Aula 11 - Aterramento e SPDA.pdf

7/17/2019 Aula 11 - Aterramento e SPDA.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/aula-11-aterramento-e-spdapdf 1/43

Instalações Elétricas Prediais

Turmas: T20

Curso: Eng. CivilCampus Alegrete

Aterramento e SPDA



Objetivos da aula de hoje

AterramentoTipos e características

Proteção SPDATipos de SPDA Projeto de SPDAs

2



Aterramento

-

Definições

Aterramento Ligação elétrica intencional com a Terra que visa propiciar um

meio favorável e seguro (de baixa resistência elétrica) aopercurso de correntes elétricas perigosas e indesejáveis Ex: descargas atmosféricas ou faltas indesejáveis

Falta elétrica Contato ou arco acidental entre partes sob potencias diferentes

e/ou uma destas partes com a Terra num sistema ou equipamentoelétrico energizado (NBR 5473)

Resistência de falta Resistência elétrica da parte do circuito percorrido pela corrente

de falta compreendida entre os condutores considerados ou entreestes e a terra, no local da falta (NBR 5473)

3



Aterramento

–

Tipos

Aterramento Funcional Garantir o funcionamento correto dos equipamentos e

instalação Ligação à Terra de um dos condutores da instalação (neutro)

– Potencial nulo em relação à Terra Neutro = N e cor azul (NBR 5410)

Sistema MRT (Monofásico com retorno por Terra) Único condutor e outro terminal do transformador de

distribuição firmemente conectado à Terra Muito empregado em instalações rurais!!! Empregado em trens e bondes

4



Aterramento

–

Tipos5



Aterramento

–

Tipos

Aterramento de Proteção Ligação de massas e de elementos condutores

estranho à instalação à Terra.

Objetivo principal: Garantir proteção contra contatos indiretos

Representado pela sigla PE (Protection to Earth)Utiliza-se cor verde ou verde-amarela (NBR 5410)

6



Aterramento - Componentes

Toda e qualquer instalação elétrica predial devepossuir um sistema de aterramento (NBR 5410).

Componentes de um sistema de aterramento Terra (de referência) Superfície equipotencial que se considera como o potencial

zero para referência de tensões

Sistema de Aterramento Conjunto de condutores e componentes com os quais é

constituído um aterramento em determinado local.

7




Eletrodo de Aterramento São os condutores enterrados no solo e eletricamente

ligados à Terra Hastes de aterramento (rígidas) – Definidas na NBR 5410

Cantoneiras de aço galvanizado Circulares de aço revestidas de cobre

8




Terminal de aterramento principalTerminal ou barra que tem a função de interligar o

condutor de aterramento aos condutores deproteção, inclusive os condutores deequipotencialidade e condutores de aterramentofuncional (se existirem)

Condutor de aterramento Condutor que interliga o terminal de aterramento

principal ao eletrodo de aterramento

9




Ligação equipotencial Ligação elétrica entre massas ou elementos condutores

estranhos à instalação para evitar diferença e potencialentre eles.

Condutores de equipotencialidade principais Interligam as tubulações metálicas não pertencentes à

instalação elétrica (sistemas de canalização d’água, gás, etc)e as estruturas de construção ao aterramento principal.

Condutores de equipotencialidade Suplementares Interligam os sistemas de aterramento da instalação

elétrica com os sistemas de aterramento de antenas de TVe do sistema de proteção contra descargas atmosféricas.

10




Condutor de Proteção (PE) Liga as massas e elementos condutores estranhos à

instalação entre si e ou a um terminal de aterramento

Condutor PEN Cumpre simultaneamente as funções de condutor de

proteção (PE) e de condutor neutro (N)

Dispositivos de Verificação do Sistema deAterramento Dispositivo combinado com o terminal de aterramento

principal que tem por finalidade desligar o condutor deaterramento e permitir a medição da resistência deaterramento do eletrodo.

11



Esquemas de Aterramento

Simbologia de esquemas de aterramento (NBR 5410) Primeira letra: situação da alimentação em relação à Terra

T = um ponto diretamente aterrado; I = Isolação de todas as partes vivas em relação à Terra ou aterramento de um

ponto através de uma impedância

Segunda letra: situação das massas da instalação elétrica em relação à Terra T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual

de um ponto da alimentação N = massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado (em CA,

normalmente o neutro)

Outras letras (eventuais): disposição dos condutores neutro e de proteção S = funções de neutro e proteção asseguradas por condutores distintos C = funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (PEN).

12




Esquema TN-S

13




Esquema TN-C

14




Esquema TN-C-S

15




Esquema IT

16




Esquema TT

17




Como escolher o esquema de aterramento: Em função da natureza e funcionamento das

instalações elétricas e em atendimento as normastécnicas.

Em instalações elétricas prediais: TN

TN-S (ideal) TN-C-S TN-C (cuidado com o emprego de DRs!!!!!) – NBR

5410:2004, item 5.1.2.2.4.2 Esquema TN

18




Dúvidas ???

19



Descargas Atmosféricas

Leitura (ref1)

11.2.1 Formação dos Raios 11.2.2 Incidência de Descargas Atmosféricas 11.2.3 Efeitos dos Raios

20



Descargas Atmosféricas21



Descargas Atmosféricas22



Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (SPDA)

Princípio FundamentalOferecer um ponto de captação, um percurso

seguro e um sistema de escoamento das descargaselétricas de origem atmosférica de forma a evitarou reduzir os seus efeitos.

Composição de um SPDA Rede captora de descargas Cabos de descida Sistema de aterramento

23



SPDA - Considerações

Um SPDA (para-raio) não impede a ocorrênciade raios Um SPDA não atrai raios (observação)

UM SPDA corretamente instalado reduzsignificantemente os perigos e os riscos dedados visto que ele pode captar os raios queiriam cair nas proximidades da instalação.

É preferível não ter um SPDA do que ter umSPDA mal instalado

24



SPDA - Funções

Função Preventiva Com o permanente escoamento de cargas elétricas do meioambiente para a Terra, pelo poder de atração das pontas,procura-se neutralizar o crescimento do gradiente depotencial entre o solo e as nuvens.

25



SPDA - Funções

Função Protetora Como está nos pontos mais altos das edificações, oferece àdescarga atmosférica em suas proximidades um caminhopreferencial, reduzindo os riscos de incidência de descargasna estrutura

26



SPDA

Modelos de proteção admitidos pelas normas Modelo Eletrogeométrico Método de Franklin

Aproximação do modelo Eletrogeométrico Consiste em uma haste captora em forma de ponta que é

fixada em mastros elevados e ligada a um ou mais cabos dedescida que se interligam ao aterramento

Método universalmente aceito Usual em proteção de edifícios

27



SPDA

Modelos de proteção admitidos pelas normasMétodo de Faraday Baseado no princípio da gaiola de Faraday

Uma rede de condutores, lançada na cobertura e naslaterais da instalação a ser protegida, forma umablindagem eletrostática, destinada a interceptar asdescargas atmosféricas incidentes.

Proporciona um campo magnético nulo no interior dainstalaçãoAlto custo (utilização em instalações de grande

responsabilidade e elevado grau de risco)

28



SPDA – Normas e Definições

NBR 5419

Estabelece as condições exigíveis ao projeto,

instalação e manutenção de SPDAs de estruturasresidenciais, comerciais, industriais e agrícolas,bem como a proteção das pessoas e instalaçõessituadas no volume protegido.

29



SPDA – Normas e Definições30




Nível de Proteção Expressa a eficiência, isto é, a probabilidade com o qual

um SPDA protege um volume contra os efeitos dasdescargas atmosféricas

Deve-se classificar a estrutura conforme os níveis deproteção que estão associados à eficiência do SPDA

31




Classificação das Estruturas Tabela 11.2 [ref1], Tabela 8.1 [ref2], Tabela B.6 [NBR 5410]

32




Zona de Proteção (Franklin) É um cone cujo captor localiza-se no vértice. Volume protegido pelos pelo para-raios Se o raio for cair em qualquer ponto deste volume, o

para-raios será o caminho preferido por ele.

33




Captores Devem ser instalados corretamente para reduzir a probabilidade

da penetração das descarga no volume protegido!

Posicionamento

34



SPDA – Projeto

Condutores de descida - Recomendações

35



SPDA – Projeto


36



SPDA – Projeto


37



SPDA – Projeto

Seções Mínimas - Recomendações

38



SPDA – Projeto

Sistema de Aterramento - Recomendações

39



SPDA – Projeto

Sistema de Aterramento - Recomendações

40



SPDA – Projeto

Exemplo: Projetar um sistema de proteçãocontra descargas atmosféricas do edifícioresidencial representado abaixo:

41



SPDA – Projeto

Exemplo: Resultado Final

42



Bibliografia

1. Lima Filho, D. L.; “Projeto de Instalações ElétricasPrediais”, 11ª ed. – São Paulo: Érica Ltda, 2010.

2. Créder, H.; “Instalações Elétricas”, 15ª ed. – Rio de

Janeiro: LTC, 2007.

3. NBR 5419: Proteção de estruturas contra descargas

atmosféricas.

4. NBR 5410: Instalações Elétricas de baixa tensão

43

Documents

Aula 11 - Aterramento e SPDA.pdf