Universidade Católica de Moçambique
Faculdade de Engenharia
3oANO
Engenharia Electrotécnica
Técnicas de Alta Tensão
Docente: Gervásio Amorim
Universidade Católica de Moçambique
Faculdade de Engenharia
10.05.2018
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Aterramento Elétrico: Fundamentos, Tipos e Aplicações, Trabalhos de Eletrotécnica
Aterramento ELETRICO TRABALHO FEITO ACERCA DE ATERRAMENTO
Tipologia: Trabalhos
2019
1 / 17
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Universidade Católica de Moçambique
Faculdade de Engenharia
3 o^ ANO
Engenharia Electrotécnica
Técnicas de Alta Tensão
Docente: Gervásio Amorim
Universidade Católica de Moçambique
Faculdade de Engenharia
3 o^ ANO
Engenharia Electrotécnica
SOBRETENSÕES INTERNAS
Discentes:
Arsénio De Jesus
Axel Di Alberto Sambo
Gouca Paulino Gonçalves
Docente: Gervásio Amorim
Esse cuidado deve ser traduzido na elaboração de projectos específicos, nos quais, com base em
dados disponíveis e parâmetros pré-fixados, sejam consideradas todas as possíveis condições a
que o sistema possa ser submetido.
Aterramento, é a arte de se fazer uma conexão com toda a terra. A conexão terra é na realidade a
interface entre o sistema de aterramento e toda a terra, e é por esta interface que é feito o
contato elétrico entre ambos (“terra” e sistema de aterramento). Através desta interface passarão
os eventos elétricos para o mencionado sistema.
Portanto Neste trabalho serão apresentadas as diferentes técnicas de como fazer um sistema de
aterramento de acordo com o local, o tipo de solo e a necessidade de proteção dos equipamentos.
Também será falado de como tratar o solo de sistemas já existentes que possuam uma
resistividade alta, melhorando o escoamento da corrente de falta. Ao final, serão feitos alguns
estudos de caso.
OBJETIVOS DO ATERRAMENTO
- Manter os potenciais produzidos pelas correntes de falta dentro de limites de segurança reduzindo a possibilidade de choques graves ou desconfortáveis em pessoas e animais;
- Minimizar os danos materiais em equipamentos e nas linhas, em caso de falhas elétricas provocadas por deficiência ou falhas no isolamento das partes vivas;
- Obter um valor de resistência de aterramento o mais baixo possível a fim de descarregar cargas eléctricas e correntes indevidas para a terra;
- Dar maior confiabilidade e rapidez na actuação dos sistemas de protecção.
Uma instalação eléctrica de baixa tensão, por exemplo, deve estar protegida a fim de garantir o
funcionamento adequado dos sistemas de protecção contra choques eléctricos, sobre tensões,
descargas atmosféricas, descargas electrostáticas e também dos equipamentos de tecnologia de
informação como: computadores, centrais telefónicas, modems, controladores etc.
Aterramos também para simplificar o sistema de protecção dos sistemas eléctricos.
O aterramento proporciona a interrupção do suprimento de energia de um circuito ou de todo o
sistema eléctrico de forma simples, rápida e precisa com a finalidade de isolar um defeito ou
falha ocorrente, impedindo a propagação da falha e os consequentes danos materiais ou pessoais.
Sem o aterramento, a proteção é feita de forma mais complexa e com maiores custos em
dispositivo
Conceitos Básicos
Um dado importante, na elaboração do projecto de aterramento é o do conhecimento das características do solo, principalmente sua resistividade eléctrica. Esta, além da importância para a engenharia eléctrica, em termos de protecção e segurança, auxilia também em outras áreas
Os principais tipos são:
- Uma simples haste cravada no solo;
- Hastes alinhadas;
- Hastes em triângulo;
- (^) Hastes em quadrado;
- Hastes em círculos;
- Placas de material condutor enterradas no solo;
- Fios ou cabos enterrados no solo, formando diversas configurações, tais como:
- Estendido em vala comum;
- Em cruz;
- Em estrela;
- Quadriculados, formando uma malha de terra.
O tipo de sistema de aterramento a ser adotado depende da importância do sistema eléctrico
envolvido, das características do local e do custo. O sistema mais eficiente e também o mais
caro é, evidentemente, a malha de terra.
Processos de Aterramento de Baixa tensão
Como cravar a haste:
- Escolha um lugar com terra e inicie um furo ou buraco no chão para enterrar a haste. No caso
de não conseguir um local de terra, teremos que escolher um outro próximo de onde será
utilizado o aterramento e romper o chão utilizando ferramentas de pedreiro (marreta, talhadeira,
ponteiro, etc).
- Coloque uma mangueira, sem esguicho, saindo água na entrada desse buraco iniciado e deixe
por alguns minutos. Estando humedecida, a terra deverá ficar mais branda e será mais fácil
enterrar a haste de cobre.
- Executar a junção das duas hastes através do conector de emenda
- Retire a mangueira e comece a enterrar a haste com as mãos. Enterre o quanto conseguir e
retire a haste novamente, deixando somente o buraco.
- Coloque a mangueira novamente no buraco e deixe por alguns minutos.
- Repita esta operação com a mangueira e a haste até que não consiga mais empurra-la com as
mãos. Quando isto acontecer continue a operação batendo com a marreta.
- Sempre que conseguir, retire a haste e coloque a mangueira em seu lugar por alguns minutos.
Quando não conseguir mais retirar a haste, continue
Colocar a caixa de inspecção de terra
- Cave em volta desses 10 centímetros um buraco de modo que seja possível acomodar a caixa
de inspecção de terra (Figura - com altura de 250mm e Ø250mm), que poderá ser de concreto,
PCV ou manilha.
Conectar o cabo a haste
- Descasque um cabo de diâmetro (S), de cor verde ou verde-amarelo, mais ou menos 10 cm e
conecte o cabo na haste com um conector tipo olhal (Figura) ou conector prensa haste-cabo.
Esquema Basico e Geral de Ateramento
MEDIÇÃO DO TERRA
Medida através do “Medidor de Resistência de Terra” tipo “Megger” ou similar:
Este processo consiste, basicamente, em aplicarmos uma tensão entre terra a ser medido e o terra auxiliar (eletrodos fixos ou eletrodos de corrente) e medirmos a resistência do terreno até o ponto desejado (eletrodo móvel ou eletrodo de tensão). O esquema de ligações é mostrado na figura abaixo
Antes de iniciar a medição, deve-se calibrar o aparelho de modo a deixa-lo pronto. Conforme o local da medição, não se conseguirá o ajuste do zero e, às vezes, teremos oscilação do ponteiro do galvanômetro. Isto ocorre devido às interferências e influências que o aparelho capta do solo, através do eletrodo móvel, pois a tensão que se aplica aos eletrodos fixos é baixa e resulta em correntes da ordem de 1 a 10mA. Porém, em condições normais, devido à correntes de desequilíbrio de carga em sistemas aterrados e correntes de consumidores monofásicos com retorno pela terra, circula uma corrente pela terra da ordem de várias centenas de miliampéres. A tensão resultante no eletrodo móvel será, pois, devido à soma vetorial da corrente injetada no solo e da já existente. Teremos, portanto, erro de medida que é função da grandeza da corrente que causa a interferência. A oscilação do ponteiro do galvanômetro é causado pela modulação resultante das ondas injetada e de interferência quando tiverem freqüências próximas ou múltiplas. No caso mais crítico, poder-se-á encontrar valores de “resistência de terra” igual a zero, quando o valor da corrente injetada e a interferência forem iguais e defasadas de 180 graus, com a mesma freqüência pois a soma vetorial das correntes seria nula.
Procedimento
- Alinhar o sistema de aterramento principal com as hastes de potencial e auxiliar;
- A distância entre o sistema de aterramento principal e a haste auxiliar deve ser suficientemente grande ( por volta de 35m), para que a haste de potencial atinja a região plana do patamar. Devem ser feitas diversas medidas para levantamento do gráfico
- O aparelho deve ficar o mais próximo possível do sistema de aterramento principal;
Procedimentos para correcao da resistencia de Aterramento
Todo sistema de aterramento depende da sua integração com o solo e da resistividade aparente. Se o sistema já está fisicamente definido e instalado, a única maneira de diminuir sua resistência elétrica é alterar as características do solo, usando um tratamento químico. O tratamento químico dever ser empregado somente quando:
- Existe o aterramento no solo, com uma resistência fora da desejada, e não se pretende altera-lo por algum motivo;
- Não existe outra alternativa possível, dentro das condições do sistema, por impossibilidade de trocar o local, e o terreno tem resistividade elevada.
CARACTERÍSTICAS DO TRATAMENTO Q UÍMICO DO S OLO
O tratamento químico do solo visa a diminuição de sua resistividade, conseqüentemente a diminuição da resistência de aterramento. Os materiais a serem utilizados para um bom tratamento químico do solo devem ter as seguintes características: -Boa higroscopia;
-Não ser corrosivo;
-Baixa resistividade elétrica;
-Quimicamente estável no solo;
-Não ser tóxico;
-Não causar danos a natureza.
O tipo mais recomendado de tratamento químico, é o uso do Gel químico, que é constituído de uma mistura de diversos sais que, em presença da água, formam o agente ativo do tratamento. Suas propriedades são: -Quimicamente estável;
-Não solúvel em água;
-Higroscópico;
-Não é corrosivo;
-Não é atacado pelos ácidos contidos no solo;
-Seu efeito é de longa duração.
Todo sistema de aterramento depende da sua integração com o solo e da resistividade aparente. Se o sistema já está fisicamente definido e instalado, a única maneira de diminuir sua resistência elétrica é alterar as características do solo, usando um tratamento químico. O tratamento químico deve ser empregado quando: F 0 A 7
F 0 2 0 Existe o aterramento no solo, com uma resistência fora da desejada e não se pretende alterá- la por algum motivo;
F 0 A 7
F 0 2 0 Não existe alternativa possível, dentro das condições do sistema, por impossibilidade de trocar o local, e o terreno tem resistividade elevada.
O tratamento químico visa à diminuição de sua resistividade, consequentemente, à diminuição da resistência de aterramento.
Tipos de tratamento químico
Os produtos mais usados nos diversos tipos de tratamento do solo são:
BENTONITA
É um material argiloso que tem as seguintes propriedades: F 0 7 6
F 0 2 0 Facilidade na absorção de água; F 0 7 6
F 0 2 0 Retém umidade; F 0 7 6
F 0 2 0 Conduz bem eletricidade; F 0 7 6
F 0 2 0 Baixa resistividade (1,2 a 4^ Ω.m); F 0 7 6
F 0 2 0 Não corrosivo, pH alcalino e protege o material do aterramento contra a corrosão natural do solo.
Hoje em dia, apesar de ser pouco usada, é empregada uma variação onde se adiciona gesso para dar maior estabilidade ao tratamento.
b) EARTHRON
Conclusão
Neste trabalho foi apresentado, de uma maneira bem detalhada e explicativa, o passo a passo
necessário para se projetar um sistema de aterramento, quais eram as finalidades desse projeto,
os tipos de sistemas e os equipamentos necessários que dão suporte ao aterramento.
O aterramento nas instalações elétricas atuais é um item obrigatório. Sua função está na proteção dos equipamentos através da criação de um caminho para as correntes de falta (curto entre fase-carcaça do equipamento), atuando assim nos dispositivos de proteção.
Portanto a principal função do aterramento, além da proteção de equipamentos, é evitar choques elétricos que venham a causar desfibrilação ventricular (parada cardíaca). Para tanto é recomendado em qualquer caso o uso de dispositivos DR 30mA, ou seja, equipamentos diferenciais residuais que atuam desligando os sistemas no caso de choque elétrico ou fugas de corrente maior do que 30mA.
Bibliografia
Cavalin, G. (1996). Instalacoes eletricas predias. Sao Paulo: erica Ltda.
Filho, V. S. (1992). Aterramento eletrico. Belo horizonte: 1.
Governo de Estado de Sao Paulo. (2001). Aterramento. Sao Paulo: Secretaria do Estado.
Pinheiro, T. F. (2013). Sistema de Aterramento em Baixa tensao. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO, RIO DE JANEIRO, Brasil.