Aterramento fotovoltaico: requisitos, projeto e principais cuidados

O aterramento é fundamental para a segurança, o desempenho e a confiabilidade dos sistemas fotovoltaicos. Em instalações de maior porte, suas funções e requisitos tornam-se ainda mais complexos, envolvendo proteção contra falhas elétricas, descargas atmosféricas, surtos, equipotencialização e segurança das equipes de manutenção. Neste artigo, são apresentados os principais requisitos de projeto e os cuidados necessários para que o sistema de aterramento desempenhe adequadamente suas diferentes funções ao longo da vida útil da instalação.

O que você vai ver neste artigo:

1. Qual é a função do aterramento em sistemas fotovoltaicos?
2. Quais são os requisitos para o projeto de aterramento de um sistema fotovoltaico?
3. Qual é a diferença entre aterramento funcional e aterramento de segurança?
4. Quais cuidados devem ser considerados em usinas fotovoltaicas?
5. Como o eletrodo de aterramento deve ser dimensionado?
6. Qual é a relação entre aterramento, DPS e proteção contra surtos?
7. Quais são as principais não conformidades encontradas na execução do aterramento de UFVs?

Um sistema de aterramento é parte fundamental de qualquer instalação elétrica, contribuindo diretamente
para a segurança das pessoas, o desempenho dos equipamentos e o funcionamento adequado dos dispositivos
de proteção contra surtos ou sobrecorrentes. Ele consiste na ligação intencional de partes da instalação elétrica à
terra, criando um caminho seguro para correntes de falta, fuga à terra ou surtos elétricos.

Aterramento de instalações elétricas

A principal função do aterramento de uma instalação elétrica é proteger as pessoas contra choques elétricos. Ao ocorrer uma falha de isolamento em um equipamento, o invólucro metálico deste pode ficar energizado, cabendo então ao aterramento fornecer um caminho seguro, de baixa impedância, para a corrente resultante, reduzindo o risco de que esta passe pelo corpo humano. Outra função importante do aterramento é permitir a atuação correta
dos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes, como disjuntores ou fusíveis, e dos dispositivos de proteção
a corrente diferencial‑residual (DR) [1]. Ao conduzir a corrente de fuga ou curto‑circuito para a terra, o sistema de aterramento atua na identificação de falhas e facilitação do desligamento dos circuitos com a rapidez necessária.

O aterramento, como parte da proteção contra descargas atmosféricas (PDA),também tem a função de proteger
estruturas e as pessoas em seus interiores contra tensões de passo e toque, bem como as instalações elétricas,
de energia ou sinal, contra surtos de tensão de modo comum, causados principalmente por descargas atmosféricas. Em conjunto com dispositivos de proteção contra surtos (DPS) ou com a blindagem de cabos, o
aterramento ajuda a conduzir essas correntes transitórias para a terra, diminuindo o risco de falhas em sistemas
eletroeletrônicos [2 a 5]. Além das funções já apresentadas, o sistema de aterramento contribui para a equipotencialização da instalação, mantendo estruturas e partes metálicas, como eletrocalhas, painéis elétricos e invólucros de equipamentos em potenciais elétricos próximos, reduzindo diferenças de potencial nocivas ao funcionamento da instalação [1, 6].

Por último, mas não menos importante, o sistema de aterramento fornece uma referência elétrica estável para o sistema, auxiliando o funcionamento adequado de equipamentos, sistemas eletrônicos, automação e comunicação, principalmente em instalações que exigem maior confiabilidade e menor interferência elétrica.

Embora essas funções sejam amplamente estabelecidas pelas normas técnicas, a experiência dos autores, em projetos, comissionamentos e inspeções de UFVs, demonstra que elas ainda são pouco compreendidas durante a execução das obras. Em muitos empreendimentos, o aterramento é tratado apenas como uma exigência normativa ou como uma simples malha enterrada, sem que seja considerada sua influência na proteção contra choques elétricos, na atuação dos dispositivos de proteção, na equipotencialização da instalação e na mitigação dos efeitos de surtos. Como consequência, erros aparentemente simples acabam comprometendo o desempenho global do sistema, mesmo quando os valores de resistência de aterramento obtidos em campo são considerados satisfatórios.

Aterramento de sistemas fotovoltaicos

O aterramento de SFVs possui características específicas, porque nesses sistemas existem simultaneamente circuitos de corrente contínua (CC) e alternada (CA). À medida que as instalações fotovoltaicas evoluem de sistemas em telhados residenciais para usinas de grande porte, aumenta a complexidade das medidas de mitigação contra falhas elétricas ou descargas atmosféricas ou eletrostáticas. Por isso, um sistema de aterramento inadequado pode criar problemas em inversores, degradação acelerada de módulos fotovoltaicos
por meio da degradação induzida por potencial (potential-induced degradation – PID) e riscos de incêndio
ou choques elétricos para as equipes de manutenção.

Enquanto em SFVs de edificações, sejam painéis fotovoltaicos na cobertura, sejam integrados à arquitetura (building-integrated photovoltaics – BIPV),o sistema de aterramento é parte inseparável da instalação elétrica, sendo o eletrodo de aterramento único (o mesmo da casa ou do prédio),em UFVs o projeto do sistema de aterramento necessita de maior atenção, já que os níveis de curto‑circuito da instalação são muito maiores, assim como os seus requisitos de confiabilidade, desempenho e segurança.

Embora no Brasil se utilize coloquialmente a palavra “aterramento” para duas finalidades distintas ― ao invés de diferenciar entre grounding e earthing, como é feito em vários países ―, é interessante dividir esse termo em duas aplicações principais: aterramento funcional (correspondente ao grounding) e aterramento de segurança (earthing). Essa distinção conceitual também explica parte das não conformidades observadas em campo. Em diversas usinas avaliadas pelos autores, verifica‑se que o aterramento é executado sem uma compreensão clara da função de cada elemento do sistema. Em consequência, soluções aparentemente corretas do ponto de vista construtivo deixam de atender aos requisitos funcionais do projeto, reduzindo a confiabilidade da instalação ao longo de sua vida útil.

O aterramento de segurança conecta à terra todas as partes metálicas de um SFV que em condições normais de operação não conduzem corrente elétrica, como estruturas dos módulos, leitos de cabos, invólucros de inversores ou transformadores. Seu objetivo é criar um caminho de baixa impedância de retorno à fonte para as correntes de falta à terra, acionando dispositivos de proteção contra sobrecorrente ou dispositivos supervisores de isolamento (DSI),que possibilitam a supervisão da resistência de isolamento em sistemas isolados da terra, especialmente em arranjos CC do tipo IT, identificando a primeira falta antes que ela evolua para uma condição mais crítica.

Já o aterramento funcional conecta diretamente à terra um dos condutores que transportam em regime permanente corrente no sistema elétrico, com o objetivo de garantir o correto funcionamento do sistema, não objetivando nesse caso questões de segurança. A ligação à terra de um condutor normalmente energizado (vivo) do sistema, tal como o neutro, permite [1, 6]:

• estabilizar a tensão do sistema em relação ao aterramento;
•  e limitar as sobretensões devidas a chaveamentos, contatos acidentais com tensões mais elevadas ou descargas atmosféricas.

Em um SFV no lado CC, isso pode significar aterrar o condutor positivo, o condutor negativo ou utilizar uma
configuração com derivação central ou bipolar. Porém, atualmente muitos SFVs de grande porte utilizam arranjos CC não aterrados (flutuantes ou esquema IT) combinados com DSIs para detectar condições de primeira falta sem causar desligamentos imediatos do sistema.

Em módulos fotovoltaicos que possuem molduras de alumínio anodizado, existe a presença de eletricidade estática, sendo recomendada a interligação elétrica entre todas essas molduras e as estruturas metálicas de fixação com o sistema de aterramento. Sendo o alumínio anodizado isolante, deve‑se utilizar grampos de fixação com arruelas de pressão ou clipes de aterramento perfurantes que rompem a camada de anodização para garantir o contato elétrico (figura 2).

A qualidade dessas conexões merece atenção especial. Durante inspeções em UFVs, é frequente encontrar conectores inadequados ou de baixa qualidade, sujeitos à oxidação prematura, elevando a resistência elétrica das conexões ao longo do tempo. Nas conexões por compressão também são observados pro cedimentos incorretos de montagem decorrentes da utilização de ferramentas incompatíveis com os conectores especificados pelo fabricante. Em aplicações típicas desse segmento, muitos conectores exigem a utilização de prensas hidráulicas de 12 toneladas para garantir a deformação adequada e a confiabilidade elétrica da conexão durante toda a vida útil do sistema (figura 3).

Para a proteção contra surtos dos inversores solares, são instalados dispositivos de proteção contra surtos (DPS),
tanto na entrada CC (figura 4) quanto na saída CA desses equipamentos. Para que esses DPSs desviem os surtos de tensão de modo comum, é necessária sua conexão direta, de baixa impedância, com a terra. Na prática, essa condição depende não apenas do projeto da malha de aterramento, mas também da correta execução das conexões e da minimização do comprimento dos condutores entre o DPS e o eletrodo de aterramento,
reduzindo a impedância do percurso das correntes de surto.

Ainda em relação ao tipo de corrente, em SFVs existe uma possibilidade de correntes de fuga capacitivas. Devido à área dos painéis e proximidade com estruturas aterradas, surge uma capacitância parasita, que poderá gerar, principalmente em dias úmidos, pequenas correntes de fuga que são monitoradas pelo inversor, o qual desligará o sistema quando houver falhas na isolação [7].

Eletrodo de aterramento de sistemas fotovoltaicos

O desempenho do eletrodo de aterramento não depende exclusivamente de seu dimensionamento elétrico. A qualidade dos materiais empregados, dos conectores, das emendas e da execução da obra exerce influência direta sobre sua confiabilidade e durabilidade. Os materiais e componentes utilizados devem atender aos requisitos das normas técnicas aplicáveis, incluindo a ABNT NBR 16254 [8], evitando-se soluções improvisadas ou componentes incompatíveis com as condições ambientais da instalação.

O dimensionamento do eletrodo de aterramento de uma UFV depende, obrigatoriamente, da resistividade do solo, obtida por meio de sondagens elétricas verticais (SEV),realizadas em campo utilizando métodos como o de Wenner, conforme a norma técnica ABNT NBR 7117-1:2020 Versão Corrigida:2021 [9]. Rigorosamente falando, o eletrodo é o único elemento do sistema de aterramento que é realmente dimensionado, já que o esquema adotado é escolhido, a resistividade do solo é uma característica do local da instalação e os condutores de aterramento têm características bem definidas.

Enquanto em SFVs instalados em prédios ou residências o eletrodo de aterramento é o mesmo da instalação
elétrica convencional, em UFVs ele deve ser muito bem especificado, devido às implicações que ele tem para a
segurança e desempenho da usina.

Como desafios para o projeto do sistema de aterramento de UFVs, podem ser citados a dissipação das correntes provenientes das descargas atmosféricas, diretas e indiretas, em grandes áreas abertas, a complexidade do desenho do eletrodo, que não necessariamente será um reticulado convencional, e a elevada resistividade do solo, normalmente muito seco e em regiões semiáridas. São justamente desafios como esses que deverão ser enfrentados na fase de projeto das UFVs, sob o risco de não serem solucionados quando elas estiverem operando.

Conclusão

O aterramento é um elemento fundamental para a viabilidade financeira e segurança operacional dos SFVs,
exigindo uma abordagem de engenharia específica devido à coexistência de circuitos de CC e CA, correntes de fuga e necessidade de equipotencialização. O sucesso de uma instalação fotovoltaica depende de um dimensionamento preciso, ensaios de campo e da correta distinção entre aterramento funcional e de proteção, garantindo a longevidade dos ativos e a segurança das equipes.

Mais importante ainda, o projeto de aterramento deve ser feito por profissionais que tenham experiência
adequada para projetos de SFVs de prédios ou para UFVs, conforme o caso. Entretanto, a experiência demonstra que um projeto tecnicamente adequado pode perder sua eficiência quando a execução da obra não observa os mesmos critérios de qualidade. Entre as não conformidades mais frequentes estão danos ao anel de aterramento provocados por alterações na sequência construtiva, como a execução de sistemas de drenagem após a implantação da malha, rompendo condutores ou modificando sua geometria original. Também são frequentemente observadas perfurações em pilares galvanizados a fogo para instalação de suportes ou acessórios, sem a recomposição da proteção anticorrosiva, favorecendo processos de corrosão que comprometem a continuidade elétrica ao longo dos anos. Esses exemplos reforçam que a eficiência do sistema de aterramento depende da integração entre projeto, especificação adequada dos materiais, controle executivo, inspeção e manutenção, garantindo que as características previstas em projeto sejam efetivamente preservadas durante toda a vida útil da usina.

Referências

[1] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 5410:2004 Versão Corrigida:2008 Instalações elétricas de baixa tensão.

[2] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 5419-1:2026 Versão Corrigida: 2026 Proteção contra descargas atmosféricas Parte 1: Princípios gerais.

[3] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 5419-2:2026 Versão Corrigida:2026 Proteção contra descargas atmosféricas Parte 2: Análise de risco.

[4] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 5419-3:2026 Versão Corrigida:2026 Proteção contra descargas atmosféricas Parte 3: Danos físicos a estruturas e perigos à vida.

[5] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 5419-4:2026 Versão Corrigida:2026 Proteção contra descargas atmosféricas Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos internos à estrutura.

[6] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 16690:2019 Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos – Requisitos de projeto.

[7] Pereira, Philipe; Paula, Helder de; Cardoso Filho, Braz de Jesus; Brito, José Antônio de Souza: Aterramento de instalações de geração fotovoltaica: abordagem sob o prisma da compatibilidade eletromagnética conduzida. VI Congresso Brasileiro de Energia Solar. Belo Horizonte. Abril de 2016.

[8] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 16254:2024 Versão Corrigida:2024 Materiais para sistema de aterramento – Requisitos gerais.

[9] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 7117-1:2020 Versão Corrigida:2021 Parâmetros
do solo para projetos de aterramentos elétricos Parte 1: Medição da resistividade e modelagem geoelétrica

Autores:

Sergio Roberto Santos, da Lambda Consultoria e Embrastec, Luciana Matos, da Termotécnica Aterramento e SPDA, e Leonardo Bastos, da Letech Energia.

*Artigo publicado na Revista Fotovolt de agosto de 2026 (Ano 12, n°95).