SEMANA INTERNA DE PREVENSÃO DE ACIDENTES - SIPAT Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM Tema:...

SEMANA INTERNA DE PREVENSÃO DE ACIDENTES - SIPAT

Divisão de Transmissão de Marabá - CPAM

Tema: Aterramento Elétrico

Prevenção de acidentes causados por Prevenção de acidentes causados por choque elétricochoque elétrico

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• O que é um Sistema de Aterramento;

• Qual a Finalidade de um Sistema de Aterramento;

• Noções de projeto de um Sistema de Aterramento;

• Como Construir um Sistema de Aterramento;

• O Problema do aterramento utilizando Hastes; • O Sistema de Aterramento na Indústria;

• O Sistema de Aterramento em Residências;

• Considerações finais;

O que é o aterramento elétrico?

- O aterramento elétrico é um caminho criado, para que a corrente elétrica seja direcionada para o subsolo.

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Prevenção de acidentes causados por Prevenção de acidentes causados por choque elétricochoque elétrico

-Um sistema de aterramento é um conjunto de condutores elétricosenterrados, cujo objetivo é realizar o contato entre qualquer circuitoe o solo, com a menor impedância possível.

- Os sistemas mais comuns são hastes cravadas verticalmente, condutores horizontais, ou um conjunto de ambos.

Todo circuito elétrico bem projetado e executado deve ter um sistemade aterramento.

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Qual a Finalidade de um Sistema de Aterramento ?

•Os sistemas de aterramento residenciais e industriais, possuem a finalidade de garantir a segurança dos moradores e trabalhadores contra choques elétricos.

•Para que haja eficiência, é Imprescindível que todo circuito elétrico disponha de condutor de proteção (fio terra) em toda a sua extensão.

- A finalidade de um sistema de aterramento é fazer com que as altas correntes não passem pelas pessoas, causando acidentes;

- Passos para se projetar um Sistema de Aterramento:

1. Medição da resistividade do solo em várias profundidades;2. Fazer a estratificação do Solo em camadas;3. Escolha do tipo de aterramento;4. Cálculo da resistência do aterramento; 5. Construção de Sistema de Aterramento;

Medição de resistividade (Método de Wenner)

Utilização de Aparelho de medição de resistividade.

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– Medição pelo método de WennerO método utiliza um Megger, instrumento de medida de resistência que possui quatro terminais, dois de corrente e dois de potencial.O aparelho, através de sua fonte interna, faz circular uma corrente elétrica I entre as duas hastes externas que estão conectadas aos terminais de corrente C1 e C2.

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Devem ser feitas várias leituras, para vários espaçamentos;

- O método considera a corrente que passa entre as hastes externas, a uma profundidade igual a “a”;

- Assim, variando-se a distância entre as hastes, varia-se também a profundidade da leitura no solo, possibilitando descobrirmos as características do subsolo, ou de materiais lá existentes.

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• Posicionamento físico das medidas (NBR 7117)

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1. Medição da resistividade do solo em várias profundidades;

• No exemplo a seguir, o solo é estratificado em duas camadas.

Ver a figura abaixo:

2. Fazer a estratificação do Solo em camadas;

• É um trabalho de Engenharia e Cálculos Matemáticos;

• É onde se determina com alguma precisão as camadas do solo e a previsão dos tipos de solo, ou outros materiais existentes em determinadas profundidades.

2. Fazer a estratificação do Solo em camadas;

• Até este passo foram obtidos 1, h1, h2, 2 e 3. Havendo mais trechos da

• curva (a) x a deve-se repetir o processo até o sétimo passo.

• A figura abaixo mostra o solo estratificado em três camadas

• No exemplo a seguir, o solo é estratificado em três camadas. Ver a figura abaixo:

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3. Escolha do tipo de aterramento;

- O projetista escolhe o tipo de aterramento, baseado em parâmetroscomo:

- Espaço disponível (área) para a construção do aterramento;

- Tipo de Terreno; por exemplo, camada espessa de rocha próxima àsuperfície, sugere aterramento por condutores horizontais e não hastes verticais;

-Finalidade do aterramento; por exemplo em Subestações, é normalse optar por malhas cheias de aterramento;

• Escolhe-se então uma geometria definida, ou combinações destas conforme exemplos a seguir;

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Solo

- Aterramento com apenas uma haste.

Transformador

Poste

4.6 Dimensionamento do sistema de aterramento formado por hastes alinhadas em paralelo, igualmente espaçadas.

• É um sistema simples e eficiente, muito empregado na distribuição

e aterramento de equipamentos isolados.

– Combinação de Cabo mais Hastes alinhadas em paralelo.

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• Aterramento em forma de anel; utilizando apenas cabo no aterramento.

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Dimensionamento de sistema de aterramento com hastes em triângulo.

- Para este sistema as hastes são cravadas nos vértices e às vezes nos lados de um triângulo eqüilátero.

hasteeq RKR 1

- Configuração muito usada quando o terreno é pequeno e apenas uma ou duas hastes não são suficientes para atingir a resistência desejada.

a

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• Dimensionamento de sistemas com hastes em quadrado vazio.

– Quadrado vazio.

• A resistência equivalente do sistema é dada pela expressão conhecida:

e

e

hasteeq RKR 1

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– Dimensionamento de sistema com hastes em quadrado cheio;

e

e

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• Como Construir um Sistema de Aterramento;

• Esta é a parte prática, onde iremos montar o o projeto. Agora precisaremos de um profissional cuidadoso, que tenha habilidade, atenção e conheça os conceitosde segurança e execução de instalações elétricas;

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    Material

• Uso de ferramentas e materiais adequados como:

-Caixa de inspeção, haste cobreada no tamanho determinado peloprojetista, conectores do tipo cabo haste ou do tipo grampo, condutor na cor verde-amarela ou verde, terminal à pressão, baldecom água, um pedaço de caibro, marreta, chave de boca, canivete, colher de pedreiro, cavadeira, brita e EPI's (luvas, óculose capacete).

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Aterramento executado sem os devidos cuidados.

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O problema do aterramento utilizando hastes: - Espera-se que o aterramento se torne melhor, à medida em que mais hastes são colocadas... Isto muitas vezes é uma ilusão. Vejamos abaixo, o comportamento de uma haste, quando por ela passa uma corrente elétrica:

i

Solo

Cabo de Aterramento

Correntes e Curvas de potencial em uma Haste.

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Superfícies de mesmo potencial, vistas nas literaturas.

– Superfícies equipotenciais de uma haste

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Interligação de hastes em paralelo

- A interligação de hastes em paralelo diminui sensivelmente o valor da resistência do aterramento.

- Não segue a lei simples do paralelismo de resistências elétricasem função da interferência nas zonas de atuação das superfíciesEquipotenciais.

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i i

Solo

Veja a Zona de Conflito

entre as duas hastes.

Vejamos o comportamento de duas hastes próximas.

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– No caso de duas hastes cravadas no solo homogêneo distanciadas de “a” tem-se as seguintes superfícies equipotenciais:

– Veja a Zona de interferência nas linhas equipotenciais entre as duas hastes.

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•A figura abaixo mostra as linhas equipotenciais resultantes do conjunto formado pelas duas hastes.

• A zona de interferência das linhas equipotenciais causa uma área de bloqueio de forma que a resistência elétrica de um conjunto de duas hastes é:

hastehastehaste RR

R12

1

2

O espaço entre as duas hastesse anula em termos elétricos.

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i i

Solo

Aumentando a distância entre as hastes, a zona de conflito diminui e o aterramento funciona melhor.

• Por esta razão, a menor distância entre duas hastes, deve serigual ou maior que o comprimento de uma delas.

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•O Sistema de Aterramento na Indústria;

– PARA QUE SERVE O ATERRAMENTO ELÉTRICO NA INDÚSTRIA ?

Neste Caso o aterramento elétrico tem três funções principais :

a – Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas, ou outros tipos de descarga, através da viabilização de um caminho alternativo para a terra.

b – “ Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra.

c – Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis,disjuntores, etc.), através da corrente desviada para a terra.

Vejamos a seguir alguns exemplos:

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Pátios de Subestações Energizadas

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Principais perigos em uma subestação de ATPrincipais perigos em uma subestação de AT

Tensão de Toque

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Pátios de Subestações Energizadas

Pátios de Subestações Energizadas

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Aterramento na carcaça de um grande transformador.

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Aterramento na carcaça de outro grande transformador.

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Equipamentos de Subestações Energizadas

Pátios de Subestações Energizadas

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Aterramento de Painéis Elétricos

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Aterramento de partes metálicas.

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Aterramento de blindagens de cabos e circuitos de comando.

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• Nas Oficinas e nas fábricas, as partes energizadas, principalmenteas Acionadas por motores elétricos, devem ser muito bem aterradas.

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Motor Elétrico de Grande Porte Motor Elétrico de Pequeno Porte

Nos motores elétricos, a corrente elétrica entra e passa pelas bobinas, a fim de fazer o motor girar. No entanto, se houver um problema como isolamento interno, esta corrente sai para a carcaça, podendo causar acidentes. Por isso devemos aterrar todos estes motores.

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Vejam o que comentamos anteriormente:

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Cabo de ligaçã

o à terra

• Nas oficinas, as máquinas que possuem partes energizadas,devem ter suas caraças aterradas.

Cabo de ligaçã

o à terra

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• Nas oficinas, as máquinas que possuem partes energizadas,devem ter suas caraças aterradas.

Cabo de ligaçã

o à terra

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• Nas oficinas, as máquinas que possuem partes energizadas,devem ter suas caraças aterradas.

Utilize somente tomadas com três pinos, pois estas possuem um pinodestinado à conexão do fio terra.

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Nas Residências Principalmente:

O aterramento Elétrico nas Residências

• Nas residências o Aterramento Elétrico tem tanta Importância quantona indústria. Basta considerar que nas residências a maioria das pessoasnão possuem habilidade diante dos fenômenos elétricos.

Assim, algumas recomendações devem ser seguidas:

1- Ao projetar sua residência, durante a construção, colocar fios terra em todos os pontos estratégicos, como tomadas, quadros de energia, e.tc..

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Utilizar todas as tomadas com três pinos, de preferência que seja adaptável para pinos chatos e pinos cilíndricos;

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Nas Residências Principalmente, evite os adaptadores:

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• Tipos de tomadas que não devem ser utilizadas, por não terem opino como opção para o aterramento.

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Nunca fazer e

sta ligação

- Nunca deixar eletrodomésticos como geladeiras, fogões, máquinasde lavar, aparelhos de ar condicionado, chuveiros e.t.c., sem a ligaçãoà terra, ver figuras abaixo.

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- Nunca deixar eletrodomésticos como geladeiras, fogões, máquinas de lavar, aparelhos de ar condicionado, chuveiros e.t.c., sem a ligaçãoà terra, ver figuras abaixo.

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Tomadas com “Filtro”, porém sem a ligação à terra.

- Em termos de segurança, devem ser aterradas todas as partes metálicas

que possam eventualmente ter contactos com partes energizadas.

- A partir do aterramento deve-se providenciar uma sólida ligação às partes metálicas dos equipamentos.

Tomando como exemplo uma residência, os seguintes equipamentos

devem ser aterrados: Condicionador de ar, chuveiro elétrico, fogão, quadro

de medição edistribuição, lavadora e secadora de roupas, torneira elétrica,

lava-louça, refrigerador e freezer, forno elétrico, tubulação metálica,

tubulação de cobre dos aquecedores, cercas metálicas longas, postes

metálicos e projetores luminosos.

- Na industria e no setor elétrico, uma análise apurada e crítica deve ser

feita nos equipamentos a serem aterrados para se obter a melhor

segurança possível.

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Considerações Finais

Cuidados ao contratar os serviços de Aterramento Elétrico:

• A grande maioria não tem domínio da complexidade destes serviços, construindo Sistemas de Aterramento sem a mínima noção.

*** Para sabermos se o profissional tem segurança no que está fazendo, devemos questionar o seguinte:

• Conhecimento e estratificação do solo no local do aterramento;• O porque do comprimento das hastes;• O porque da quantidade de hastes; • O porque da configuração: Hastes mais cabo ou somente cabo;• O porque da geometria utilizada: Hastes em triângulo, hastes em linha, malha quadrada;

Obs.: Não se copia projetos de aterramentos de um local para o outro,pois em curtas distâncias, as propriedades do solo podem ser totalmentediferentes.

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FIM...

OBRIGADO!!!

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