Sistema de Aterramento

8/9/2019 Sistema de Aterramento

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Universidade Federal do Cear

Departamento de Engenharia Eltrica

Disciplina de Gerao, Transmisso e Distribuio de Energia Eltrica

Sistema de Aterramento

Prof Ruth Pastra Saraiva Leo, Ph.D., P.D.

Lus Paulo Carvalho dos Santos 0276335

Luiz Fernando Almeida Fontenele 0276348

Fortaleza, 04 de setembro de 2008

Motivao

Garantir a segurana daspessoas;

Proteo das instalaes;

Melhoria da qualidade dosservios;

Estabelecimento de umreferencial de tenso paraa instalao.


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Motivao

Funes

Proteger o usurio do equipamento de descargasatmosfricas, atravs de um caminho alternativopara a terra;

Descarregar cargas estticas acumuladas nascarcaas das mquinas ou equipamentos para aterra;

Facilitar o funcionamento dos dispositivos deproteo atravs da corrente desviada para oterra.


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Objetivos Interligar eletricamente objetos condutores ou

carregados, de forma a ter as menores diferenas dapotencial possveis;

Proporcionar um caminho de escoamento para o terradas descargas atmosfricas ou sobretenses devidasa manobras de equipamentos;

Diminuir valores de tenso fase-terra do sistema,fixando a tenso de isolao a valores determinados;

Proporcionar o escoamento para a terra daeletricidade esttica gerada por equipamentos ou porinduo, evitando faiscamento.

Definio

Ligao de um equipamento ou de um sistema terra, pormotivo de proteo ou por exigncia quanto aofuncionamento do mesmo - NBR5410;

Condutor neutro da concessionria:

Teoricamente potencial nulo;

Desbalanceamento das fases do transformador:

Variao no potencial do neutro;

Soluo:

Ligar o neutro ao terra na entrada.


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Definio

Neutro

Terra

Definio

Neutro:

Condutor fornecido pela concessionria, pelo qualh o retorno de corrente eltrica;

Terra: Condutor construdo atravs de uma haste metlica

e que, em situaes normais, no deve possuircorrente eltrica circulante.


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Classificao Funcional:

Aterramento de umcondutor vivo;

Proteo:

Aterramento dasmassas e doselementos condutosestranhos instalao;

De Trabalho:

Aterramento de umaparte de um circuito.

Normas NBR 5410/1997 Baseada na IEC 60.364: Electrical Installations Buildings; Instalaes eltricas de baixa tenso; Sumrio:

1. Objetivo; 2. Referncias normativas; 3. Definies; 4. Determinao das caractersticas gerais;

5. Proteo para garantir segurana; 6. Seleo e instalao dos componentes; 7. Verificao final; 8. Manuteno; 9. Requisitos para instalaes ou locais especiais; ANEXOS:

A. Faixas de tenso; B. Mtodo de ensaio para medio da resistncia eltrica de pisos e

paredes; C. Verificao da operao de dispositivos a corrente diferencial-

residual (dispositivos DR); D. Medio da resistncia de aterramento; E. Medio da impedncia do percurso da corrente de falta; F. Ensaio de tenso aplicada.


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Normas 1.3. Prescries fundamentais:

1.3.1. Proteo contra choques eltricos:

1.3.1.1. Proteo contra contatos diretos:

As pessoas e os animais devem ser protegidos contraos perigos que possam resultar de um contato com

partes vivas da instalao.

Normas

Aplica-se aos circuitos:

Alimentados atravs de uma tenso igual ouinferior a 1000V em correntes alternadas;

Com freqncias inferiores a 400Hz, ou a 1500Vem corrente contnua.


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Normas 1.3. Prescries fundamentais:

1.3.1. Proteo contra choques eltricos:

1.3.1.1. Proteo contra contatos diretos:

As pessoas e os animais devem ser protegidos contraos perigos que possam resultar de um contato com

partes vivas da instalao.

Normas

6.1.5.3 Condutores:

Neutro:

Azul-claro;

Condutor de proteo(PE):

Verde-amarelo;

Condutor PEN:

Azul-claro com anilhaverde-amarela.


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Aterramento de neutroQuando a instalao for alimentada em baixa

tenso pela concessionria, o condutor neutrodeve ser sempre aterrado na origem dainstalao;

Aterramento de neutro na origem:

Melhoria na equalizao de potenciais essencial segurana.

Projeto

A seo mnima dos condutores de proteo podeser determinada por:

S = S/2S > 35

1616 < S 35

SS 16mm

Seo mnima doscondutores de proteo(S) (mm)

Seo dos condutoresfases(S) (mm)


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Eletrodos Convencionais Tipo e a profundidade de instalao dos eletrodos de

aterramento;

Resistam s solicitaes trmicas, termomecnicas eeletromecnicas;

Sejam adequadamente robustos ou possuam proteomecnica apropriada para fazer s condies deinfluncias externas;

Apresente baixo valor de impedncia de aterramento;

Tenha distribuio espacial conveniente.

Eletrodos de Aterramento

Profundidade mnima de0,60m. Posiohorizontal

25mm de seo e 10mde comprimento

Cabo de cobre

Profundidade mnima de0,60m. Largura naposio vertical

25mm de seo, 2mmde espessura e 10m decomprimento

Fita de cobre

Enterramentototalmente vertical

Dimetro de 15mm com2,00 a 2,40m decomprimento

Haste de ao zincado

Enterramentototalmente vertical

2,4m de comprimento edimetro nominal de25mm

Tubo de ao zincado

ObservaesDimenses MnimasTipo de Eletrodo


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Esquemas de Aterramento Simbologia:

Primeira letra: T Ponto diretamente aterrado;

I Isolao de todas as partes vivas em relao terra ouaterramento de um ponto atravs de uma impedncia;

Segunda letra: T Massas diretamente aterradas, independentemente do

aterramento eventual de um ponto de alimentao;

N Massas ligadas diretamente ao ponto de alimentaoaterrado (corrente alternada: ponto aterrado neutro);

Demais letras: S Funes de neutro e de proteo asseguradas por

condutores distintos;

C Funes de neutro e de proteo combinadas em umnico condutor.

Esquemas de Aterramento

Simbologia:

L1, L2 e L3 Condutores fase;

N Condutor neutro;

T Condutor terra (ou de proteo);

PE Condutor de proteo; PEN Condutor de proteo e neutro;


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Esquemas de Aterramento Sistema TN-S:

Condutor neutro e de proteo so distintos.


Sistema TN-C:

Condutores neutro e de proteo so combinadosem um nico condutor, ao longo de toda ainstalao.


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Esquemas de Aterramento Sistema TN-C-S:

Condutores neutro e de proteo so combinadosem um nico condutor em parte da instalao


Sistema TN:

Possuem um ponto da alimentao diretamenteaterrado, sendo as massas ligadas a esse pontoatravs de condutores de proteo;

Toda a corrente de falta fase-massa umacorrente de curto-circuito.


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Esquemas de Aterramento Sistema TN:

Havendo uma falta de impedncia desprezvelentre um condutor de fase e um de proteo ouuma massa, o seccionamento automtico deve seefetuar no tempo mximo igual ao especificado:

Impedncia do percurso da corrente de falta;

Corrente que assegura a atuao dodispositivo de proteo em um tempo mximo

especificado;

Tenso nominal entre fase e terra.

sZ

s a o Z I U =

aI

oU


Sistema TT:

Ponto de alimentao diretamente aterrado;

Massas de instalao ligadas a eletrodos deaterramento eletricamente distintos do eletrodo de

aterramento da alimentao.


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Esquemas de Aterramento Sistema TT:

As correntes de falta direta fase-massa devem serinferiores a uma corrente de curto-circuito, sendo,porm, suficientes para provocar o surgimento detenses de contato perigosas;

Soma das resistncias do eletrodo deaterramento e dos condutores de proteo das

massa; Corrente diferencial-residual nominal;

Tenso de contato limite.

A n L R I U

=

AR

nI

LU


Sistema IT:

No possui qualquer ponto da alimentaodiretamente aterrado;

Massas da instalao aterradas.


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Esquemas de Aterramento Sistema IT:

Utilizao restrita:

Instalaes industriais de processo contnuo, comtenso de alimentao igual ou superior a 380 V;

Instalaes alimentadas por transformado deseparao com tenso primria inferior a 1000 V;

Circuitos com alimentao separada, de reduzidaextenso, em instalaes hospitalares, onde acontinuidade da alimentao e a segurana dospacientes so essenciais.

Sistema IT: As massas deve ser aterradas individualmente, em

grupos ou em conjunto;

Resistncia do eletrodo de aterramento dasmassas;

Corrente de falta no caso de uma primeirafalta direta entre um condutor de fase e umamassa;

Tenso de contato limite.

A d L R I U =

AR

dI

LU



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Projeto Resistividade do solo;

Tipo do solo;

Geometria da haste de aterramento;

Constituio da haste de aterramento;

Formato da haste de aterramento.

Projeto

O condutor terra deve ser de cobre nu, to curtoe retilneo quanto possvel, sem emendas, chavesou dispositivos que possam causar suainterrupo;

Os condutores de aterramento destinados a ligaros dispositivos de proteo contra sobretensesao barramento de equipotencializao devemseguir o caminho mais reto e curto possvel, afim de minimizar sua impedncia.


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Projeto O ponto de conexo entre o condutor terra e o

eletrodo de terra deve ser feito atravs deconectores apropriados ou solda exotrmica eacessveis a inspeo;

A bitola mnima do condutor de terra deve estarde acordo com as prescries da NBR-5410.

Projeto

Medidor de resistncia do terra: Terrmetro:

Duas hastes de referncia;

Medio das quedas de tenso;

Indicao do valor hmico da resistncia do terra;

Inconveniente: Fazer buracos no cho.


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Projeto Mtodo alternativo:

Escolhe-se uma fase;

Conecta-se um plo de uma lmpada comum;

Conecta-se o outro plo na haste de terra;

Concluso: Quanto mais prximo do brilho normalfor o brilho da lmpada, mais baixa a resistnciado terra.

Sistema de Proteo contra Descargas

Atmosfricas (SPDA)

Funo:

Proteger uma construo ou estrutura contra osefeitos das descargas atmosfricas;

Componentes: Sistema externo (pra-raios);

Condutores de descida;

Aterramento.


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Sistema de Proteo contra Descargas

Atmosfricas (SPDA) Captor ou Ponta:

Intercepta as descargas atmosfricas; Uma ou mais pontas de ao inoxidvel com isolador de

porcelana vitrificada com nvel de tenso de 10kV; Condutor de descida:

Liga uma cordoalha que conduz a corrente eltrica docaptor terra;

Fio, fita ou cabo de cobre; Isoladores: Porcelana ou vidro;

10 kV; Eletrodo de terra:

So colocados um ou mais eletrodos de cobre,enterrados

Valor mximo: 10 ohms Em reas com inflamveis: 1 ohm

Eletrodos de Terra

Horizontal

Horizontal

Vertical

Horizontal

Posio

53,48 mm2 at 19 fios

25 mm X 2mm X 10,00 m

25 mm (int.) X 2,40 m

13 mm (ext.) X 2,40 m

2 mm X 0,25 mm2

Dimenses mnimas

0,60 m

0,60 m

Cravado porpercusso

0,60 m

Profundidade

mnima

CobreCabo e

cordoalhas

CobreFitas

Cobrecopperweld

Tubos

CobreChapas

MaterialTipo de eletrodo


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Eletrodos de Terra Resistncia de terra

NBR 5.419/93

Proteo de Estruturas contra DescargasAtmosfricas

Medio:

Megger

Subestao Fortaleza II


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