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Sistemas de aterramento

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Sistemas de aterramentoAs topologias dos sistemas de aterramento em baixa tenso, conforme especificadas pela NBR-5410, tem uma codificao atravs das letras:Primeira letra: situao da alimentao em relao terra:I Sistema isolado.Segunda letra: situao das massas em relao terra:T Massa diretamente aterradas;T Sistema aterrado;N Massas ligados ao neutro.Outras letras: Condutor neutro x condutor de proteo:S Neutro e proteo em condies distintos;C S Neutro e proteo combinados em uma parte da instalao.S Neutro e proteo num mesmo condutor (condutor PEN);Os sistemas mais comuns so o TN em vrios setores e o TT, ainda utilizados por algumas concessionrias.Composio do solo e resistividadeO solo, normalmente um condutor de baixa qualidade, com valores tpicos de resistividade na faixa de 100 a 1000 .m, enquanto que a do cobre de 1,6 x .m, ou seja, da ordem de um bilho de vezes menor.

As principais substncias constituintes no solo so: xido de silcio (areia), silicatos da alumnio (argilas), carbonatos de clcio e de sdio e gua, de forma que a conduo de corrente atravs do solo se faz pelo processo eletroltico, que necessita de gua para sua realizao.Resistividade de alguns solos em funo da composioSolos arveis50 a 500 .mArgila300 a 5.000 .mAreia1.000 a 8.000 .mCalcrio500 a 5.000 .mGranito e arenito100 a 10.000 .mBasalto10.000 a 20.000 .mA resistividade bastante sensvel ao teor de umidade do solo at um valor de 20%.Variao da resistividade com o teor de umidade

MedioRealizar medio de verificao, em razo do solo no apresentar condies ideais como homogeneidade, umidade constante, etc.Periodicidade das mediesA norma NBR - 5419/1993, especifica intervalos de 3 anos no caso geral e de 1 ano nas instalaes mais crticas entre cada medio, enquanto outras normas especificam outros perodos o que no entanto, no impede que se faa medies em espaos menores para melhor controle.Medio da resistncia de terraO mtodo mais utilizado consiste em medir a resistncia do aterramento em funo da queda de potencial usando um terra auxiliar, criando uma estrutura composta por uma haste de injeo de corrente, uma haste de medio de potencial e a resistncia de aterramento que est sendo medida.Esquema de medio da resistncia de terra

1. Crava-se uma pequena haste, onde ser aplicada uma corrente, a uma distncia suficiente (C);2. Crava-se outra haste (P), intermediria a alinhada entre o eletrodo e a haste da corrente;3. Mede-se a tenso na haste intermediria;4. Divide-se a tenso obtida na haste intermediria pela corrente aplicada, obtendo-se o valor da resistncia de aterramento Rx.ProcedimentoOs terrmetros vem geralmente, com cabos para eletrodos de corrente e de tenso, onde o de tenso a metade do de corrente; muitos operadores simplesmente esticam os cabos, cravam as hastes e fazem a leitura, o que totalmente errado!Se fizermos variar a distncia P desde zero at a distncia onde foi cravado o eletrodo de corrente e medirmos a resistncia em cada ponto, teremos uma curva do tipo mostrado na figura a seguir. Pode-se observar que para uma distncia suficiente do eletrodo de corrente, um patamar quase plano, encontra-se o valor da resistncia procurado. Na prtica, o valor de C deve ser grande, da ordem de 30xr, quando ser formado o patamar.Curvas para diversas distncias do eletrodo de corrente

CabosQuanto seo, a NBR-5419 (proteo contra descargas atmosfricas) especifica para cabos de cobre um mnimo de 50mm, enquanto a NBR-5410 pede um mnimo de 25 mm. Alguns procedimentos de indstrias, no entanto, pedem 95 mm e ou at mais, no por causa da corroso mas por resistncia mecnica, em locais sujeitos a obras futuras, prevendo que o cabo possa ser atingido e rompido por uma enxada ou p mecnica.Parece um exagero e, embora os clculos e dimensionamento eltrico determinem dimenses bem menores, considera-se que 50 mm um bom valor inicial, podendo-se subir a bitola para 70 mm em solos mais corrosivos e documentar corretamente a instalao da malha para ningum cavar onde no deveTratamento do soloO tratamento do solo no pode ser feito com sais solveis, tal como o sal de cozinha, pois a chuva, com o tempo, lavar o sal do solo, tornando o tratamento inoperanteOs materiais utilizados so misturas tipo gel , com capacidade de reter a gua em seu interior sem permitir a retirada de materiais salinos; exemplos destes materiais so os preparados vendidos especialmente para este fim no comrcio, ou materiais naturais como a bentonita, que uma argila que em contato com a gua, aumenta muito de volume (absorvendo gua) e cria uma estrutura tipo gel.ConcretoEletrodos embutidos e uso da armadura de reforo como eletrodo de aterramentoO concreto, sendo alcalino e higroscpico quando enterrado, tende a absorver umidade e apresentar uma resistividade bem baixa, na faixa de 30 a 100 m, melhor do que a maioria dos terrenos normalmente encontrados.Logo, se embutirmos um eletrodo de terra em concreto, de se esperar uma melhoria do seu desempenho, sendo o equivalente a um tratamento do solo em volta desse eletrodo, ou seja, todo o volume de concreto em torno do eletrodo contribui para a melhoria da resistncia.Da utilizao da prpria ferragem da fundao do edifcio como eletrodo de aterramento, pode-se citar algumas vantagens: grtis;No aparente; estvel e no requer manuteno.Valor de resistncia de aterramento necessria para cada caso- Instalaes eltricas de baixa tenso:Segundo a NBR 5410/1990 (antiga NB-3) deve-se conseguir uma resistncia de terra da ordem de 10 , visto que o sistema de aterramento o mesmo do pra-raios.A exigncia pode ser de valores ainda mais baixos, em funo do tipo de topologia empregada Computadores: valor de 5 a 10 de resistncia de aterramento deve ser satisfatrio na maioria dos casos; Telecomunicaes: As estatais exigem valor de 5 de resistncia de aterramento; Mdia tenso: Deve-se conseguir uma resistncia de terra da ordem de 2 para cabines primrias de 13,8/23 kV. Melhoria da resistncia da aterramentoSe durante a instalao ou em qualquer ocasio notar-se que a resistncia do eletrodo de terra ultrapassou os limites permitidos, somos obrigados a experimentar alguns recursos para tentar melhorar. Os mais simples so:Aumentar o nmero de eletrodos enterrados e interlig-los por condutores;2. Aumentar a profundidade dos eletrodos j enterrados;3. Aumentar a espessura do eletrodo;4. Submeter o solo a tratamento qumico.Haste de aterramento