DICAS DE ATERRAMENTO E BLINDAGEM EM PROFIBUS

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DICAS DE ATERRAMENTO

Aumente a disponibilidade de sua rede Profibus

blindagem (shield).

INTRODUÇÃO O Profibus é um protocolo digital utilizado em sistemas de controle, que

interoperabilidade de diversos equipamentos e fabricantes. Possui uma série de vantagens em relação à

tecnologia 4-20 mA, onde resumidamente pode

• Fácil cabeamento com redução de custos;

• Simples operação, atr

• Aplicações em área classificadas;

• Altas taxas de comunicação no Profibus

• Poderosas ferramentas de configuração/parametrização e gerenciamento de ativos;

• Tecnologia aberta e em contínua evolução.

Assim como em outras tecnologia

à qualidade das instalações.

Muitas vezes a confiabilidade de um sistema de controle é colocada em risco devido às más instalações. Comumente, os usuários fazem vista grossadescobrem-se problemas com as instalações, envolvendo cabos e suas rotas e acondicionamentos, blindagens e aterramentos.

Neste artigo veremos

ARQUITETURA DO SISTEMA DE CONTROLE DE PROCESSO Na prática existem diversos fabricantes de sistemas de controle, assim como várias possibilidades

de arquiteturas, mas basicamente deve

• O número de estações

• O número de controladores;

• A hierarquia da comunicação;

• As atribuições dos dispositivos e equipamentos de campo aos seus respectivos controladores;

• O método de conexão dos equipamentos de campo;

• As condições envolvendo áreas à prova de explosão, segurança intrínseca, emis

eletromagnéticas, condições ambientais, distribuição de cabeamento, aterramento etc.

A figura 1 mostra uma arquitetura típica, onde se tem o controlador Profibus, estações de

engenharia, ferramentas de parametrização, acopladores e outros elementos

Vejamos a seguir detalhes sempre que regulamentações locais, em caso de dúvida, prevalecem.

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DICAS DE ATERRAMENTO E BLINDAGEM EM PROFIBUS

Aumente a disponibilidade de sua rede Profibus-PA, eliminando pontos inadequados de aterramento

O Profibus é um protocolo digital utilizado em sistemas de controle, que


resumidamente pode-se citar, dentre outras:

Fácil cabeamento com redução de custos;

Simples operação, através da sala de controle;

Aplicações em área classificadas;

Altas taxas de comunicação no Profibus-DP;

Poderosas ferramentas de configuração/parametrização e gerenciamento de ativos;

Tecnologia aberta e em contínua evolução.

Assim como em outras tecnologias digitais, o sucesso de uma rede Profibus está diretamente ligado

à qualidade das instalações.

Muitas vezes a confiabilidade de um sistema de controle é colocada em risco devido às más instalações. Comumente, os usuários fazem vista grossa a estes problemas

se problemas com as instalações, envolvendo cabos e suas rotas e acondicionamentos,

veremos algumas dicas sobre aterramento e o uso da blindagem (

SISTEMA DE CONTROLE DE PROCESSO

Na prática existem diversos fabricantes de sistemas de controle, assim como várias possibilidades

de arquiteturas, mas basicamente deve-se atentar para:

O número de estações host e estações de engenharia;

roladores;

A hierarquia da comunicação;

As atribuições dos dispositivos e equipamentos de campo aos seus respectivos controladores;

O método de conexão dos equipamentos de campo;

As condições envolvendo áreas à prova de explosão, segurança intrínseca, emis


mostra uma arquitetura típica, onde se tem o controlador Profibus, estações de

engenharia, ferramentas de parametrização, acopladores e outros elementos

Vejamos a seguir detalhes e dicas sobre aterramento e o uso da blindagem (regulamentações locais, em caso de dúvida, prevalecem.

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EM PROFIBUS

pontos inadequados de aterramento e

O Profibus é um protocolo digital utilizado em sistemas de controle, que permite a conexão com


Poderosas ferramentas de configuração/parametrização e gerenciamento de ativos;

s digitais, o sucesso de uma rede Profibus está diretamente ligado

Muitas vezes a confiabilidade de um sistema de controle é colocada em risco devido às más as e, em análises mais criteriosas,

se problemas com as instalações, envolvendo cabos e suas rotas e acondicionamentos,

algumas dicas sobre aterramento e o uso da blindagem (shield).

Na prática existem diversos fabricantes de sistemas de controle, assim como várias possibilidades

As atribuições dos dispositivos e equipamentos de campo aos seus respectivos controladores;

As condições envolvendo áreas à prova de explosão, segurança intrínseca, emissões


mostra uma arquitetura típica, onde se tem o controlador Profibus, estações de

engenharia, ferramentas de parametrização, acopladores e outros elementos da rede.

e dicas sobre aterramento e o uso da blindagem (shield), lembrando


PONTOS IMPORTANTES

NBR-5410

A NBR-5410 é a norma brasileira para instalações elétricas em baixa tensão para o projeto, execução e verificação das instalações. Tais regras são destinadas a garantir a segurança das pessoas, dos animais e dos bens contra os perigos e elétricas são usadas de forma adequada e garantir o funcionamento correto de tais instalações. Ela orienta como configurar e calcular os sistemas de aterramentos, assim como os pontos equipotenciais parconexão dos sistemas de proteção elétrica, eletrônicos e sistemas de pa

Normas complementares:• NBR 5456 – Eletrotécnica e eletrônica geral;• NBR 5444 – Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais;• NBR 13570 – Instalações elétricas em lo• NBR 13543 – Instalações elétricas em estabelecimentos de saúde;• NBR 5418 – Instalação de equipamentos elétricos em atmosferas potencialmente explosivas

O CONCEITO DE ATERRAMENTO

Um dicionário não-retorno comum em um circuito elétrico

Aterrar ou ligar alguma parte de um sistema elétrico ou circuito para a terra garante segurança pessoal e, geralmente, melho

Infelizmente um ambiente seguro e robustoacontece simultaneamente.

FIO TERRA

Todo circuito deve dispor de condutor de proteção em toda a sua extensão.


Figura 1 – Arquitetura típica Profibus.

5410 é a norma brasileira para instalações elétricas em baixa tensão para o projeto, execução e verificação das instalações. Tais regras são destinadas a garantir a segurança das pessoas, dos animais e dos bens contra os perigos e os danos suscetíveis de ocorrer quando as instalações elétricas são usadas de forma adequada e garantir o funcionamento correto de tais instalações. Ela orienta como configurar e calcular os sistemas de aterramentos, assim como os pontos equipotenciais parconexão dos sistemas de proteção elétrica, eletrônicos e sistemas de para-raios.

Normas complementares: Eletrotécnica e eletrônica geral; Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais;

Instalações elétricas em locais de afluência de público;Instalações elétricas em estabelecimentos de saúde;

Instalação de equipamentos elétricos em atmosferas potencialmente explosivas

O CONCEITO DE ATERRAMENTO

-técnico define o termo “terra” como um ponto em contato com a terra, um o comum em um circuito elétrico e um ponto arbitrário de potencial zero de tensão.

Aterrar ou ligar alguma parte de um sistema elétrico ou circuito para a terra garante segurança pessoal e, geralmente, melhora o funcionamento do circuito.

Infelizmente um ambiente seguro e robusto, em termos de aterramento, muitas vezes não acontece simultaneamente.



5410 é a norma brasileira para instalações elétricas em baixa tensão e prescreve as regras para o projeto, execução e verificação das instalações. Tais regras são destinadas a garantir a segurança das

os danos suscetíveis de ocorrer quando as instalações elétricas são usadas de forma adequada e garantir o funcionamento correto de tais instalações. Ela orienta como configurar e calcular os sistemas de aterramentos, assim como os pontos equipotenciais para

raios.

Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais; cais de afluência de público;

Instalações elétricas em estabelecimentos de saúde; Instalação de equipamentos elétricos em atmosferas potencialmente explosivas.

como um ponto em contato com a terra, um e um ponto arbitrário de potencial zero de tensão.

Aterrar ou ligar alguma parte de um sistema elétrico ou circuito para a terra garante segurança

em termos de aterramento, muitas vezes não



ATERRAMENTOS DE EQUIPAMEN

Os sistemas de aterramento devem exec

segurança pessoal e para o equipamento. Resumidamente, segue uma lista de funções básicas dos sistemas

de aterramento:

a) Proporcionar seguran

b) Fornecer um caminho de baixa impedância (baixa indutância) de retorno para a terra,

proporcionando o desligamento automático pelos dispositivos de proteção de maneira rápida e

segura, quando devidamente projetado;

c) Fornecer controle das tensões desenvolvidas no solo quando o curto fase

para uma fonte próxima ou mesmo distante;

d) Estabilizar a tensão durante transitórios no sistema elétrico provocados por faltas para a terra;

e) Escoar cargas estáticas

geral;

f) Fornecer um sistema para que os equipamentos eletrônicos possam operar satisfatoriamente

tanto em alta como em baixas frequências;

g) Fornecer uma referência estável d

h) Minimizar os efeitos de EMI (Emissão Eletromagnética).

Para atender as funções anteriores

• Capacidade de condução;

• Baixo valor de resistência;

• Configuração de eletro

Independente da finalidade, proteção ou funcional, o aterramento deve ser único em cada local da

instalação. Existem situações onde os

Em relação à instalação dos componentes do sistema de aterramento

seguidos:

• O valor da resistdo tempo;

• Os componentes devem resistir às condições térmicas,

• Os componentes devem ser robustos ou mesmo possuir proteção mecânica adequada para atender às condições de influências externas;

• Deve-se impedir danos aos eletrodos e

EQUIPOTENCIALIZAR

Definição: Equipotencializar

Na prática: Equipotencializar


ATERRAMENTOS DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS SENSÍVEIS

Os sistemas de aterramento devem executar várias funções simultâneas,


a) Proporcionar segurança pessoal aos usuários;

um caminho de baixa impedância (baixa indutância) de retorno para a terra,


, quando devidamente projetado;

ntrole das tensões desenvolvidas no solo quando o curto fase

para uma fonte próxima ou mesmo distante;


e) Escoar cargas estáticas acumuladas em estruturas, suportes e carcaças dos equipamentos em


tanto em alta como em baixas frequências;

g) Fornecer uma referência estável de tensão aos sinais e circuitos;

h) Minimizar os efeitos de EMI (Emissão Eletromagnética).

Para atender as funções anteriores, destacam-se três características fundamentais

Capacidade de condução;

Baixo valor de resistência;

Configuração de eletrodo que possibilite o controle do gradiente de potencial.


ção. Existem situações onde os terras podem ser separados, porém precauções devem ser tomadas

Em relação à instalação dos componentes do sistema de aterramento

valor da resistência de aterramento não deve modificar-

componentes devem resistir às condições térmicas, termomecânicas e eletromecânicas;

componentes devem ser robustos ou mesmo possuir proteção mecânica adequada para atender às condições de influências externas;

impedir danos aos eletrodos e às outras partes metálicas por efeitos de eletrólise.

Definição: Equipotencializar significa deixar tudo no mesmo potencial.

Na prática: Equipotencializar significa minimizar a diferença de potencial para reduzir acidentes.


utar várias funções simultâneas, como proporcionar


um caminho de baixa impedância (baixa indutância) de retorno para a terra,


ntrole das tensões desenvolvidas no solo quando o curto fase-terra retorna pelo terra


acumuladas em estruturas, suportes e carcaças dos equipamentos em


se três características fundamentais ao aterramento:

do que possibilite o controle do gradiente de potencial.


terras podem ser separados, porém precauções devem ser tomadas.

Em relação à instalação dos componentes do sistema de aterramento, alguns critérios devem ser

-se consideravelmente ao longo

termomecânicas e eletromecânicas;

componentes devem ser robustos ou mesmo possuir proteção mecânica adequada para

s outras partes metálicas por efeitos de eletrólise.

deixar tudo no mesmo potencial.

minimizar a diferença de potencial para reduzir acidentes.


Em cada edificação deve ser realizada uma equipotencialização pri

instalações situadas em uma mesma edificação devem estar conectadas

desta forma, a um único eletrodo de aterramento. Veja figuras 2 e 3.

A equipotencialização funcional tem a função de eq

funcionamento dos circuitos de sinal e a compatibilidade eletromagnética.

CONDUTOR PARA EQUIPOTENCIALIZAÇÃO

� Principal – proteção de maior seção e

• 6mm• 16mm• 50mm

Figura 3


Em cada edificação deve ser realizada uma equipotencialização principal

instalações situadas em uma mesma edificação devem estar conectadas à

único eletrodo de aterramento. Veja figuras 2 e 3.

A equipotencialização funcional tem a função de equalizar o aterramento e garantir o bom

funcionamento dos circuitos de sinal e a compatibilidade eletromagnética.

EQUIPOTENCIALIZAÇÃO

deve possuir como comprimento mínimo a metade da seção do condutor de proteção de maior seção e, de acordo com o material, no mínimo:

6mm2 (Cobre); 16mm2 (Alumínio); 50mm2 (Aço).

Figura 2 – Equipotencialização.

Figura 3 – Linha de Aterramento e Equipotencial em Instalações


ncipal. Além disso, as massas das

equipotencialização principal e,

ualizar o aterramento e garantir o bom

mínimo a metade da seção do condutor de no mínimo:

Linha de Aterramento e Equipotencial em Instalações.


CONSIDERAÇÕES SOBRE EQUIPOTENCIAIS

Observe a figura 5, onde temos uma fonte geradora de alta tensão e ruídos de alta freqüência

de um sistema de medição de temperatura a 25 m

acondicionamento dos sinais, pode

Conforme as condições de blindagem

condição ideal para a medição.

Figura 5 – Exemplo da importância do aterramento e equipotencialização e sua influên

Em sistemas distribuídos, como

distantes e com alimentação de diferentes fontes, a orientação é que se tenha o sistema de aterramento

em cada local e que sejam aplicadas as té

de sinal, conforme representado na figura 2.


Figura 4 – Material para Equipotencializar.

SIDERAÇÕES SOBRE EQUIPOTENCIAIS

Observe a figura 5, onde temos uma fonte geradora de alta tensão e ruídos de alta freqüência

um sistema de medição de temperatura a 25 metros da sala de controle

o dos sinais, podemos ter até 2,3 kV nos terminais de medição.

Conforme as condições de blindagem, aterramento e equalização tornam

condição ideal para a medição.

Exemplo da importância do aterramento e equipotencialização e sua influên

Em sistemas distribuídos, como o controle de processos industriais, onde se tem áreas fisicamente


em cada local e que sejam aplicadas as técnicas de controle de EMI em cada percurso do encaminhamento

de sinal, conforme representado na figura 2.


Observe a figura 5, onde temos uma fonte geradora de alta tensão e ruídos de alta freqüência, além

da sala de controle, onde dependendo do

kV nos terminais de medição.

tornam-se melhores, chega-se à

Exemplo da importância do aterramento e equipotencialização e sua influência no sinal.

controle de processos industriais, onde se tem áreas fisicamente


cnicas de controle de EMI em cada percurso do encaminhamento


IMPLICAÇÕES DE UM MAU ATERRAMENTO

As implicações causadas por

aos aspectos de segurança. Os principais efeitos de um aterramento inadequado são choques elétricos aos

usuários por contato e resposta lenta

etc).

Outros problemas operacionais podem ter origem no aterramento d

• Falhas de comunicação

• Drifts ou derivas, erros nas medições

• Excesso de EMI gerado

• Aquecimento anormal das etapas de potência

• Em caso de compu

• Queima de componentes eletrnovos e confiáveis;

• Intermitências.

O sistema de aterramento deve ser único e atender a diferentes finalidades:

• Controle de interferência eletromagnética, tanto interno ao sistema eletrônico (acoplame

capacitivo, indutivo e por impedância comum) como externo ao sistema (ambiente);

• Segurança operacional, sendo a carcaça dos equipamentos ligadas ao terra de proteção e,

dessa forma, qualquer sinal aterrado ou referenciado à carcaça ou ao painel, direta

indiretamente, fica automaticamente referenciado ao terra de distribuição de energia;

• Proteção contra raios, onde os condutores de descida do Sistema de Proteção contra

Descargas Atmosféricas (SPDA) devem ser conectados às estruturas metálicas (para ev

centelhamento) e sistemas de eletrodos de terra interconectados com o terra de energ

encanamentos metálicos

estrutura ou sistema de eletrodos).

A consequência é que equipamento

aterramento (energia e raios).

Para atender aos requisitos de segurança, proteção contra raios e EMI, o sistema de aterramento

deveria ser um plano com impedância zero, onde teríamos a mistur

destes sistemas sem interferência.

TIPOS DE ATERRAMENTO

Em termos da indústria de processos

• “Terra sujo” : éVAC, 480 VAC e que estão associadas a alto nível de comutação, tais como os CCMs, ilumidistribuição de energia ou qualquer fonte geradora de EMI.apresente picos e surtos, os chamados

• “Terra limpo: éalimentando PLCs, controladoresdigitais;

• “Terra estrutural”: função de "gaiola de Faraday


IMPLICAÇÕES DE UM MAU ATERRAMENTO

causadas por um mau (ou mesmo inadequado) aterramento

nça. Os principais efeitos de um aterramento inadequado são choques elétricos aos

resposta lenta (ou intermitente) dos sistemas de proteção (fusíveis, disjuntores,

utros problemas operacionais podem ter origem no aterramento deficiente:

Falhas de comunicação;

ou derivas, erros nas medições;

Excesso de EMI gerado;

Aquecimento anormal das etapas de potência (inversores, conversores

Em caso de computadores, travamentos constantes;

Queima de componentes eletrônicos sem razão aparente, mesmo sendo em

Intermitências.


Controle de interferência eletromagnética, tanto interno ao sistema eletrônico (acoplame


Segurança operacional, sendo a carcaça dos equipamentos ligadas ao terra de proteção e,

dessa forma, qualquer sinal aterrado ou referenciado à carcaça ou ao painel, direta


Proteção contra raios, onde os condutores de descida do Sistema de Proteção contra

Descargas Atmosféricas (SPDA) devem ser conectados às estruturas metálicas (para ev

centelhamento) e sistemas de eletrodos de terra interconectados com o terra de energ

encanamentos metálicos, ficando o “terra dos circuitos” ligados ao “terra do pa

estrutura ou sistema de eletrodos).

é que equipamentos com carcaças metálicas ficam expostos a ruído nos circuitos de

aterramento (energia e raios).


deveria ser um plano com impedância zero, onde teríamos a mistura de diferentes níveis de corrente

destes sistemas sem interferência. Esta seria a condição ideal, porém, na prática

TIPOS DE ATERRAMENTO

Em termos da indústria de processos, podemos identificar alguns tipos de terras:

é o que está presente nas instalações tipicamente envolvendo o 127VAC e que estão associadas a alto nível de comutação, tais como os CCMs, ilumi

distribuição de energia ou qualquer fonte geradora de EMI. É comum que surtos, os chamados spikes, que degradam o terra AC

“Terra limpo: é o que está presente em sistemas e circuitos DC, PLCs, controladores, em sinais de aquisição e controle de d

“Terra estrutural”: é o aterramento via estrutura e que força o sinal a 0gaiola de Faraday", funcionando como proteção a raios.


) aterramento não se limitam apenas

nça. Os principais efeitos de um aterramento inadequado são choques elétricos aos

de proteção (fusíveis, disjuntores,

eficiente:

(inversores, conversores) e motorização;

ônicos sem razão aparente, mesmo sendo em equipamentos


Controle de interferência eletromagnética, tanto interno ao sistema eletrônico (acoplamento


Segurança operacional, sendo a carcaça dos equipamentos ligadas ao terra de proteção e,

dessa forma, qualquer sinal aterrado ou referenciado à carcaça ou ao painel, direta ou


Proteção contra raios, onde os condutores de descida do Sistema de Proteção contra

Descargas Atmosféricas (SPDA) devem ser conectados às estruturas metálicas (para evitar

centelhamento) e sistemas de eletrodos de terra interconectados com o terra de energia e

ligados ao “terra do para-raios” (via

s com carcaças metálicas ficam expostos a ruído nos circuitos de


a de diferentes níveis de corrente

na prática, não é bem o que ocorre.

podemos identificar alguns tipos de terras:

presente nas instalações tipicamente envolvendo o 127 VAC, 220 VAC e que estão associadas a alto nível de comutação, tais como os CCMs, iluminação,

comum que a alimentação AC primária que degradam o terra AC;

presente em sistemas e circuitos DC, tipicamente 24 VDC, sinais de aquisição e controle de dados, assim como redes

via estrutura e que força o sinal a 0 V. Tipicamente tem a


Obs: terra de “chassi” ou

de terra não é um terra de "resistência zero"

são quase sempre ligados à terra para a prevenção de riscos de choque.

ATERRAMENTO EM UM ÚNICO PONTO OU EM VÁRIOS?

Um aterramento inadequado pode

desempenho do processo, além de representar uma fonte de perigo e acidentes.

O sistema de aterramento único

toda a instalação. Esta configuração é mais apropriada para o espectro de frequências baixas

perfeitamente a sistemas eletrônicos de alta frequência instalados em áreas reduzidas.

ser isolado e não deve servir de cami

condutores de sinais, por exemplo, com pares balanceados.

Este tipo de aterramento paralelo elimina o problema de impedância comum, mas o faz em

detrimento da utilização de muito cabeamento

elevada e as linhas de terra podem se tornar fontes de ruído do sistema. Est

escolhendo o tipo correto de condutor (tipo AWG 14). Cabos de bitola maiores ajudam na redução

resistência de terra, enquanto o uso de fio flexível reduz a impedância de terra.

Para frequências altas, o sistema multiponto é o mais adequado, inclusive simplificando a instalação.

Muitas conexões de baixa impedância

os eletrodos e as impedâncias dos condutores

de impedância e as correntes que fluem através dele provoca

interligações em vários ponto

Os sistemas com aterramentos multipontos que empregam circuitos balanceados geralmente não

apresentam problemas de ruídos. Neste caso

entre o cabo e o plano de terra.


terra de “chassi” ou "carcaça" é usado como uma proteção contra ch

um terra de "resistência zero" e seu potencial de terra pode variar. No entanto, os circuitos

são quase sempre ligados à terra para a prevenção de riscos de choque.

ATERRAMENTO EM UM ÚNICO PONTO OU EM VÁRIOS?

terramento inadequado pode prejudicar o desempenho de um sistema e

do processo, além de representar uma fonte de perigo e acidentes.

O sistema de aterramento único possui apenas um ponto de terra, do qual se tem a distribui

toda a instalação. Esta configuração é mais apropriada para o espectro de frequências baixas

perfeitamente a sistemas eletrônicos de alta frequência instalados em áreas reduzidas.

ser isolado e não deve servir de caminho de retorno para as correntes de sinais, que devem circular por

condutores de sinais, por exemplo, com pares balanceados.


detrimento da utilização de muito cabeamento. Além disso, a impedância de cada fio pode ser muito

elevada e as linhas de terra podem se tornar fontes de ruído do sistema. Est

escolhendo o tipo correto de condutor (tipo AWG 14). Cabos de bitola maiores ajudam na redução



Muitas conexões de baixa impedância, em combinação com múltiplos cam

os eletrodos e as impedâncias dos condutores, criam um sistema de aterramento comp

e as correntes que fluem através dele provocam diferentes potenciais de terra nas

pontos desta rede.


apresentam problemas de ruídos. Neste caso, ocorre filtragem do ruído, com seu

entre o cabo e o plano de terra.

Figura 6 – Aterramento adequado, em um único ponto.


"carcaça" é usado como uma proteção contra choques elétricos. Este tipo

e seu potencial de terra pode variar. No entanto, os circuitos

de um sistema e, consequentemente, o

do processo, além de representar uma fonte de perigo e acidentes.

do qual se tem a distribuição para

toda a instalação. Esta configuração é mais apropriada para o espectro de frequências baixas, mas atende

perfeitamente a sistemas eletrônicos de alta frequência instalados em áreas reduzidas. Este sistema deve

nho de retorno para as correntes de sinais, que devem circular por


. Além disso, a impedância de cada fio pode ser muito

elevada e as linhas de terra podem se tornar fontes de ruído do sistema. Esta situação pode ser minimizada

escolhendo o tipo correto de condutor (tipo AWG 14). Cabos de bitola maiores ajudam na redução da



em combinação com múltiplos caminhos de alta impedância entre

um sistema de aterramento complexo com uma rede

diferentes potenciais de terra nas


com seu campo ficando contido


A ligação à terra em série é muito comum por

aterramento que proporciona

Quando vários circuitos compartilham um mesmo fio terra, as c

através da impedância finita da linha de base comum) pode

demais circuitos. Se as correntes são g

sérias perturbações nas operações de todos os circuitos ligados ao terra comum de sinal.

Por outro lado, um loop

correntes indesejáveis entre estes pontos. Estes caminhos formam o equivalente ao

que capta as correntes de interferência com alta eficiência. Com isto

o ruído aparece nos sinais.

ATERRAMENTO AO NÍVEL DOS EQUIPAMENTOS: PRÁTICA

Na prática, o que se faz é um “sistema misto”, separando circuitos semelhantes e segregandoquanto ao nível de ruído:

• “Terra de sinais” para o aterramento de circuitos mais sensíveis;

• “Terra de ruído” para o aterramento deexemplo);

• “Terra de equipamento” para

Estes três circuitos são

Figura 8


Figura 7 – Aterramento em multipontos inadequado

A ligação à terra em série é muito comum por ser simples e econômica. No entanto, este é o

aterramento que proporciona o terra sujo, devido à impedância comum ent

Quando vários circuitos compartilham um mesmo fio terra, as correntes de um circuito (que fluem

através da impedância finita da linha de base comum) podem provocar variações no potencial de terra dos

demais circuitos. Se as correntes são grandes o suficiente, as variações do potencial de terra podem causar


loop de terra ocorre quando existe mais de um caminho de aterramento, gerando

orrentes indesejáveis entre estes pontos. Estes caminhos formam o equivalente ao

que capta as correntes de interferência com alta eficiência. Com isto, a referência de tensão fica instável e

VEL DOS EQUIPAMENTOS: PRÁTICA

Na prática, o que se faz é um “sistema misto”, separando circuitos semelhantes e segregando

erra de sinais” para o aterramento de circuitos mais sensíveis;

erra de ruído” para o aterramento de comandos (relés), circuitos de alta potência (CCMs, por

erra de equipamento” para o aterramento de racks, painéis etc.

são conectados ao condutor de proteção.

Figura 8 – Aterramento ao nível dos equipamentos na prática


Aterramento em multipontos inadequado

simples e econômica. No entanto, este é o

terra sujo, devido à impedância comum entre os circuitos.

orrentes de um circuito (que fluem

provocar variações no potencial de terra dos

randes o suficiente, as variações do potencial de terra podem causar


de terra ocorre quando existe mais de um caminho de aterramento, gerando

orrentes indesejáveis entre estes pontos. Estes caminhos formam o equivalente ao loop de uma antena

a referência de tensão fica instável e

Na prática, o que se faz é um “sistema misto”, separando circuitos semelhantes e segregando-os

comandos (relés), circuitos de alta potência (CCMs, por

o aterramento de racks, painéis etc.


ATERRAMENTO DE EQUIPAMENTOS DE CAMPO

A grande maioria dos fabricantes de equipamentos de campo, como transmissores de pressã

temperatura, posicionadores e

que em suas carcaças exista um

Ao se instalar os equipamentos, normalmente, suas carcaças estão em

ou tubulações e, consequentemente, aterradas. Nos casos em que a carcaça é isolada de qualquer ponto

da estrutura, os fabricantes recomendam o aterramento local, onde

Neste caso, deve-se ter cuidado em relação

se encontra o controlador (PLC).

Alguns fabricantes recomendam aind

estrutura e que não seja aterrado, evitando os

Em relação às áreas classificadas, recomenda

Em equipamentos microprocessados e com comunicaçã

tornam disponível os prote

picos, fornecendo um caminho de desvio de baixa impedância para o ponto de terra.

BLINDAGEM

Aterramento e blindagem são requisitos mandatórios para garantir a integridade dos dados de uma

planta. É muito comum na prática encontrarmos funcionamento intermitente e erros grosseiros em

medições devido às más instalações.

Os efeitos de ruídos podem ser minimizados c

distribuição de cabos, aterramento e blindagens. Aterramentos inadequados podem ser fontes de

potenciais indesejados e perigosos

próprio funcionamento de um sistema.

Emissão Eletromagnética, onde se tem vários detalhes de como minimizar ruídos e interferências.

A blindagem (shield) deve ser conectada ao potencial de referência do sinal

como mostrado na figura 9.

Figura 9 - Blindagem conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo


ATERRAMENTO DE EQUIPAMENTOS DE CAMPO

A grande maioria dos fabricantes de equipamentos de campo, como transmissores de pressã

temperatura, posicionadores e conversores recomenda o aterramento local de seus produtos. É comum

caças exista um (ou mais) terminal de aterramento.

Ao se instalar os equipamentos, normalmente, suas carcaças estão em


bricantes recomendam o aterramento local, onde coma menor

se ter cuidado em relação à diferença de potencial entre o ponto aterrado e o painel onde

se encontra o controlador (PLC).

Alguns fabricantes recomendam ainda que o equipamento fique flutuando, isto é, isolado da

estrutura e que não seja aterrado, evitando os loops de corrente.

s áreas classificadas, recomenda-se consultar as regulamentações locais.

Em equipamentos microprocessados e com comunicação digital, alguns fabricantes incorporam ou

protetores de surtos ou transientes. Estes proporcionam a proteção a correntes de


indagem são requisitos mandatórios para garantir a integridade dos dados de uma


medições devido às más instalações.

Os efeitos de ruídos podem ser minimizados com técnicas adequadas de projetos, instalação,


potenciais indesejados e perigosos, podendo comprometer a operação efetiva de um equipamento ou o

ento de um sistema. Veja no site da Vivace Process Instruments


) deve ser conectada ao potencial de referência do sinal

.

Blindagem conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo


A grande maioria dos fabricantes de equipamentos de campo, como transmissores de pressão,

conversores recomenda o aterramento local de seus produtos. É comum

Ao se instalar os equipamentos, normalmente, suas carcaças estão em contato com a parte estrutural


coma menor conexão com fio AWG 12.

diferença de potencial entre o ponto aterrado e o painel onde

a que o equipamento fique flutuando, isto é, isolado da

se consultar as regulamentações locais.

o digital, alguns fabricantes incorporam ou

tores de surtos ou transientes. Estes proporcionam a proteção a correntes de


indagem são requisitos mandatórios para garantir a integridade dos dados de uma


om técnicas adequadas de projetos, instalação,


comprometer a operação efetiva de um equipamento ou o

Instruments o artigo sobre EMI –


) deve ser conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo,

Blindagem conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo.


Quando se tem múltiplos segmentos deve

de referência, conforme a figura

Figura 10 - Blindagem em múltiplos segmentos conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo

EFEITO BLINDAGEM X ATERRAMENTO EM UM ÚNICO PONTO

Neste caso a corrente não circulará pela malha e não cancelará campos magné

Deve-se minimizar o comprimento do condutor que se estende fora da blindagem e garantir uma boa

conexão do shield ao terra.

Figura

EFEITO BLINDAGEM X ATERRA

Ocorre uma distribuição das correntes, em função das suas

seguir o caminho de menor impedância.

• Até alguns kHz: a reatância indutiva

menor resistência.

• Acima de kHz: há predominância da reatância indutiva e

caminho de menor indutância.

O caminho de menor impedância é aquele cujo percurso de retorno é próximo ao percurso de ida,

por apresentar maior capacitância

Deve-se minimizar o comprimento do condutor que se estende fora da blindagem e garantir uma boa

conexão do shield ao terra.


Quando se tem múltiplos segmentos deve-se mantê-los conectados, garantindo o mesmo potencial

me a figura 10.

múltiplos segmentos conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo

EFEITO BLINDAGEM X ATERRAMENTO EM UM ÚNICO PONTO

Neste caso a corrente não circulará pela malha e não cancelará campos magné

se minimizar o comprimento do condutor que se estende fora da blindagem e garantir uma boa

Figura 11 - Efeito Blindagem x aterramento em um único ponto.

EFEITO BLINDAGEM X ATERRAMENTO EM DOIS PONTOS

Ocorre uma distribuição das correntes, em função das suas frequências

seguir o caminho de menor impedância.

guns kHz: a reatância indutiva é desprezível e a corrente

tência.

Acima de kHz: há predominância da reatância indutiva e, com isto

caminho de menor indutância.


por apresentar maior capacitância distribuída e menor indutância distribuída.



los conectados, garantindo o mesmo potencial

múltiplos segmentos conectada ao potencial de referência do sinal que está protegendo.

Neste caso a corrente não circulará pela malha e não cancelará campos magnéticos.


frequências, pois a corrente tende a

é desprezível e a corrente circulará pelo caminho de

com isto, a corrente circulará pelo


distribuída e menor indutância distribuída.



Figura

Vale citar neste caso:

• Não há proteção contra

• Danos aos equipamentos ativos possivelmente significativos quando a diferença de potencial de terra entre ambos os

• A resistência elétrica do aterramento deve ser a mais baixa possível em do segmento para minimizar os

• A blindagem de cabos é usada para eliminar interferêngerada por campos elétricos

• A blindagem só é eficiente quando estabelterra;

• Uma blindagem flutuante nã

• A malha de blindagem deve ser conectada ao potencial de referência (terra) do cestá sendo blindado

• Aterrar a blindagem em mais de um po

• Minimizar comprimento da ligação blindagem

Figura 13- Deve-se minimizar o comprimento da ligação blindagem


Figura 12- Efeito blindagem x aterramento em dois pontos.

o há proteção contra loops de terra;

Danos aos equipamentos ativos possivelmente significativos quando a diferença de potencial de terra entre ambos os extremos ultrapassar 1 V (rms);

A resistência elétrica do aterramento deve ser a mais baixa possível em do segmento para minimizar os loops de terra, principalmente em baixas

A blindagem de cabos é usada para eliminar interferências por acoplamento capacitivo, campos elétricos;

A blindagem só é eficiente quando estabelece um caminho d

Uma blindagem flutuante não protege contra interferências

A malha de blindagem deve ser conectada ao potencial de referência (terra) do cestá sendo blindado;

Aterrar a blindagem em mais de um ponto pode ser problemático

Minimizar comprimento da ligação blindagem-referência, pois funciona como uma bobina.

se minimizar o comprimento da ligação blindagem-referência pois funciona como uma bobina.


Danos aos equipamentos ativos possivelmente significativos quando a diferença de

A resistência elétrica do aterramento deve ser a mais baixa possível em ambos os extremos de terra, principalmente em baixas frequências;

cias por acoplamento capacitivo,

ece um caminho de baixa impedância para o

o protege contra interferências;

A malha de blindagem deve ser conectada ao potencial de referência (terra) do circuito que

nto pode ser problemático;

referência, pois funciona como uma bobina.

referência pois funciona como uma bobina.


Além disso, é importante citar

• Campos elétricos são muitde blindagens em um ou mais pontos f

• O uso de metais não magnéticos em volta de condutores não magnéticos;

• A chave para blindagem magnética é reduziretorno de corrente pela blindagem

• Para prevenir a radiação de um condutor, uma blindagem aterrada em ambos os lados é geralmente utilizada acima da

• Apenas uma quantidade limitada de ruído magnético pode ser blindada devido ao terra formado;

• Qualquer blindagem na qual flui corrente de ruído não deve ser parte do caminho para o sinal;

• Utilize um cabo trançado blindado ou um cabo triaxial

• A efetividade da blindagem do cabo trançado aumenta com o número de voltas por centímetro.

ATERRAMENTO EM ÁREAS CLASSIFICADAS

Recomenda-se verificar

sistemas intrinsecamente seguros.

Um circuito intrinsecamente seguro deve estar flutuando ou estar ligado ao sistema

equipotencial associado com a área classificada em somente um ponto.

O nível de isolação requerido (exceto em um ponto) deve ser projetado para suportar 500 V no

ensaio de isolação de acordo com 6.4.12 da IEC 60079

Quando este requisito não for atendido,

Mais de uma conexão ao terra é permitida no circuito, desde que o circuito seja dividido em sub

galvanicamente isolados, cada qual

Blindagens devem ser conectadas

Sempre que possível, conecte as bandejas de cabos ao sistema de linha equipote

As malhas (shield) devem ser aterradas em um único ponto no condutor de equalização de potencial.

Se houver necessidade, por razões funcionais, de outros pontos de aterramento

feitos por meio de pequenos capacitores, tipo cerâmi

somatória das capacitâncias não ultrapasse 10 nF.

Nunca instale um dispositivo que tenha sido instalado anteriormente sem uma barreira

intrinsecamente segura em um sistema intrinsecamente seguro, pois o

queimado e não vai atuar em áreas intrinsecamente segura.


é importante citar:

Campos elétricos são muito mais fáceis de blindar em relação ade blindagens em um ou mais pontos funciona contra campos elétricos

O uso de metais não magnéticos em volta de condutores não

A chave para blindagem magnética é reduzir a área de loop. Utilizaorno de corrente pela blindagem;

Para prevenir a radiação de um condutor, uma blindagem aterrada em ambos os lados é geralmente utilizada acima da frequência de corte, porém alguns cuidados devem ser tom

Apenas uma quantidade limitada de ruído magnético pode ser blindada devido ao

Qualquer blindagem na qual flui corrente de ruído não deve ser parte do caminho para o

Utilize um cabo trançado blindado ou um cabo triaxial em baixas freqüências

A efetividade da blindagem do cabo trançado aumenta com o número de voltas por

ATERRAMENTO EM ÁREAS CLASSIFICADAS

se verificar a NBR 5418 para aterramento e ligação com sistema equipotencial de

seguros.


com a área classificada em somente um ponto.


ensaio de isolação de acordo com 6.4.12 da IEC 60079-11.

Quando este requisito não for atendido, o circuito deve ser considerado aterrado naquele ponto.

Mais de uma conexão ao terra é permitida no circuito, desde que o circuito seja dividido em sub

cada qual aterrado somente em um ponto.

Blindagens devem ser conectadas à terra ou à estrutura de acordo com a ABNT NBR IEC 60079

Sempre que possível, conecte as bandejas de cabos ao sistema de linha equipote

) devem ser aterradas em um único ponto no condutor de equalização de potencial.

Se houver necessidade, por razões funcionais, de outros pontos de aterramento

feitos por meio de pequenos capacitores, tipo cerâmico, inferiores a 1 nF e para 1500

somatória das capacitâncias não ultrapasse 10 nF.


intrinsecamente segura em um sistema intrinsecamente seguro, pois o diodo

queimado e não vai atuar em áreas intrinsecamente segura.


ão a campos magnéticos, e o uso unciona contra campos elétricos;

O uso de metais não magnéticos em volta de condutores não blinda contra campos

. Utiliza-se um par trançado ou o

Para prevenir a radiação de um condutor, uma blindagem aterrada em ambos os lados é de corte, porém alguns cuidados devem ser tomados;

Apenas uma quantidade limitada de ruído magnético pode ser blindada devido ao loop de

Qualquer blindagem na qual flui corrente de ruído não deve ser parte do caminho para o

em baixas freqüências;

A efetividade da blindagem do cabo trançado aumenta com o número de voltas por

a NBR 5418 para aterramento e ligação com sistema equipotencial de



o circuito deve ser considerado aterrado naquele ponto.

Mais de uma conexão ao terra é permitida no circuito, desde que o circuito seja dividido em sub-circuitos

terra ou à estrutura de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-14.

Sempre que possível, conecte as bandejas de cabos ao sistema de linha equipotencial.

) devem ser aterradas em um único ponto no condutor de equalização de potencial.

Se houver necessidade, por razões funcionais, de outros pontos de aterramento, é permitido que sejam

co, inferiores a 1 nF e para 1500 V, desde que a


diodo zener de proteção pode estar


CUIDADOS COM O ATERRAMENTO E

Ao considerar a questão de

• A compatibilidade eletromagnética (EMC)

• Proteção contra explosão

• Proteção de pessoas.

De acordo com a IEC 61158

uma impedância suficientemente baixa e com capacidade de conduçã

tensão que possa resultar em danos de equipamentos ou pesso

conectadas ao terra e serem galvanicamente isoladas do barramento fieldbus. O propósito de se aterrar o

shield é evitar ruídos de alta

Preferencialmente, o

desde que não haja diferença de potencial entre estes pontos, permitindo a existência e caminhos a

corrente de loop. Na prática, qua

ponto, ou seja, na fonte de alimentação ou na barreira de segurança intrínseca. Deve

continuidade da blindagem do cabo em mais d

O shield deve cobrir completamente os circuitos elétricos através dos conectores, acopladores,

splices e caixas de distribuição e junção.

Nunca deve-se utilizar o

último equipamento PA do segmento, analisando a conexão e acabamento, pois este não deve ser aterrado

nas carcaças dos equipamentos.

Em áreas classificadas, se uma equalização de potencial entre a área segura e área perigosa não for

possível, o shield deve ser conectad

da área perigosa. Na área segura, o

(capacitor preferencialmente cerâmico


COM O ATERRAMENTO E SHIELD NO BARRAMENTO PROFIBUS

Ao considerar a questão de shield e aterramento em barramentos de campo, deve

bilidade eletromagnética (EMC);

Proteção contra explosão;

Proteção de pessoas.

De acordo com a IEC 61158-2, aterrar significa estar permanentemente conectado ao terra através de

uma impedância suficientemente baixa e com capacidade de condução suficiente para prevenir qualquer

tensão que possa resultar em danos de equipamentos ou pessoas. Linhas de tensão com 0 Volt


r ruídos de alta frequência.

Preferencialmente, o shield deve ser aterrado em dois pontos: no início e


. Na prática, quando esta diferença existe, recomenda-se aterrar

ponto, ou seja, na fonte de alimentação ou na barreira de segurança intrínseca. Deve

continuidade da blindagem do cabo em mais de 90% do comprimento total do cabo.

deve cobrir completamente os circuitos elétricos através dos conectores, acopladores,

e caixas de distribuição e junção.

utilizar o shield como condutor de sinal. É preciso verificar

mento PA do segmento, analisando a conexão e acabamento, pois este não deve ser aterrado

nas carcaças dos equipamentos.


deve ser conectado diretamente ao terra (Equipotential Bonding System

da área perigosa. Na área segura, o shield deve ser conectado através de um acoplamento capacitivo

(capacitor preferencialmente cerâmico -dielétrico sólido- C <= 10 nF, tensão de isolação

Figura 14 – Combinação Ideal de shield e aterramento.


NO BARRAMENTO PROFIBUS-PA

e aterramento em barramentos de campo, deve-se levar em conta:

2, aterrar significa estar permanentemente conectado ao terra através de

o suficiente para prevenir qualquer

as. Linhas de tensão com 0 Volt devem ser


no início e no final do barramento,


se aterrar o shield somente em um

ponto, ou seja, na fonte de alimentação ou na barreira de segurança intrínseca. Deve-se assegurar a

90% do comprimento total do cabo.

deve cobrir completamente os circuitos elétricos através dos conectores, acopladores,

como condutor de sinal. É preciso verificar sua continuidade até o

mento PA do segmento, analisando a conexão e acabamento, pois este não deve ser aterrado


ial Bonding System) somente no lado

deve ser conectado através de um acoplamento capacitivo

nF, tensão de isolação >= 1,5 kV).

terramento.


A IEC 61158-2 recomenda que se tenha a isolação completa. Este método é u

nos Estados Unidos e na Inglaterra. Neste caso, o

terra do negativo da fonte ou da barreira de segurança intrínseca do lado seguro.

continuidade desde a saída do coupler DP/PA, passa pelas caixas de junções e distribuições e chega até os

equipamentos. As carcaças dos equipamentos são aterradas individualmente do lado não seguro. Este

método tem a desvantagem de não proteger os sinais

frequência e, dependendo da topologia e comprimento dos cabos, pode gerar

comunicação. Recomenda-se nestes casos o uso de canaletas metálicas.

Uma outra forma complementar à primeira

equipamentos em uma linha de equipotencial de terra

com o lado seguro são separados.

A condição de aterramento múltiplo também é comum, onde se tem uma proteção mais efetiva às

condições de alta frequência

Alemanha e em alguns países da Europa. Neste método, o

da fonte ou da barreira de segurança intrínseca do lado seguro e além disso, no terra das caixas de junções

e nas carcaças dos equipamento

outra condição seria complementar a esta, porém os terras seriam aterrados em conjunto em uma linha

equipotencial de terra, unindo o lado não seguro ao lado seguro.

Para mais detalhes, s

60079-14 como referência em aplicações em áreas classificadas.


Figura 15 – Aterramento capacitivo.

2 recomenda que se tenha a isolação completa. Este método é u

nos Estados Unidos e na Inglaterra. Neste caso, o shield é isolado de todos os terras, a não ser o ponto de

terra do negativo da fonte ou da barreira de segurança intrínseca do lado seguro.



método tem a desvantagem de não proteger os sinais de comunicação

e, dependendo da topologia e comprimento dos cabos, pode gerar

se nestes casos o uso de canaletas metálicas.

forma complementar à primeira seria aterrar as caixas de junções e as carcaças dos

linha de equipotencial de terra no lado não seguro. Os terras do lado não seguro

com o lado seguro são separados.


frequência e ruídos eletromagnéticos. Este método é preferencialme

Alemanha e em alguns países da Europa. Neste método, o shield é aterrado no ponto de terra do negativo


e nas carcaças dos equipamentos, sendo estas também aterradas pontualmente, no lado não seguro. Uma


equipotencial de terra, unindo o lado não seguro ao lado seguro.

Para mais detalhes, sempre consultar as normas de segurança do local. Recomenda

14 como referência em aplicações em áreas classificadas.


2 recomenda que se tenha a isolação completa. Este método é utilizado principalmente

é isolado de todos os terras, a não ser o ponto de

terra do negativo da fonte ou da barreira de segurança intrínseca do lado seguro. O shield tem



ão totalmente dos sinais de alta

e, dependendo da topologia e comprimento dos cabos, pode gerar a intermitência de

aterrar as caixas de junções e as carcaças dos

lado não seguro. Os terras do lado não seguro


e ruídos eletromagnéticos. Este método é preferencialmente adotado na

é aterrado no ponto de terra do negativo


s, sendo estas também aterradas pontualmente, no lado não seguro. Uma


empre consultar as normas de segurança do local. Recomenda-se utilizar a IEC


CUIDADOS COM O ATERRAMENTO E

O shield (a malha, assim como a

sistema em todas as estações (via conecto

conexão com a superfície condutiva aterrada.

A máxima proteção se dá com os todos os pontos a

baixa impedância aos sinais de alta

Nos casos onde se tem um diferencial de tensão entre os pontos de aterramento

passar junto ao cabeamento uma linha de equalização de potencial (a própri

utilizada ou, por exemplo, um cabo AWG 10

Em termos de cabeamento, é recomendado o par de fios trançados com 100% de cobertura do

shield. As melhores condições de atuação do

Em áreas perigosas deve

técnicas de instalação exigidas pela classificação das áreas. Um sistema int

possuir componentes aterrados e outros

tensões consideradas inseguras na área classificada. Na área classificada evita

componentes intrinsecamente seguros, a menos que o mes

se emprega a isolação galvânica.

A normalização estabelece uma isolação mínima de 500 Vca. A resistência entre o terminal de

aterramento e o terra do sistema deve ser inferior a 1

em atmosferas potencialmente explosivas.


COM O ATERRAMENTO E SHIELD NO BARRAMENTO PROFIBUS

malha, assim como a lâmina de alumínio) deve ser conectado ao terra funcional do

sistema em todas as estações (via conector e cabo DP), de tal forma a proporci

com a superfície condutiva aterrada.

A máxima proteção se dá com os todos os pontos aterrados, onde se proporciona um caminho de

baixa impedância aos sinais de alta frequência.

casos onde se tem um diferencial de tensão entre os pontos de aterramento

passar junto ao cabeamento uma linha de equalização de potencial (a própri

um cabo AWG 10-12). Veja a figura 16.

Figura 16 – Linha de Equipotencial.


. As melhores condições de atuação do shield se dão com pelo menos 80% de cobertura.

Em áreas perigosas deve-se sempre fazer o uso das recomendações dos órgãos certificadores e das

técnicas de instalação exigidas pela classificação das áreas. Um sistema int

aterrados e outros não. O aterramento tem a função de evitar o aparecimento de

tensões consideradas inseguras na área classificada. Na área classificada evita

componentes intrinsecamente seguros, a menos que o mesmo seja necessário para fins funcionais, quando

se emprega a isolação galvânica.


aterramento e o terra do sistema deve ser inferior a 1 Ω. No Brasil, a NBR

em atmosferas potencialmente explosivas.


NO BARRAMENTO PROFIBUS-DP

alumínio) deve ser conectado ao terra funcional do

e cabo DP), de tal forma a proporcionar uma ampla área de

terrados, onde se proporciona um caminho de

casos onde se tem um diferencial de tensão entre os pontos de aterramento, recomenda-se

passar junto ao cabeamento uma linha de equalização de potencial (a própria calha metálica pode ser

.


se dão com pelo menos 80% de cobertura.

se sempre fazer o uso das recomendações dos órgãos certificadores e das

técnicas de instalação exigidas pela classificação das áreas. Um sistema intrinsecamente seguro deve

não. O aterramento tem a função de evitar o aparecimento de

tensões consideradas inseguras na área classificada. Na área classificada evita-se o aterramento de

mo seja necessário para fins funcionais, quando


Ω. No Brasil, a NBR-5418 regulamenta a instalação


Figura17 –Conector típico 9

A figura 18 apresenta detalhes

Quanto ao aterramento, recomenda

semelhantes de ruído em distribuição em série e unir estes pontos em uma referência paralela.

Recomenda-se aterrar as calhas e bandejamen

Um erro comum é o uso de terra de proteção como terra de sinal. Vale lembrar que este terra é

muito ruidoso e pode apresentar alta impedância. É interessante o uso de malhas de aterramento, pois

apresentam baixa impedância. Condutores comuns com altas

terem alta impedância. Os loops de correntes devem

como um circuito que favorece o fluxo de corrente sob a menor indutância possível.

ser menor do que 10 Ω.

Figura 18 – Detalhe de cabeamento em áreas distintas com potenciais de terras equalizados


onector típico 9-Pin Sub D, com o shield do cabo Profibus-DP aterrado em cada estação

apresenta detalhes de cabeamento, shield e aterramento quando se tem áreas distintas.

to ao aterramento, recomenda-se agrupar circuitos e equipamentos com características


aterrar as calhas e bandejamentos.



apresentam baixa impedância. Condutores comuns com altas frequências

terem alta impedância. Os loops de correntes devem ser evitados. O sistema de aterramento deve ser visto

como um circuito que favorece o fluxo de corrente sob a menor indutância possível.

Detalhe de cabeamento em áreas distintas com potenciais de terras equalizados


aterrado em cada estação.

o quando se tem áreas distintas.

se agrupar circuitos e equipamentos com características




apresentam a desvantagem de

. O sistema de aterramento deve ser visto

como um circuito que favorece o fluxo de corrente sob a menor indutância possível. O valor de terra deve

Detalhe de cabeamento em áreas distintas com potenciais de terras equalizados.


LAYOUT E PAINÉIS DE AUTOMAÇÃO E ELÉTRICOS

Seguem algumas recomendações:

• Não aproximar o cabo de redes com os cabos de alimentação e saída doscorrente de modo comum. Sempre que possível limitar o tamanho dos cabos, evitando comprimentos muito

• Cabos longos e paralelos

• A boa prática de e de entrada ficando fora da rota dos sinais

• Todas as partes metálicas do armário/gabinete devem estar eletricamente conectadas com a maior área de contato

• Deve-se utilizar braçadeira e aterrar as malhas (

• Cabos de controle, comando e de potência devem estar fisicamente separados (> 30

• Sempre que possível

• Contatores, solenóicom dispositivos supressores, tais como: oscilações, controlar a taxa de vdiodos ou varistores

• Evitar comprimentos de fiação desnecessários, acoplamento;

• Se utilizada uma fonte auxiliar 24local. Não alimente outros equipamentos de automação não devem ser conectados diretamente em uma mesma fonte.

Figura 19


E PAINÉIS DE AUTOMAÇÃO E ELÉTRICOS

Seguem algumas recomendações:

Não aproximar o cabo de redes com os cabos de alimentação e saída doscorrente de modo comum. Sempre que possível limitar o tamanho dos cabos, evitando

muito longos. As conexões também devem ser as menores pos

Cabos longos e paralelos atuam como um grande capacitor;

tica de layout em painéis permite que a corrente de ruído flua entre os dutos de saída e de entrada ficando fora da rota dos sinais de comunicação e controladores

Todas as partes metálicas do armário/gabinete devem estar eletricamente conectadas com a or área de contato;

se utilizar braçadeira e aterrar as malhas (shield) dos cabos

Cabos de controle, comando e de potência devem estar fisicamente separados (> 30

possível, utilizar placas de separação e aterradas;

Contatores, solenóides e outros dispositivos/acessórios eletromagnéticos devem ser instalados com dispositivos supressores, tais como: snubbers (RCs, os oscilações, controlar a taxa de variação da tensão e/ou corrente

os ou varistores;

Evitar comprimentos de fiação desnecessários, diminuindo as capacitânci

Se utilizada uma fonte auxiliar 24 Vcc para o drive, deverá ser de aplicação exclusiva ao inversor Não alimente outros dispositivos DP com a fonte que alimenta o inversor.

equipamentos de automação não devem ser conectados diretamente em uma mesma fonte.

Figura 19 – Linha de aterramento e equipotencial em instalações

Figura 20 – Hierarquia de aterramento.


Não aproximar o cabo de redes com os cabos de alimentação e saída dos inversores, evitando a corrente de modo comum. Sempre que possível limitar o tamanho dos cabos, evitando

devem ser as menores possíveis;

em painéis permite que a corrente de ruído flua entre os dutos de saída de comunicação e controladores;

Todas as partes metálicas do armário/gabinete devem estar eletricamente conectadas com a

) dos cabos;

Cabos de controle, comando e de potência devem estar fisicamente separados (> 30 cm);

essórios eletromagnéticos devem ser instalados (RCs, os snubbers podem amortecer

ariação da tensão e/ou corrente e grampear sobretensões),

as capacitâncias e indutâncias de

ser de aplicação exclusiva ao inversor dispositivos DP com a fonte que alimenta o inversor. O inversor e os

equipamentos de automação não devem ser conectados diretamente em uma mesma fonte.

nstalações.


As figuras 22 e 23 mostram condições inadequada e adequada do aterramento indevido do

Profibus-PA:

Figura 22 – Aterramento inadequado do

Figura 23– Aterramento adequado do


Figura 21 - Profibus-DP e os loops de terra.

22 e 23 mostram condições inadequada e adequada do aterramento indevido do

Aterramento inadequado do shield em Profibus-PA em mais de um pont

Aterramento adequado do shield em Profibus-PA, somente em um ponto


22 e 23 mostram condições inadequada e adequada do aterramento indevido do shield em

PA em mais de um ponto.

, somente em um ponto.


CONCLUSÃO

O sucesso de toda rede de comunicação está intimamente ligado à qualidade das instalações. O seu tempo de comissionamento, instalações.

Recomenda-se que anualmente se tenha ações preventivas de manutenção, verificando cada conexão ao sistema de aterramento, onde deverobustez, confiabilidade e baixa impedância (deve

Além disso, em plantas com tecnologias Profibuspor profissionais capacitados, garantindo, além da conformidade com

• Aumento do desempenho e confiabilidade da rede;

• Redução no tempo de comissionamento,

• Atuação preventiva e preditiva nas possíveis falhas em instalações e sinais de comunicação;

• Aumento da segurança operaciona

• Elevação da performance operacional e redução dos custos globais de operação e manutenção, entre outros.

Este artigo não substitui os padrões IEC 61158 e IEC 61784 e nem os perfis e guias técnicos do PROFIBUS. Em caso de discrmanuais de fabricantes prevalecemas práticas de segurança de cada área.

O conteúdo deste artigo foi elaborade assim nenhuma responsabilidade poderá ser atribuída ao autor. Sugestões de melhorias podem ser enviadas ao e-mail cesar.cassiolato@v

Sobre o autor

César Cassiolatoé Presidente e Diretor de Qualidade da Vivace ProcessInstruments. É também Conselheiro Administrativo da Associação PROFIBUS Brasil América Latina desde 2011, onde foi Presidente de 2006 a 2010, Diretor Técnico do Centro de Competência e Treinamento em PROFIBUS, Diretor do FDT Group no Brasile Engenheiro Certificado na Tecnologia PROFIBUS e Instalações PROFIBUS pela Universidade de Manchester.


O sucesso de toda rede de comunicação está intimamente ligado à qualidade das instalações. O seu tempo de comissionamento, startup e seus resultados podem estar comprometidos com a qualidade

se que anualmente se tenha ações preventivas de manutenção, verificando cada conexão ao sistema de aterramento, onde deve-se assegurar a qualidade de cada conexão em relação à

confiabilidade e baixa impedância (deve-se garantir que não haja contaminação e corrosão).

Além disso, em plantas com tecnologias Profibus, recomenda-se serviços de certificação de redes por profissionais capacitados, garantindo, além da conformidade com os padrões, vantagens como:

umento do desempenho e confiabilidade da rede;

Redução no tempo de comissionamento, startups e paradas;

Atuação preventiva e preditiva nas possíveis falhas em instalações e sinais de comunicação;

Aumento da segurança operacional com as melhorias sugeridas;

Elevação da performance operacional e redução dos custos globais de operação e manutenção, entre outros.

Este artigo não substitui os padrões IEC 61158 e IEC 61784 e nem os perfis e guias técnicos do de discrepância ou dúvida, os padrões IEC 61158 e IEC 61784, perfis, guias técnicos e

manuais de fabricantes prevalecem.Sempre que possível, consulte as regulamentações físicas, assim como as práticas de segurança de cada área.

O conteúdo deste artigo foi elaborado cuidadosamente. Entretanto, erros não podem ser excluídos e assim nenhuma responsabilidade poderá ser atribuída ao autor. Sugestões de melhorias podem ser

[email protected].

Presidente e Diretor de Qualidade da Vivace ProcessInstruments.

Conselheiro Administrativo da Associação PROFIBUS Brasil América Latina desde 2011, onde foi Presidente de

0, Diretor Técnico do Centro de Competência e Treinamento em

Diretor do FDT Group no Brasil e Engenheiro Certificado na Tecnologia PROFIBUS e Instalações PROFIBUS pela Universidade de Manchester.

Referências

• Manuais Vivace ProcessInstruments

• Artigos Técnicos César Cassiolato

• www.vivaceinstruments.com.br

• Material de treinamento e artigos técnicos PROFIBUS

• Especificações técnicas PROFIBUS

• www.profibus.com

• Pesquisas na


O sucesso de toda rede de comunicação está intimamente ligado à qualidade das instalações. O seu podem estar comprometidos com a qualidade das

se que anualmente se tenha ações preventivas de manutenção, verificando cada se assegurar a qualidade de cada conexão em relação à se garantir que não haja contaminação e corrosão).

se serviços de certificação de redes os padrões, vantagens como:

e paradas;

Atuação preventiva e preditiva nas possíveis falhas em instalações e sinais de comunicação;

l com as melhorias sugeridas;

Elevação da performance operacional e redução dos custos globais de operação e

Este artigo não substitui os padrões IEC 61158 e IEC 61784 e nem os perfis e guias técnicos do epância ou dúvida, os padrões IEC 61158 e IEC 61784, perfis, guias técnicos e

Sempre que possível, consulte as regulamentações físicas, assim como

o cuidadosamente. Entretanto, erros não podem ser excluídos e assim nenhuma responsabilidade poderá ser atribuída ao autor. Sugestões de melhorias podem ser

Referências

Manuais Vivace ProcessInstruments

Artigos Técnicos César Cassiolato

www.vivaceinstruments.com.br

Material de treinamento e artigos técnicos PROFIBUS - César Cassiolato

Especificações técnicas PROFIBUS

www.profibus.com

Pesquisas na internet

DICAS DE ATERRAMENTO E BLINDAGEM EM PROFIBUS

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