Aterramento Elétrico, o que você precisa saber sobre!

Importância e Funções do Aterramento Elétrico

Um Aterramento Elétrico, em termos gerais, desempenha sua função atrelada principalmente a ao menos um dos seguintes aspectos:

• O desempenho de um sistema elétrico a ele conectado
• A proteção do sistema elétrico e seus equipamentos
• E a segurança aos seres vivos.

Aspectos Técnicos do Aterramento

Um aterramento desempenha um papel crucial na garantia do bom funcionamento do sistema elétrico quando sua função é utilizar o solo para retornar a corrente elétrica ao sistema, assegurando estabilidade.

Em um sistema trifásico Y desbalanceado, a corrente elétrica flui em regime normal de operação pelo condutor neutro, que interliga as cargas ao aterramento elétrico no solo. Redes de energia e sinal necessitam de algum referencial elétrico para seu perfeito funcionamento, e assim de maneira geral utiliza-se o potencial da terra.

O aterramento, quando visa proteção do sistema elétrico e seus equipamentos, representa um caminho para que correntes de fuga ou de falta possam fluir, permitindo a correta atuação de seus dispositivos de proteção. Além disso, dispositivos de proteção contra surtos elétricos também necessitam deste caminho promovido pelo aterramento para desviar a energia do surto elétrico para o solo, protegendo equipamentos.

Normas Técnicas Relacionadas ao Aterramento

Para a elaboração de um projeto de sistema de aterramento, o projetista deve, primeiramente, ter o conhecimento do propósito de sua conexão a cada subsistema, as características requeridas ao mesmo e, por fim, fazer uso das respectivas normas técnicas para o correto dimensionamento.

Quais normas se aplicam ao aterramento?

Outras normas abordam o aterramento elétrico referenciando alguma das citadas acima, como é o caso da norma da NBR 16690 Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos – Requisitos de Projeto, onde suas orientações de aterramento são direcionadas principalmente para as NBR 5410 e NBR 5419.

Características e Dimensionamento do Aterramento

Um aterramento possui características resistivas, indutivas e capacitivas, as quais conjuntamente formam a impedância que fará oposição à penetração da corrente no solo, como está representado na Figura 2.

As resistências e indutâncias neste circuito representam respectivamente as perdas de energia e os campos magnéticos estabelecidos na circulação da corrente, onde parte é dissipada no solo, e parte segue longitudinalmente no eletrodo. O ramo paralelo é definido pelas parcelas de correntes condutiva e capacitiva proporcionadas pelo campo elétrico formado no solo.

Os valores de reatâncias indutiva e capacitiva da impedância de aterramento são significativos quando falamos em correntes de alta frequência, oriundas por exemplo de descargas atmosféricas (corrente impulsiva),e sinais de telecomunicações.

Quando o objetivo do aterramento é voltado à dissipação de correntes elétricas de baixa frequência, o sistema de aterramento geralmente é visto de uma forma mais simples, como uma resistência elétrica de aterramento, uma vez que as características reativas serão desprezíveis (a reatância é proporcional à frequência).

A Resistência de Aterramento

A resistência de aterramento é fortemente influenciada pela geometria dos condutores e eletrodos inseridos no solo, bem como pela resistividade do solo. Os condutores a serem utilizados no solo são escolhidos no momento do projeto com base em suas dimensões para atender aos valores de corrente a serem dissipados. São consideradas também a forma dos mesmos, a quantidade e a disposição geométrica na qual são instalados.

Cabos de cobre, aço galvanizado a fogo, aço cobreado e hastes de aço cobreado são os componentes comumente empregados para cumprir esta função. Além disso, somam-se a estes elementos de conexão, sejam eles por pressão, compressão ou solda exotérmica, para interligar os condutores entre si e também ao sistema elétrico.

Com relação à resistividade do solo, características determinantes incluem o tipo de solo, o nível de umidade, salinidade, nível de compactação e tamanho dos grãos. Neste aspecto, estudos geoelétricos podem ser conduzidos para levantar suas características, e produtos podem ser adicionados ao solo para alterá-las em favor de uma menor resistividade.

Seleção e Especificação de Componentes do Aterramento Elétrico

O dimensionamento, sem dúvida, é uma parte crucial do projeto de um sistema de aterramento. No entanto, além disso, o projetista também precisa estar atento à seleção dos componentes para sua especificação. Apesar de a normalização voltada a componentes de um sistema de aterramento não ser ampla, temos vários componentes que não possuem requisitos mínimos bem definidos. Isso abre espaço para componentes que, a médio ou longo prazo, podem trazer problemas ao sistema. Mesmo quando os requisitos são claramente descritos em normas, existem fabricantes que não os cumprem.

É responsabilidade do projetista selecionar componentes de maior qualidade, garantindo desempenho, segurança e durabilidade. Isso deve ser feito através de fabricantes comprometidos em oferecer esse nível de qualidade. Mesmo que o preço seja mais elevado por cumprir requisitos e/ou fazer uso de materiais de maior performance, a médio prazo, um componente de características superiores compensará este investimento com maior durabilidade e confiabilidade na manutenção de suas funções.

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