativa e a deciso do Engenheiro projetista de

interlig-los ou no.

10.3.4 O projeto deve definir a configurao do esquema

de aterramento, a obrigatoriedade ou no da interligaoentre o condutor neutro e o de proteo e a conexo terradas partes condutoras no destinadas conduo daeletricidade.

Caso se esgote todo seu repertrio de persuaso, em vo, slhe resta um recurso (que no 100% garantido, mas,teoricamente minimiza o problema):

1. Faa um documento eximindo-o de responsabilidade dequalquer dano ou lucro cessante causado pelainterligao dos terras de SPDA com o sistema eltrico de

potncia. Neste documento, pegue nome, cargo eassinatura de quem fez a exigncia;

2. Projete e monte seu sistema SPDA tipo gaiola deFaraday classe I, por rea (ou prdio);

3. Mamtenha as malhas de terra dos SPDAs,independentes da malha de terra do sistema de potncia

da planta;

4. Em cada rea (ou prdio), encontre o ponto de terra(haste) do sistema SPDA local, mais prximo do TAP(Terminal de Aterramento Principal) do sistema depotncia da rea;

5. A um metro deste ponto (e na direo do TAP), instaleoutra haste de terra que denominaremos TAL(spda)


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(Terminal de Aterramento Local do SPDA) e entre elas,seguindo a teoria da MTR (Malha de terra Referencial).instale, em uma caixa, uma placa metlica, quefuncionar como suppressor de surtos de alta

frequncia;

6. Embora no exista garantia total, o TAL(spda),tericamente, no dever transmitir surtos de altafrequncia ao sistema, portanto, ele e s ele, poder serinterligado ao TAP, equalizando os barramentos de terra;

Obs.: Faa as coneces at o TAL(spda) concordantes e

com curvas de raio longo.A partir dele, faa as curvas em90 graus.

7. Proteja seus equipamentos sensveis utilizando osistema MTR.

Obs.: A construo das M.T.R., baseada nas pesquisas de

conduo de sinais de alta freqncia em caboscondutores (linhas fsicas de transmisso de dados),onde se estabeleceu que se o comprimento docondutor for muito menor que o comprimento de ondado sinal transmitido (de 1/10 a 1/20), ento adiferena de potencial estabelecida entre asextremidades do condutor praticamente desprezvel.

Para um sinal de 60MHz, um vigsimo do seu comprimentode onda equivale cerca de 30cm.

Portanto, se for construda uma malha de condutoresespaados entre si com esta distncia e interconectados nosseus cruzamentos, ser criado um grande nmero decircuitos paralelos de baixa impedncia, que funcionaropraticamente como curto-circuito para o espectro defreqncias desde 60Hz (freqncia industrial)


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at 60MHz.

Pode-se perceber, por extenso, que uma chapa metlicaequalizaria qualquer freqncia por mais elevada que fosse,

uma vez que seria nulo o espaamento entre condutores.

O condutor ideal para altas freqncias a fita. Logo, aM.T.R. deve, em princpio, ser executada e interligada comestes condutores.

Fluidos inflamveis, normalmente so dieltricos, portantopassveis de se eletrizarem estaticamente pelo seu atrito

com as linhas, bombas e equipamentos, durante o seumanuseio. Por este motivo recomenda-se que todo osistema, linhas, bombas, equipamentos e tanques (inclusiveos de transporte), estejam no mesmo potencial eltrico efirmemente aterrados, com uma resistncia o menorpossvel para terra, e que seja testada a cada 2 anos. Afinal,combustveis acima de seu ponto de fulgor podem ser

considerados como explosivos.

Do aterramento deve constar:

Ponto para o firme aterramento do caminho, em suacarga ou descarga;

Pontes eltricas atravs de elementos de linhas eflanges;

Aterramentos visveis e independentes de motores,bombas e equipamentos;

Se os motores forem aterrados internamente pela caixaborne, isto deve estar indicado no campo;

Todos os tanques devem ser visivelmente aterrados;


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As linhas devem ser firme e visivelmente aterradas acada 50 m, no mnimo;

Leitos de cabos e estruturas metlicas no soconsiderados aterramentos; Nenhum condutor da malha de terra deve ser isolado

ou passar por eletrodutos metlicos.

Proteo contra descargas atmosfricas para os tanques:

Normalmente os tanques so erguidos em locais isolados eso os pontos mais altos de sua regio. Como sofirmemente aterrados, transformam-se em Para-raiospreferencias.

Por isto, recomenda-se que sua proteo contra descargasatmosfricas seja feita por uma malha de cabos estticos,

com as seguintes caractersticas:

Esteja a pelo menos quatro metros acima do pontomais alto do tanque;

Que todo o tanque esteja compreendido dentro do coneformado por um ngulo de 30 tomado a partir davertical da extremidade mais prxima da malha;

Que o aterramento da proteo seja melhor ou igual aoterra do sistema de potncia;

Se for interlig-lo malha de terra da planta, use omesmo critrio acima descrito.

PFCP

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