O Aterramento é um dos subsistemas do PDA mais polêmicos e que gera bastante discussão entre Engenheiros e Projetistas, já que cada projeto possui uma especificação que depende muito da localização, concentração de pessoas e do tipo da estrutura. A utilização deste subsistema pode ser necessária para o SPDA, subestações, linhas de transmissão e distribuição, segurança pessoal, drenagem de estática e outras.
Sua principal função no sistema de proteção é canalizar as cargas elétricas recebidas na edificação e dissipá-las no solo. A descarga atmosférica acarreta um impulso de corrente da ordem de dezenas a centenas de kA (KiloAmpères), por milionésimos de segundos, podendo causar sérios danos caso não seja conduzida de forma segura para o solo, além das tensões de passo e toque. Para um bom dimensionamento da malha de aterramento (classes I e II), é imprescindível a execução prévia de uma prospecção da resistividade de solo por meio de aparelhos tipo Terrômetros. Esta prospecção – para as classes I e II – tem como objetivo estratificar o solo em camadas e permitir o correto dimensionamento do eletrodo de aterramento.
Para que o aterramento cumpra a sua função com propriedade, precisa ser corretamente dimensionado para que não ocorra prejuízos irreversíveis em função das descargas diretas ou indiretas recebidas na edificação. É por considerar muitos fatores em seu dimensionamento que diversos cuidados devem ser tomados para atingir o objetivo do projeto com eficiência e segurança. De um modo geral, em relação ao projeto, execução e fiscalização destacamos algumas orientações a seguir:
- Projeto – Precisa ser realizado por com uma empresa idônea, especializada e que possui o devido conhecimento da norma da ABNT NBR 5419/2015 para projetar a melhor solução de proteção e aterramento em função da disponibilidade física e dos recursos disponíveis, otimizando assim os custos de implantação.
- Execução – Deve ser realizada por empresa especializada, utilizando sempre os materiais indicados no projeto em conformidade com as normas, extinguindo de suas instalações cabos comerciais, hastes de baixa camada, conexões mal feitas e etc.
- Fiscalização – Esta é a parte em que será possível avaliar a compatibilidade do projeto com a instalação, garantir que os materiais usados são normalizados e se estão de acordo com a especificação do projeto, garantindo assim o sucesso da instalação.
O setor de Engenharia da Termotécnica Para-raios oferece todos estes serviços.
Para saber mais, clique aqui
Tipos de Aterramento
No sistema estrutural, o aterramento pode ser formado por sapatas, colunas, baldrames, estruturas de aço contidas nas fundações e ainda, pode ser considerado no projeto, a utilização de Re-bars e Aterrinserts® como métodos de acesso ao concreto armado da edificação, possibilitando ensaios de continuidade elétrica, aterramento de massas metálicas e interligação com os barramentos de equipotencialização.
Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações, o arranjo consiste em utilizar o condutor em anel, externo a estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80% do seu comprimento total, ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas das fundações (sapatas). Embora 20% do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo, a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento.
Componentes
Nos casos de aterramento externo, é recomendado a haste de alta camada, com 254µ de cobertura de cobre, sobre uma barra redonda de aço (NBR 13571), as quais deverão ser cravadas ao solo propiciando o aumento do comprimento do eletrodo de aterramento e reduzindo riscos pessoais. Estes eletrodos de aterramento, tipo haste, podem ser introduzidos na posição vertical ou inclinado.
Um adendo importante, é que a utilização de hastes de alta camada (254µ) prolongam a vida útil do SPDA. O mesmo não acontece com a haste de baixa camada onde a cobertura de cobre não atende à medida dos 254µ. Para saber se a Haste é alta camada, basta observar se a mesma possui a gravação 254µ NBR 13571 em baixo relevo.
Além das hastes de alta camada, também são utilizadas nesse processo, os cabos de cobre nu de no mínimo 50mm². Este tipo de cabo por exemplo deve possuir 7 fios com 3,00mm de diâmetro cada fio, além das soldas exotérmicas que possuem variados modelos de conexão, e quando bem executados, possibilitam a perfeita ligação dos eletrodos de aterramento.
Todos os componentes do SPDA devem suportar os efeitos eletromagnéticos da corrente de descarga atmosférica e esforços acidentais previsíveis sem serem danificados. Devem ser fabricados com os materiais listados na tabela 5 da NBR 5419/2015 ou com outros tipos de materiais com características de comportamento mecânico, elétrico e químico (relacionado à corrosão) equivalente. A NBR 5419/2015 parte 3, tabela 5, apresenta de forma detalhada os materiais para SPDA e condições de utilização, e na tabela 7 da mesma parte, as dimensões mínimas de eletrodo de aterramento.
Instalação dos eletrodos de aterramento
O eletrodo de aterramento em anel deve ser enterrado na profundidade de no mínimo (0,5m) e ficar posicionado à distância preferencialmente de 1m afastada das paredes externas da estrutura de maneira a permitir sua inspeção durante a construção. A profundidade de enterramento e o tipo de eletrodo de aterramento devem ser constituídos de forma a minimizar os efeitos da corrosão, e os efeitos causados pelo ressecamento do solo e assim, estabilizar a qualidade e a efetividade do conjunto.
Em relação a execução das soldas exotérmicas, o ponto de atenção principal é com relação ao vazamento do material que pode provocar perdas do componente, aumentando o risco de acidentes. Esse tipo de problema pode ocorrer com mais frequência quando é utilizado cabos e/ou as hastes não normalizados, aumentando assim, a chance do material vazar pela folga provocada pelos elementos fora de norma.
Com todos estes esclarecimentos, é importante mencionar que todo e qualquer serviço contratado, seja de instalação, projeto ou vistoria precisa ser realizado por profissionais com alto grau de entendimento das recomendações das normas, para que sejam evitados retrabalhos e reembolsos. A Termotécnica Para-raios oferece aos seus clientes um suporte gratuito, além de um catálogo completo de materiais em conformidade com a norma da ABNT NBR5419/2015.
Boa tarde a todos!!!
Existe a obrigatoriedade do aterramento ser em anel?
E se escolher o sistema de captação com captores tipo franklin, posso zonstruir uma malha somente em um lado da edificação?
Boa tarde, Gil. Agradecemos a sua participação!
Segundo a parte III da NBR 5419/2015, o arranjo a ser utilizado no subsistema de aterramento deve, obrigatoriamente, consistir em condutor em anel, externo à estrutura a ser protegida e deve ser enterrado na profundidade de no mínimo 0,5m, posicionado à distância aproximada de 1m ao redor das paredes externas. Ademais, a malha deve circular toda a edificação, independente do método de captação utilizado.
Bom dia Termotécnica! No item 5.4.2 na NBR5419-3/2015 , além da opção do arranjo do aterramento em anel, tem-se também a seguinte colocação: “estes eletrodos de aterramento podem também ser do tipo MALHA DE ATERRAMENTO”. Entendi errado ou além do aterramento em anel também pode ser feito o aterramento por malha?
Prezado Uesley,
Agradecemos a sua participação!
A norma NBR5419-3/2015 indica no item 5.4.2, que o subsistema de aterramento pode ser feito por meio de malha de aterramento. O uso da malha é recomendado em situações onde há maior risco a tensões superficiais perigosas.
Onde encontro especificamente o dimensionamento do possível cabo de cobre nú de uma malha de aterramento.
Prezado, agradecemos por participar deste Espaço.
As especificações mínimas do condutor do subsistema de aterramento estão presentes na tabela 7 da parte III da norma NBR 5419/15.
Prezados;
Uma dúvida comum entre projetistas e instaladores é a situação em que existe uma malha de aterramento na subestação de energia de uma determinada empresa e posteriormente é implantado um SPDA com uma malha de aterramento em anel(por exemplo) neste caso devem ser interligadas as duas malhas de aterramento a fim de equipotencializar o sistema ? a garantia de que todos os quadros de distribuição, QDLs ..etc estão interligados pelo cabo de aterramento da subestação (que por sua vez está conectado a malha em anel) através do QGBT configura um sistema equipotencializado, não se fazendo necessária a utilização de barramentos de equipotencialização auxiliares para interligações dos quadros ao QGBT.
desde já agradeço o espaço.
Prezado, agradecemos pela sua participação.
A equipotencialização em SPDA externo não isolado deve ser feita na base da estrutura ou próximo do nível do solo. Os condutores de ligação devem ser conectados a uma barra de ligação construída e instalada de modo a permitir fácil acesso para inspeção. O barramento de equipotencialização principal (BEP) deve ser ligado ao sistema de aterramento. Nos casos de estruturas extensas, com mais de 20m em qualquer direção (horizontal ou vertical). devem-se instalar quantas barras forem necessárias de equipotencialização local (BEL), desde que entre essas barras haja uma interligação proposital e delas ao BEP.
Prezados senhores. Parabéns pela concessão do espaço.
Indago: Qual o valor aceitável da resistência de uma malha de aterramento de uma SPDA externo tipo Gaiola de Faraday?
Prezado, fique a vontade para entrar em contato conosco.
Apreciamos a sua participação em nosso Espaço.
A medição da resistência ôhmica do aterramento do SPDA, bem como o anterior valor sugerido de 10 ohms foram retirados da norma. Para avaliar se o SPDA está corretamente dimensionado, deve-se observar se a instalação está seguindo todas as exigências da norma NBR 5419/15, por exemplo, se o condutor de cobre utilizado no subsistema de aterramento possuí #50mm² de seção transversal e cada fio possuí o diâmetro mínimo de 3mm, conforme a tabela 7 da parte III da norma NBR 5419/15.
Prezados,
Na nova versão da norma ABNT NBR 5419/2015 recomenda que se realizem testes de continuidade nos cabos das descidas do SPDA, mesmo estando instalados de forma aparente?
Agradecemos pela sua participação. No caso dos cabos das descidas estarem aparentes, não há a necessidade de se realizar o teste de continuidade elétrica, pois a integridade dos cabos e seus pontos de conexões estão visíveis em toda a sua extensão.