Resistencia Do Aterramento

7/22/2019 Resistencia Do Aterramento

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Princpios,mtodos de teste

e aplicaes

Resistncia doaterramento

Diagnstico de problemas

eltricos intermitentes

Reduo de tempo deparada desnecessrio

Princpios de seguranade aterramento


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Por que testaros sistemas de

aterramento?Ao longo do tempo, solos corrosivos comalto teor de umidade, alto teor de sal ealtas temperaturas deterioram as hastes deaterramento e as conexes. Assim, embora osistema de aterramento instalado inicialmentepossa ter apresentado valores baixos deresistncia terra, a resistncia pode aumentarse as hastes de aterramento se deteriorarem.

Testadores de aterramento como o Fluke 1623e o 1625 so ferramentas indispensveis paraa identificao e soluo de problemas a fimde evitar paradas do sistema. Quando ocorremproblemas eltricos intermitentes, o que podeser muito frustrante, a causa pode se relacionarao aterramento inadequado ou m qualidadeda energia.

Por isso, enfaticamente recomendadoque todos os aterramentos e ligaes terrasejam inspecionados pelo menos uma vezpor ano, como parte rotineira do plano demanuteno prognstica (preditiva). Duranteessas inspees peridicas, se houver aumentode resistncia acima de 20 %, o tcnico deve

averiguar a origem do problema e tomar asmedidas necessrias para corrigi-lo de modoa baixar a resistncia, o que pode ser feitosubstituindo-se ou acrescentando-se hastes deaterramento no sistema.

O que um aterramentoe o que ele faz?

O NEC (National Electrical Code Cdigoeltrico nacional dos EUA), Artigo 100, defineaterramento da seguinte forma: conexo

condutora, seja ela intencional ou acidental,entre um equipamento ou circuito eltrico e aterra, ou a um corpo condutor em vez da terra.Ao falarmos sobre aterramento, existem doisaspectos distintos: ligao terra e aterramentode equipamentos. O terra de segurana uma ligao intencional de um condutor decircuito, em geral o neutro, a um eletrodo de

Por que aterrar, por que testar?

Por que aterrar?

O aterramento inadequado resulta em tempode parada desnecessrio, mas alm disso perigoso e aumenta o risco da ocorrncia defalhas nos equipamentos.

Sem um sistema de aterramento eficaz,existe risco de choque eltrico, alm de riscode erros nos instrumentos, problemas dedistoro harmnica, problemas relacionadosao fator de potncia e uma srie de outraspossveis complicaes. Se as correntesde fuga no tiverem um caminho paradescarga na terra atravs de um sistemade aterramento devidamente projetado emantido, elas encontraro outros caminhosno planejados, que podem incluir apassagem por uma pessoa. A fim de garantira segurana, as seguintes organizaesestabeleceram recomendaes e normas: OSHA (rgo nacional de segurana

ocupacional e sade; EUA)

NFPA (Associao nacional de proteocontra incndio; EUA)

ANSI/ISA (Instituto americano de padresnacionais e Sociedade americana deinstrumentos)

TIA (Associao das indstrias detelecomunicao)

IEC (International ElectrotechnicalCommission Comisso eletrotcnicainternacional)

CENELEC (Comit Europeu de NormalizaoEletrotcnica)

IEEE (Instituto de engenheiros eltricos eeletrnicos; EUA)

Contudo, o bom aterramento no tem apenasa funo de proporcionar segurana; ele

tambm impede a ocorrncia de danos aequipamentos e instalaes industriais. Umbom sistema de aterramento aumenta o graude confiabilidade do equipamento e reduz aprobabilidade de danos devidos a raios oucorrentes de fuga. Todo ano h um prejuzode bilhes de dlares devido a incndioscausados por problemas eltricos nasinstalaes de trabalho. Isso sem contar oscustos dos litgios relacionados e a perda deprodutividade individual e empresarial.


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aterramento colocado na terra. O aterramentode equipamento assegura que o equipamentooperacional contido em uma estrutura esteja

corretamente ligado terra. Esses dois sistemasde aterramento precisam ser separados, emborainterconectados. Isso impede que ocorramdiferenas de potencial de tenso em caso dedescargas disruptivas por queda de raios. Afinalidade do aterramento, alm de proteger aspessoas, as instalaes e os equipamentos, servir como percurso seguro para a dissipaodas correntes de fuga, raios, descargas estticas,sinais e interferncia de EMI e RFI.

Qual um bom valor

de resistncia deaterramento?

H muita confuso quanto ao que constitui umbom aterramento e que valores de resistnciade aterramento so necessrios. Idealmente,o aterramento deve apresentar zero ohmde resistncia.

No existe nenhum limiar padro deresistncia que seja reconhecido por todos osrgos. Contudo, a NFPA e a IEEE recomendamo valor mximo de resistncia de aterramento

de 5,0 ohms.A NEC recomenda o seguinte: Assegure que

a impedncia do sistema terra seja menos doque os 25 ohms especificados na norma NEC250.56. Em instalaes com equipamentossensveis, esse valor deve ser no mximo5,0 ohms.

O setor de telecomunicaes freqentementeusa o valor mximo de 5,0 ohms como valor deaterramento e ligao.

O objetivo, no que se refere resistncia deaterramento, conseguir obter o valor mais

baixo possvel, considerando-se os fatoreseconmicos e fsicos.

Por que aterrar?Por que testar?

2

Noes bsicassobre aterramento

4

Mtodos de testesde aterramento

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Medio daresistncia da terra

12

ndice

3

Por que testar? Solos corrosivos.

Por que aterrar? Raios.

Use o Fluke 1625 para examinar oestado dos sistemas de aterramento.


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Noes bsicas sobre aterramento

Componentes deeletrodo de aterramento

Condutor terra A conexo entre o condutor terra e o eletrodo

de aterramento Eletrodo de aterramento

Localizao dasresistncias

(a) O eletrodo de aterramento esuas conexes

A resistncia do eletrodo de aterramento e

das respectivas conexes em geral muitobaixa. Geralmente, as hastes de aterramentoso fabricadas em material altamentecondutor, de baixa resistncia, como aoou cobre.

(b) A resistncia de contato da terra ao redordo eletrodo

O National Institute of Standards (rgogovernamental do Department of Commercedos EUA) demonstrou que essa resistncia praticamente negligencivel se o eletrodo deaterramento no tiver revestimento em tinta,

graxa etc.; e se ele se encontra em contatoseguro com a terra.

(c) A resistncia da massa deterra circundante

O eletrodo de aterramento circundado porterra; conceitualmente, a terra formada porcamadas concntricas de mesma espessura.As camadas mais prximas ao eletrodo deaterramento so as menores, em termosde rea, o que produz um maior grau deresistncia. Cada camada subseqentetem uma rea um pouco maior, produzindo

menor resistncia. Finalmente, atingidoum ponto em que as camadas apresentampouca resistncia terra ao redor do eletrodode aterramento.

Assim, com base nessa informao, aoinstalar sistemas de aterramento, devemosnos concentrar em como reduzir a resistnciada terra.

O que afeta a resistnciada terra?

Em primeiro lugar, a regulamentao da NEC(1987, 250-83-3) requer que pelo menos2,5 metros de comprimento (8 ps) do eletrodode aterramento esteja em contato com o solo.Quatro variveis afetam a resistncia de umsistema de aterramento: 1. Comprimento/profundidade do eletrodo

de aterramento 2. Dimetro do eletrodo de aterramento 3. Nmero de eletrodos de aterramento 4. Projeto do sistema de aterramento

Comprimento/profundidade doeletrodo de aterramento

Uma maneira muito eficaz de baixar a resistnciada terra cravar os eletrodos de aterramento emuma profundidade maior. A resistividade do solono uniforme, e pode ser muito imprevisvel.Ao instalar o eletrodo de aterramento, deimportncia crtica que ele fique abaixo dalinha de geada. Isso necessrio para que aresistncia terra no seja muito afetada pelocongelamento do solo circundante.

Geralmente, dobrar o comprimento do eletrodode aterramento reduz o nvel de resistncia emmais 40 %. Em certas situaes fisicamenteimpossvel cravar as hastes na profundidadedesejada, como, por exemplo, em reas emque o solo composto de pedra, granito, etc.Nessas situaes podem ser usados mtodosalternativos, inclusive cimento em contato diretocom a terra.

Dimetro do eletrodo de aterramento

O aumento no dimetro do eletrodo de

aterramento no tem muito efeito em termosde diminuir a resistncia. Por exemplo, ao sedobrar o tamanho do dimetro de um eletrodode aterramento, a resistncia diminui emapenas 10 %.


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Nmero de eletrodos de aterramentoOutra maneira de diminuir a resistncia daterra usar vrios eletrodos de aterramento.

Nesse tipo de projeto, mais de um eletrodo socravados no solo e conectados em paralelo a fimde reduzir a resistncia. Para que os eletrodosadicionais tenham efeito, o espaamento dashastes adicionais precisa pelo menos equivaler profundidade da haste cravada. Se no for usadoo espaamento certo entre os eletrodos, asrespectivas esferas de influncia se intersectaroe a resistncia no diminuir.

Use a tabela das resistncias de aterramento,a seguir, como referncia na instalao dehastes de aterramento que estejam de acordo

com necessidades especficas relacionadas resistncia. Lembre-se de que essa tabela sdeve ser usada como referncia geral, pois necessrio sempre levar em conta o fato de queo solo composto de camadas que raramenteso homogneas. Os valores de resistnciavariam muito.

Projeto do sistema de aterramentoOs sistemas de aterramentos simples consistemde um nico eletrodo de aterramento cravado nosolo. O uso de um nico eletrodo de aterramento a forma mais comum de aterramento, e podeser encontrada na parte externa que circundaqualquer residncia ou edificao comercial. Ossistemas de aterramento complexos consistemde vrias hastes de aterramento, redes degrades ou malhas conectadas, placas e loopsde aterramento. Esses sistemas normalmenteso instalados em subestaes de gerao deenergia, centrais de comutao e reas de torresde telefonia celular.

As redes complexas aumentam drasticamentea quantidade de contato com o solo circundantee, assim, baixam a resistncia.

Cada eletrodo de aterramento temsua prpria esfera de influncia. Sistemas de

aterramento

Eletrodo de aterramento individual.

Vrios eletrodos deaterramento interligados.

Malha de aterramento.

Placa de aterramento.

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Tipo de solo

Resistividadedo solo

RE

Resistncia de aterramento

Profundidade do eletrodo deaterramento (metros)

Barra de aterramento(metros)

M 3 6 10 5 10 20

Solo muito mido,pantanoso

30 10 5 3 12 6 3

Solo de cultivo, solomargoso, argiloso

100 33 17 10 40 20 10

Solo de argila arenosa 150 50 25 15 60 30 15

Solo arenoso mido 300 66 33 20 80 40 20

Concreto 1:5 400 - - - 160 80 40

Cascalho molhado 500 160 80 48 200 100 50

Solo arenoso seco 1000 330 165 100 400 200 100

Cascalho seco 1000 330 165 100 400 200 100

Solo pedregulhoso 30.000 1000 500 300 1200 600 300

Pedra 107 - - - - - -


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Quais so os mtodos de teste de aterramento?

Existem quatro tipos de teste de aterramento:Resistividade do solo(com estacas)Queda de potencial(com estacas)Seletivo(com 1 alicate e estacas)Sem estacas(apenas com 2 alicates)

Medio daresistividade do solo

Por que necessrio determinar aresistividade do solo?

A resistividade do solo muito importante nahora de projetar o sistema de aterramento de

novas instalaes para atender os requisitosreferentes resistncia do solo. Idealmente, seprocuraria o local com a resistncia mais baixa.Mas conforme mencionamos anteriormente, ascondies inadequadas do solo podem superarmesmo os sistemas de aterramento maissofisticados.

A composio do solo, o teor de umidadee a temperatura so fatores que afetam aresistividade. Raramente o solo homogneo; aresistividade varia geograficamente e conformea profundidade nos diversos tipos de solos.O teor de umidade muda com as estaes doano, com o tipo de subcamadas da terra, e coma profundidade dos lenis de gua. Como osolo e a gua geralmente so mais estveis nosextratos mais profundos, recomenda-se colocaras hastes de aterramento na profundidademxima, se possvel na profundidade do lenolde gua. Alm disso, as hastes de aterramentodevem ser instaladas onde a temperatura sejaestvel, isto , abaixo da linha de geada.

Para o sistema de aterramento ser eficaz,ele precisa ser projetado para tolerar as piorescondies possveis.

Como se calcula a resistividadedo solo?

O procedimento descrito a seguir usa o mtodode Wenner, e aceitao mundial, desenvolvidopelo Dr. Frank Wenner do US Bureau ofStandards in 1915. (F. Wenner, Mtodo demedio da resistividade da terra; Bull, NationalBureau of Standards, Bull 12(4) 258, p. 478-496;1915/16.)

A frmula a seguinte:= 2 pA R(= a resistividade mdia do solo at a profundidade

A em ohmcm)

p= 3,1416

A = a distncia entre os eletrodos, em cmR = o valor de resistncia medido pelo

instrumento de teste, em ohms

Obs.:Dividir ohmcentmetros por 100 paraconverter ohmmetros. Preste atenonas unidades usadas.

Exemplo:Suponhamos que voc resolveuinstalar hastes de aterramento de 1 metrode comprimento como parte do seu sistemade aterramento. Para medir a resistividadedo solo a uma profundidade de 1 metro,falamos no espaamento entre os eletrodosde teste de 3 metros.

Para medir a resistividade do solo, inicieo Fluke 1625 e veja qual o valor daresistncia em ohms. Nesse caso, vamossupor que a resistncia 100 ohms. Entosabemos o seguinte:

A = 1 metroR = 100 ohms

Ento, a resistividade do solo seria igual a: = 2 x px A x R= 2 x 3,1416 x 1 metro x 100 ohms= 628 m


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a a a

1/3 a

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT

1625 ADVANCEDEARTH/ GROUNDTESTERGEO

E S HES

ACRresistance

Earth/GroundResistance 300 k DC Low Resistance 3 k300 k

RA RR~

Preparao para os testes deresistividade do solo com oFluke 1623 ou 1625.

7

Como se mede a resistncia do solo?

Para testar a resistividade do solo, conecte otestador de aterramento conforme mostradoabaixo.

Como podemos ver, 4 estacas de aterramentoso posicionadas no solo, eqidistantes entresi e formando uma linha reta. A distncia entreas estacas de aterramento deve ser pelo menostrs vezes maior do que a profundidade daestaca. Assim, se a profundidade de cada estacafor de 30 cm, a distncia entre as estacas deveser maior que 91 cm. O Fluke 1625 gera umadada corrente atravs das duas estacas maisexternas, e a queda no potencial medidaentre as duas estacas mais internas. Com base

na lei de Ohm (V = IR), o testador Fluke calculaautomaticamente a resistncia do solo.Como os resultados das medies geralmente

so distorcidos e invalidados na presenade pedaos de metais sob o solo, aqferossubterrneos etc., sempre recomendado quesejam feitas medies adicionais no ponto emque o eixo da estaca vira a 90 graus. Ao mudara profundidade e distncia vrias vezes, produzido um perfil que pode servir como basepara determinar o sistema de resistncia deaterramento mais adequado.

As medies de resistividade do solo sofrequentemente distorcidas pela existnciade correntes de terra e seus harmnicos. Paraimpedir que isso ocorra, o Fluke 1625 usa osistema AFC (Automatic Frequency Control controle automtico de freqncia). Esse sistemaseleciona automaticamente a freqncia de testecom a menor quantidade de rudo, possibilitandoa obteno de uma leitura clara.


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Medio de quedade potencial

O mtodo de teste de queda de potencial usado para medir a capacidade de um sistema

de aterramento ou de um eletrodo individual dedissipar a energia de um local.

Como funciona o teste de quedade potencial?

Primeiro, o eletrodo de aterramento em questoprecisa ser desconectado da instalao.Segundo, o testador conectado ao eletrodode aterramento. Em seguida, no caso do testede queda de potencial tripolar, duas estacas deaterramento so colocadas no solo, em linharetae afastadas do eletrodo de aterramento.

Normalmente, o espaamento de 20 metros suficiente. Para saber em mais detalhes comocolocar as estacas, leia a prxima seo.

O Fluke 1625 gera uma corrente determinadaentre a estaca externa (estaca de aterramentoauxiliar) e o eletrodo de aterramento; a queda

do potencial entre a estaca interna e o eletrodo medida. Com base na lei de Ohm (V = IR), otestador calcula automaticamente a resistncia

do eletrodo de aterramento.Conecte o testador de aterramento da forma

mostrada na figura. Pressione START (Iniciar)e veja no visor o valor da resistncia (RE). Este o valor real correspondente ao eletrodo deaterramento que est sendo testado. Se esseeletrodo estiver ligado em paralelo ou em sriecom outras hastes de aterramento, o valor deR

Ecorresponder ao valor total, de todas as

resistncias.

Como so colocadas as estacas?

Para obter o mximo grau de exatido ao realizartestes de resistncia de aterramento tripolares, essencial que a sonda seja colocada fora daesfera de influncia do eletrodo de aterramentosendo testado e do terra auxiliar.

Se a sonda no estiver fora da esfera deinfluncia, as reas efetivas de resistncia serosobrepostas e invalidaro as medies que estosendo realizadas. A tabela serve como guia paraconfigurar corretamente a sonda (estaca interna)e o terra auxiliar (estaca externa).

Para testar a exatido dos resultados eassegurar que as estacas de aterramentoestejam fora das esferas de influncia,reposicione a estaca interna (sonda) 1 metro emqualquer direo e faa a medio novamente.Se houver uma diferena significativa (30 %)na medida, aumente a distncia entre a hastede aterramento sendo testada, a estaca interna(sonda) e a externa (terra auxiliar) at que osvalores medidos permaneam razoavelmenteconstantes ao reposicionar a estacainterna (sonda).

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2

POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT

1625 ADVANCEDEARTH /GROUNDTESTER GEO

E S H

ACRresistance

Earth/GroundResistance300k DCLow Resistance3k300k

RA RR~

Estacainterna

Estacaexterna

Eletrodo deaterramento

Profundidadedo eletrodo deaterramento

Distnciaat a estaca

interna

Distnciaat a estaca

externa

2 m 15 m 25 m

3 m 20 m 30 m

6 m 25 m 40 m

10 m 30 m 50 m

> 20 m > 20 m


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Para testar a resistncia de eletrodos de aterramentoindividuais em torres de transmisso de alta tensocom cabos estticos ou de terra areos, necessriodesconectar esses cabos. Se uma torre tiver mais do queum terra na base, todos eles precisam ser desconectados,um por um, e serem testados. O Fluke 1625 tem umacessrio opcional um transformador de corrente tipoalicate de 320 mm (12,7 pol.) de dimetro que mede asresistncias individuais de cada coluna, sem necessidadede desconectar nenhum condutor terra ou cabos terra/estticos areos.

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2

POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT


E S H

ACRresistance


RA RR~

EI-162X

SENSIN

GC

URRENT

TRANSFORMER

Medio seletiva

O teste seletivo muito semelhante ao teste

de queda de potencial, e fornece as mesmasmedies, mas de maneira mais segura e maisfcil. Isso se deve ao fato de que no testeseletivo o eletrodo de aterramento em questono precisa ser desconectado da instalao. Otcnico no precisa correr nenhum risco ao terque desconectar o terra nem colocar em riscooutras pessoas ou o equipamento eltrico dentroda estrutura no-aterrada.

Da mesma forma que no teste de queda depotencial, duas estacas de aterramento socolocados no solo, em linha reta, afastadas

do eletrodo de aterramento. Normalmente, oespaamento de 20 metros suficiente. Emseguida, o testador conectado ao eletrodode aterramento em questo, com a vantagemde que a conexo na instalao no precisaser desconectada. Em vez disso, um grampoespecial colocado ao redor do eletrodo deaterramento para eliminar os efeitos dasresistncias paralelas no sistema aterrado, demodo que seja medido apenas o eletrodo deaterramento desejado.

Da mesma forma mencionada anteriormente,o Fluke 1625 gera uma corrente determinada

entre a estaca externa (estaca de aterramentoauxiliar) e o eletrodo de aterramento; a quedade potencial entre a estaca interna e o eletrodo medida. Somente a corrente que circula peloeletrodo de aterramento medida usando ogrampo/alicate. A corrente gerada tambmcircula por outras resistncias paralelas, masapenas a corrente que passa pelo alicate(isto , a corrente que passa pelo eletrodo deaterramento em questo) usada para calcular aresistncia (V = IR).

Se a resistncia total do sistema de

aterramento precisar ser medida, ento sernecessrio medir a resistncia de cada eletrodode aterramento prendendo um alicate emcada eletrodo individual. A resistncia total dosistema de aterramento pode ser determinadapor clculo.

Conecte o testador deaterramento conforme mostrado.Pressione START (Iniciar) e vejano visor o valor da resistncia(R

E). Este o valor real da

resistncia correspondente aoeletrodo de aterramento queest sendo testado.

9


10/16

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT

1625 ADVANCEDEARTH / GROUNDTESTER GEO

E S H

AC

Rresistance

Earth/GroundResistance300k DCLow Resistance 3 k300k

RA RR~

EI-162X

SENSINGCURRENT

TRANSFORMER

EI-162

AC

I NDUCINGCURRENT

TRANSFORMER


Medio sem estacas

O testador de aterramento Fluke 1625 mede

resistncias de loop de aterramento parasistemas multi-aterrados usando apenas alicatesde corrente. Essa tcnica de teste elimina aatividade perigosa e demorada de desconectaros terras paralelos, e tambm o processo deencontrar locais adequadas para as estacas deaterramento auxiliar. Tambm se pode executartestes de aterramento em lugares em que antesningum considerava. Dentro de edificaes, emtorres eltricas, ou em qualquer lugar em queno haja acesso ao solo.

Com este mtodo de teste, dois alicates so

fixados na haste de aterramento ou no cabode conexo e cada um deles conectado aotestador. Nenhuma estaca de atiramento usada. Uma tenso conhecida induzidapor um alicate e a corrente medidausando-se um segundo alicate. O testadormede automaticamente a resistncia do loopde aterramento nessa haste. Se houver apenasum percurso terra, como em muitas aplicaesresidenciais, o mtodo sem estacas nofornecer um valor aceitvel, e ser necessriousar o mtodo de teste de queda de potencial.

O Fluke 1625 funciona segundo o princpio

de que em sistemas com mltiplos aterramentosou aterrados em paralelo, a resistncia lquidade todos os percursos de aterramento seroextremamente baixas comparadas a um nicopercurso (o que est sendo testado). Assim,a resistncia lquida de todas as resistnciasdos percursos de retorno em paralelo ,efetivamente, zero. A medio sem estacasmede apenas as resistncias das hastes deaterramento individuais paralelas aos sistemasde aterramento. Se o sistema de aterramentono estiver paralelo terra, haver um circuito

aberto ou a medida feita ser a da resistncia doloop de aterramento.

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT

1625 ADVANCEDEARTH /GROUNDTESTER GEO

E S H

ACRresistance

Earth/GroundResistance300k DCLow Resistance 3 k300k

RA RR~

E I - 1 6 2 X S E NS

INGCUR R E NT

T R A

NS F OR ME R

EI-1

62AC

INDU

CINGC

URRENT

TRA

NSFORM

ER

Preparao para o mtodo sem

estacas usando o 1625.

Percursos de teste de corrente com o mtodo sem estacas.

0

> 10 cm

Fonte

Medir


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H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2

POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT


SES

ACRresistance


RA RR~

ST

1

Resistncia de aterramento bipolar

Em situaes em que no prtico ou no possvelcravar estacas no solo, os testadores Fluke 1623 e1625 oferecem a capacidade de efetuar medies decontinuidade/resistncia de aterramento bipolar, conformemostrado a seguir.

Para fazer esse teste, o tcnico precisa ter acesso aum terra que sabidamente bom, como, por exemplo,um cano dgua totalmente metlico. O cano deve ser decomprimento suficiente e inteiramente em metal, semflanges nem acoplamentos de isolao. Diferente de outros

testadores, os testadores Fluke 1623 e 1625 executamo teste com corrente relativamente alta (correntede curto-circuito de > 250 mA) o que garanteresultados estveis.

Circuito equivalente paramedies de dois pontos.

Medies de impedncia da terraAo tentar calcular possveis correntes decurto-circuito em usinas de energia eltricae outras instalaes de alta tenso/corrente, importante poder determinar a impednciade aterramento, pois ela ser composta deelementos indutivos e capacitivos. Comona maioria dos casos a indutividade e aresistividade so conhecidas, a impedncia realpode ser determinada por meio de um clculocomplexo.

Como a impedncia depende da freqncia,

o Fluke 1625 usa um sinal de 55 Hz para queesse clculo seja o mais prximo possvelda freqncia de operao da tenso. Issoassegura que a medio seja prxima ao valorda freqncia real de operao. Com esserecurso oferecido pelo Fluke 1625, possvelefetuar a medio direta e exata da impednciado aterramento.

Os tcnicos das empresas de fornecimento deenergia que testam linhas de transmisso dealta tenso esto interessados em duas coisas:a resistncia da terra caso ocorra queda deum raio, e a impedncia do sistema inteiro,caso ocorra um curto-circuito em um pontoespecfico da linha. Nesse caso, o curto-circuitosignifica que um fio ativo se soltou e encostouna grade metlica de uma torre.


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Medio da resistncia da terra

Em centrais de

comutaoAo se fazer uma inspeo de aterramento deuma central de comutao, necessrio realizar3 medies distintas.

Antes de fazer o teste, localize a barra deaterramento principal (MGB) dentro da centralde comutao, para saber qual o tipo desistema de aterramento existente. Conformemostrado nesta pgina, a barra de aterramentoprincipal possui condutores-terra ligados a: neutro multi-aterrado (MGN) ou entrada da

rede de energia,

campo de terra,cano dgua, e ao da estrutura ou edificaoPrimeiro, faa um teste sem estacas em cadaligao-terra individual que sai da barra deaterramento principal. A finalidade assegurarque todos os terras estejam conectados,

especialmente a barra de aterramento principal. importante notar que a inteno no medira resistncia individual, mas a resistncia de

loop do ponto em que o alicate est colocado.Conforme ilustrado na Figura 1, conecte oFluke 1625 ou 1623 e prenda os dois alicates,o de induo e o sensor, em cada conexo,para medir a resistncia do loop da barra deaterramento principal, o campo de terra, o canodgua e o ao estrutural.

Em segundo lugar, faa o teste de quedade potencial tripolar de todo o sistema deaterramento, fazendo as ligaes barra deaterramento principal conforme ilustradas naFigura 2. Para alcanar o terra remoto, muitas

companhias telefnicas aproveitam pares decabo no utilizados, em uma extenso de at1,5 quilmetros. Registre a medio e repita oteste pelo menos uma vez por ano.

Em terceiro lugar, faa as medies dasresistncias individuais do sistema deaterramento pelo mtodo de teste seletivodo Fluke 1625 ou 1623. Conecte o testadorFluke conforme ilustrado na Figura 3. Mea aresistncia da barra de aterramento principal dacoluna especfica da barra. Em seguida, meao campo de terra. Essa leitura corresponde aovalor real da resistncia do campo de terra da

central de comutao. Agora passe para o canodgua; em seguida, repita o procedimento paramedir a resistncia do ao estrutural. fcilverificar a exatido dessas medies por meioda lei de Ohm. A resistncias de cada coluna,quando calculada, deve ser igual resistnciado sistema como um todo (levando em contauma margem de erro razovel, j que nemtodos os elementos de aterramento podem sermedidos).

Esses mtodos de teste fornecem asmedidas mais exatas de uma central de

comutao, porque fornecem as resistnciasindividuais bem como os comportamentos reaiscorrespondentes no sistema de aterramento.Embora exatas, as medies no mostram comoo sistema se comportaria como rede, pois nocaso de ocorrer uma descarga atmosfrica,como um raio, ou uma corrente de falta, tudoest interligado.

MGN

MGB

Disposio de uma central de comutao comum.

Cano dgua

Campode terra

Ao daestrutura


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Para provar isso, necessriorealizar alguns testes adicionais nasresistncias individuais.

Primeiro, execute o teste de queda de potencialtripolar em cada coluna derivada da barra deaterramento principal, e registre cada medio.Novamente, com base na lei de Ohm, essasmedidas devero corresponder resistncia dosistema como um todo. Com base nos clculos,voc observar que existe uma diferena de20 % a 30 % do valor total de RE.

Finalmente, mea as resistncias das diversascolunas da barra de aterramento principal pelomtodo de teste seletivo sem estacas. Essemtodo funciona como o mtodo sem estacas;

s difere pelo uso de dois alicates separados.O alicate de tenso de induo preso nocabo ligado barra de aterramento principal,e como esta ligada entrada de energia,que paralela ao sistema de aterramento,isso j satisfaz o requisito. Coloque o alicatesensor no cabo de aterramento que leva aocampo de terra. Ao medir a resistncia, essa a resistncia real do campo de terra, maiso percurso paralelo da barra de aterramentoprincipal. E como muito baixo, em termos deohms, no dever ter efeito algum na leitura

medida. Esse processo pode ser repetido naoutra coluna da barra de aterramento, isto , nocano dgua e no ao estrutural.

Para medir a barra de aterramento principalatravs do mtodo seletivo sem estacas,coloque o alicate de induo na linha quevai ao cano dgua (j que o cano dgua decobre tem resistncia muito baixa) e a leituracorresponder apenas resistncia da barra deaterramento principal.

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT

1625ADVANCEDEARTH/ GROUNDTESTERGEO

E S H

ACRresistance


RA RR~

E I - 1 6 2 X

S E N S I

N G C

U R R

E N T

T R A N S F O R M E R

MGN

MGB

H/C2

OFF

3POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT


E S H

ACRresistance


RA RR~

EI-162X

E

I

C

E

T

T

A

F

E

MGN

MGB

EI-162AC

I NDUC

I NGCU

RRENT

TRANSFORMER

EI-162X

SENS

I NGCURRENT

TRANSFO

RMER

Figura 1: Teste sem estacas em centralde comutao.

Figura 2: Executeo teste de quedade potencialtripolar de todoo sistema de

aterramento.

1

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4POLE 4POLE

2 POLE

2POLE4POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT


E S H

ACRresistance


RA RR~

E I - 1 6 2 X

S E N S I N G C U R R E N T

T R A N S F O R M

E R

MGN

MGB

E I - 1 6 2AC

I N D U C I N G C U R R E N T


Figura 3:Mea asresistnciasindividuaisdo sistema deaterramentousando o testeseletivo.


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Outras aplicaes deresistncia de aterramento

Locais de aplicao

H mais quatro aplicaes especficas em que sepode usar o Fluke 1625 para medir a capacidadedo sistema de aterramento.

Instalaes de telefonia celular/torres de rdio e microondas

Na maioria dos locais h uma torre de4 colunas, sendo que cada uma delas aterradaseparadamente. Essas ligaes-terra so entoconectadas com cabo de cobre. Ao lado datorre encontra-se o edifcio das instalaescelulares, onde ficam todos os equipamentosde transmisso. Dentro do edifcio h um terrade halo e uma barra de aterramento principal,sendo que o terra de halo ligado barra. Oedifcio das instalaes celulares aterrado nos

4 cantos e conectado barra de aterramentoprincipal atravs de um cabo de cobre; os4 cantos tambm so interligados com fio decobre. Tambm existe uma conexo entre o anelde aterramento do edifcio e o da torre.

Subestaes eltricas

Uma subestao uma estao subsidiriaque faz parte de um sistema de distribuioe transmisso em que a tenso normalmente transformada de um valor alto em um valorbaixo. Uma subestao tpica contm asestruturas de terminais de linhas, o mecanismode distribuio de alta tenso, um ou maistransformadores de potncia, o mecanismo dedistribuio de baixa tenso, a proteo contrasurtos, os controles e os medidores.

Instalaes de comutao remota

As instalaes de comutao remota so ondese encontram em operao os concentradoresde linhas digitais e outros equipamentosde telecomunicao. A estao remotanormalmente aterrada em um dos lados dogabinete, e tambm tem uma srie de estacasde aterramento ao redor do gabinete, que sointerligadas por fio de cobre.

Proteo contra raios em instalaescomerciais e industriais

A maior parte dos sistemas de proteo contracorrente de fuga, no caso de raio, segue essedesenho de aterramento nos quatro cantos doedifcio, em geral com interligao por cabos decobre. Dependendo do tamanho do edifcio e dovalor da resistncia para a qual ele foi projetado,o nmero das hastes de aterramento varia.

Testes recomendados

Os usurios finais precisam executar os mesmostrs testes para cada aplicao: teste semestacas, teste de queda de potencial tripolar eteste seletivo.

Medio sem estacasPrimeiro, realize a medio sem estacas em: cada coluna da torre e nos quatro cantos

do edifcio(torres/instalaes celulares)

todas as conexes de aterramento(subestaes eltricas)

as linhas que vo at a estao remota(comutao remota)

as estacas de aterramento do edifcio(proteo contra raios)

MGN

MGB

Configurao normal de instalao de torre celular.


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Em todas as aplicaes, essa medio no da resistncia real, devido ao aterramento da

rede. Este sobretudo um teste de continuidadepara verificar se o local est aterrado, se existeconexo eltrica e se o sistema tem condiesde transportar corrente.

Medio de queda de potencial tripolar

Em segundo lugar, medimos a resistnciade todo o sistema pelo mtodo de queda depotencial tripolar. Lembre-se das regras decomo dispor as estacas. Esta medio deve serregistrada e as medies devem ser realizadaspelo menos duas vezes por ano. Essa medio

representa o valor de resistncia do local todo.Medio seletiva

Finalmente, medimos as ligaes individuais terra por meio do teste seletivo. Esse testeverifica a integridade dos aterramentosindividuais, das conexes, e se o potencialde aterramento est razoavelmente uniforme.Se uma das medies mostrar um grau maiorde variabilidade do que os outros, deve-sedescobrir o motivo. Deve-se medir aresistncia em:

cada coluna da torre e nos quatro cantos doedifcio (torres/instalaes celulares)

as hastes de aterramento individuais e asrespectivas conexes (subestaes eltricas)

os dois extremos da estao remota(comutao remota)

os quatro cantos do edifcio (proteocontra raios)

E I - 1

6 2 X

S ENSINGC UR RE NT

T RA NSFORMER

EI-162

AC

I N D U C I N G

C U R R E N T


H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT


E S H

ACRresistance


RA RR~

E I -162

SEN SI NGC URRENT

TRA NS FOR MER

E I -1

62X

SE NSINGCURRENT

TR ANSFORMER

H/C2

OFF

3 POLE

3 POLE

4 POLE 4 POLE

2 POLE

2POLE4 POLE

S/P2

ES/P1

E/C1

START

TEST

DISPLAY

MENU

CHANGE

ITEM

SELECT


E S HES

ACRresistance


RA RR~

1

Configuraocomum desubestaoeltrica.

Com testessem estacas

em estaode comutaoremota.

Com testeseletivo emsistema deproteocontra raios.


16/16

Fluke CorporationP.O. Box 9090, Everett, WA 98206 EUA

Fluke Europe B.V.PO Box 1186, 5602 BDEindhoven, Holanda

Para obter mais informaes,ligue para os seguintes nmeros:EUA: (800) 443-5853 ouFax (425) 446-5116Europa/Oriente Mdio/frica+31 (0) 40 2675 200 ouFax: +31 (0) 40 2675 222Canad: (800)-36-FLUKE ouFax (905) 890-6866Em outros pases:+1 (425) 446-5500 ouFax: +1 (425) 446-5116Site na Internet: http://www.fluke.com

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Os testadores mais completos

O diferencial dos testadores Fluke 1623 e 1625 que podemexecutar os 4 tipos de medies de aterramento: Tripolar, quadripolar e queda de potencial (com estacas) Testes quadripolares de resistividade de solo (com estacas) Testes seletivos (com 1 alicate e estacas) Testes sem estacas (apenas com 2 alicates)O kit do modelo completo vem com o testador 1623 ou 1625, um

jogo de 2 condutores, 4 estacas de atiramento, 3 bobinas de cabocom fio, 2 alicates, baterias e manualtudo acondicionado emuma maleta Fluke durvel.

Funes avanadas do Fluke 1625

As funes avanadas do Fluke 1625 incluem:Controle automtico de freqncia (AFC - Automatic

Frequency Control)identifica interferncia existente eescolhe a freqncia de medio que minimize o efeito, a fimde fornecer um valor de aterramento mais exato.

Medio R*calcula impedncia de atiramento a 55 Hz pararepresentar de modo mais exato a resistncia de atiramentoque uma ligao de falha terra detectaria

Limites ajustveispara mais rapidez nos testes

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Transformador de ncleo dividido, 320 mm (12,7 pol.)paratestes seletivos em colunas individuais de torres.

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Resistencia Do Aterramento

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