Aterramento elétrico

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  • ATERRAMENTO ELTRICOPor que os sistemas eltricos devem ser aterrados?fonte principal: ProcobreAdaptao: Prof Margareth

  • A palavra aterramento refere-se terra propriamente dita. O aterramento o fio ou a barra de cobre enterrado que tem o propsito de formar um caminho condutor de eletricidade, tanto quanto assegurar continuidade eltrica e capacitar uma conduo segura qualquer que seja o tipo de corrente.

    Os sistemas eltricos em geral no precisam estar ligados a terra para seu funcionamento de fato. Porm, nos sistemas eltricos quando indicamos as tenses, geralmente elas so referidas a terra que, neste caso, representa um ponto de referncia (ponto de potencial zero) ao qual todas as outras tenses so referidas. Aterrar significa controlar a tenso em relao a terra dentro de limites previsveis.

    Quando algum est em contato com a terra, seu corpo est aproximadamente no potencial da terra. Se a estrutura metlica de uma edificao est aterrada, ento todos os seus componentes metlicos esto aproximadamente no potencial de terra.

  • Quando se diz que algum aparelho est aterrado(ou eletricamente aterrado) significa que um dos fios de seu cabo de ligao est propositalmente ligado terra. Ao fio que faz essa ligao denominamos "FIO TERRA".

    O aterramento dos sistemas eltricos visa proteo das pessoas e do patrimnio contra uma falta (curto-circuito) na instalao e oferece um caminho seguro, controlado e de baixa impedncia em direo terra para as correntes induzidas por descargas atmosfricas.

    Quando uma das trs fases de um sistema no aterrado entra em contato com a terra, acidentalmente ou no, a proteo no atua e nenhum equipamento para de funcionar. Nesse sistema possvel energizar a carcaa metlica de um equipamento com um potencial mais alto que o da terra, colocando as pessoas que tocarem o equipamento e um componente aterrado da estrutura simultaneamente, em condies de choque.

  • Qualquer que seja a finalidade do aterramento, proteo (constitudo pelas medidas destinadas proteo contra choques eltricos provocados por contato indiretos) ou funcional (aterramento de um condutor do sistema, geralmente o neutro, objetivando garantir a utilizao correta e confivel da instalao) o aterramento deve ser nico em cada local da instalao.

    Conforme orientao da ABNT a resistncia deve atingir no mximo 10 Ohms, quando equalizado com o sistema de pra-raios ou no mximo 25 Ohms quando o sistema de pra-raios no existir na instalao.

    obrigatrio que todas as tomadas tenham o seu fio terra. Normalmente elas j vm com o fio terra instalado, seja no prprio cabo de ligao do aparelho tomada, seja separado dele. No primeiro caso preciso utilizar uma tomada com trs polos onde ser ligado o cabo do aparelho.

  • O aterramento obrigatrio e a baixa qualidade ou a falta do mesmo invariavelmente provoca queima de equipamentos. Suas caractersticas e eficcia devem satisfazer s prescries:

    de segurana das pessoas,

  • desligamento automtico,

  • cargas estticas

  • equipamentos eletrnicos

  • controle de tenses

  • E ainda: transitrios

  • ATERRAMENTO NICOO aterramento est presente em diversos sistemas de proteo dentro de uma instalao eltrica: proteo contra choques, contra descargas atmosfricas, contra sobretenses, proteo de linhas de sinais e deequipamentos eletrnicos e protees contra descargas eletrostticas.

    Normalmente, estuda-se cada proteo mencionada separadamente, oque leva, em alguns casos, a imaginar que tratam-se de sistemascompletamente separados de proteo. Isso no verdade. Paraefeito de compreenso, conveniente separar os casos, porm, naexecuo dos sistemas, o que existe um nico sistema deaterramento.

    Dessa forma, veremos a seguir os principais aspectos de cada item e, no final, iremos reun-los em um s aterramento.

  • ESQUEMAS DE ATERRAMENTOA NBR-5410 classifica os sistemas de distribuio em baixa tenso Em funo das ligaes terra da fonte de alimentao (geralmente um transformador) e das massas, de acordo com a seguinte simbologia, constituda de 2 ou 3 ou, eventualmente, 4 letras:

    A primeira letra representa a situao da alimentao em relao terra: T = um ponto diretamente aterrado. I = isolao de todas as partes vivas em relao terra ou aterramento de um ponto atravs de uma impedncia;

    A segunda letra representa a situao das massas da instalao eltrica em relao terra: T = massas diretamente aterradas, independente do aterramento eventual de um ponto da alimentao. N = massas ligadas diretamente ao ponto da alimentao aterrado ( em CA o ponto aterrada normalmente o neutro );

  • outras letras indicam a disposio do condutor neutro e do condutor

    de proteo:

    S = funes de neutro e de proteo asseguradas por condutores distintos;

    C = funes de neutro e de proteo combinadas em um nico condutor (condutor PEN).

    As instalaes eltricas de baixa tenso devem ser executadas de acordo com os esquemas TT, TN (podendo ser TN-S, TN-C ou TN-C-S) e IT.OBS: NUNCA UTILIZE O NEUTRO DA REDE ELTRICA COMO TERRA, A NOSER EM CASOS ESPECFICOS CONDUTOR PEN ( ver 5410)

  • ESQUEMA TNEste esquema possui um ponto de alimentao diretamente aterrado,sendo as massas ligadas a esse ponto atravs de condutor de proteo:

    TN-S, o condutor neutro e o de proteo so distintos;

    TN-C, o condutor neutro e o de proteo so combinados em um nico condutor ao longo de toda a instalao.

    TN-C-S, o condutor neutro e o de proteo so combinados em um nico condutor em uma parte da instalao;

  • a) Esquema TN-S

  • b) Esquema TN-C

  • c) Esquema TN-C-S

  • c) Esquema TN-C-S

  • ESQUEMA TT (neutro aterrado)

    Este esquema possui um ponto de alimentao diretamente aterrado, estando as massas da instalao ligado eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentao.

  • Esquema IT (neutro isolado ou aterrado por impedncia)

    Este esquema no possui nenhum ponto de alimentao diretamente aterrado, somente as massas da instalao so aterradas.

  • APLICAO DOS ESQUEMAS TT,TN E IT

    Quando a instalao possui um transformador ou gerador prprio, como o caso das indstrias e de certos prdios institucionais e comerciais de porte, via de regra, a opo pelo esquema TN. Mas, quando o prdio alimentado por transformador exclusivo de propriedade da concessionria, tem-se que consultar a concessionria a respeito da utilizao de seu neutro como condutor PEN.

    Para instalaes alimentadas por rede pblica de baixa tenso, caso das residncias e pequenos prdios de todos os tipos, devido ao aterramento recomendado para o neutro, o esquema IT fica eliminado e o TT o mais indicado.

    Quando existirem equipamentos com elevado nvel de correntes de fuga, o esquema TT no recomendado, em virtude da possibilidade de disparos intempestivos dos dispositivos DRs e quando existirem equipamentos com elevada vibrao mecnica, o uso de um esquema TN no indicado, devido possibilidade de rompimento dos condutores.

  • CHOQUES ELTRICOS

    Chamamos de choque eltrico a sensao desagradvel provocada pela circulao de corrente no corpo humano. As conseqncias de um choque eltrico podem variar de um simples susto at a morte, dependendo da intensidade de corrente e da durao desta.

    Os choques podem ser por contatos: Diretos: quando a pessoa toca diretamente um condutor energizado.

    Indiretos: quando a pessoa toca a massa de um equipamento que normalmente no est energizada, mas que, por falha da isolao principal, ficou energizada.

  • Causas dos contatos diretos: ignorncia, imprudncia ou negligncia.

    Caractersticas dos contatos indiretos: imprevisveis e freqentes, representam maior perigo e recebem uma importncia maior na Norma.

  • Dispositivo DR So dispositivos que detectam a soma fasorial das correntes que percorrem os condutores VIVOS de um circuito num determinado ponto. O mdulo dessa soma fasorial a chamada Corrente Diferencial-Residual(DR) .

  • MESMO QUE O CIRCUITO TRIFSICO SEJA DESEQUILIBRADO, NA AUSNCIA DE FUGAS:COM FUGA DE CORRENTE (CORRENTE DE FUGA = IDR):

    ATUAO IDR = I n (CORRENTE DIFERENCIAL- RESIDUAL NOMINAL DE ATUAO)IDEAL IDR = 0 I DR 0,5 . I n

  • ZONAS TEMPO-CORRENTE DOS EFEITOS DE CORRENTE ALTERNADA ( 15 A 100 Hz ) SOBRE PESSOA IEC 479

    Nenhum efeitoperceptvel Efeitos fisiolgicosgeralmente no danosos Efeitos fisiolgicos notveis (parada cardaca,parada respiratria, contraes musculares)geralmente irreversveis. Elevada probabilidade deefeitos fisiolgicos gravese irreversveis:- fibrilao cardaca,- parada respiratria.C1: no h fibrilao do corao.C2: 5% de probabilidade de fibrilaoC3: 50% de probabilidade de fibrilao.

  • ATENO: dispositivos DR no limitam a corrente do choque eltrico a valores inferiores a I n , mas apenas o tempo que a corrente circula nas pessoas. Sua ao a de interromper o circuito to mais rapidamente quanto maior for a corrente diferencial-residual.

  • Dispositivo DR (IDR)

    Especificao: In (A)

    I n (mA ou A)

    Un (V)

    Iint (A ou kA)

    f (Hz)

    N plos

  • Dispositivo DR (DDR)

    Especificao:Interruptor DR + Disjuntor

  • Disjuntor + Bloco Diferencial

  • Dispositivo DR: recomendaesquando utilizado apenas os IDRs, a proteo contra sobrecorrentes tem que ser assegurada por dispositivo especfico, atendendo s prescries da NBR 5410, e o IDR ter que suportar as solicitaes trmicas e mecnicas provocadas por correntes de falta depois (a jusante) de sua posio no circuito;

    ao serem instalados DRs na proteo geral e dos circuitos termina