CB-03 ABNT Passo e Toque

7/22/2019 CB-03 ABNT Passo e Toque

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ABNT/CB-03PROJETO 03:102.01-006

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NO TEM VALOR NORMATIVO

Medio de resistncia de aterramento e de potenciais na superfcie do solo emsistemas de aterramento

APRESENTAO

1) Este 1 Projeto foi elaborado pela CE-03:102.01 Comisso de Estudo de Aterramento doABNT/CB-03 Comit Brasileiro de Eletricidade, nas reunies de:

16.09.2004 23.09.2004 18.11.2004

09.12.2004 24.02.2005 05.05.2005

30.06.2005 25.08.2005 29.09.200527.10.2005 02.12.2005 12.04.2006

05.03.2006 14.06.2006 02.08.2006

04.10.2006 31.10.2006 04.12.2006

02.02.2007 13.04.2007 04.05.2007

02.06.2007 06.07.2007 31.08.2007

05.10.2007 09.11.2007 07.12.2007

14.03.2008 11.04.2008 09.05.2008

2) No tem valor normativo;

3) Aqueles que tiverem conhecimento de qualquer direito de patente devem apresentar estainformao em seus comentrios, com documentao comprobatria;

4) Tomaram parte na elaborao deste Projeto:

Participante Representante

Autnomo Armindo F. Cadihe

Carlos Magno Camargo

Ivo Eleutrio Bonatti

Jos Mak

Paulo Jarussi

J. Brito

ABRADEE Carlos Alberto Ribeiro de Avellar


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AES EletropauloSergio L. Caparoz

Ithamar Sene Jr.

AES SUL Renato Oling

B&M Pesquisa e Desenvolvimento Ltda Flavio Faria

Bandeirante Energia Ewaldo C.Nogueira

CHESF Antnio Varejo de Godoy

Claro Telefonia Celular Carlos Henrique Pessin

Coli Engenharia Paulo Csar A. Coli

Consultor Pedro S. SumodjoCOPEL Rosane Maris Ribas

CPE Engenharia Ltda. Romildo Leite Sales

CPFLFumio Nakagawa

Alexandre Nogueira Aleixo

CTEEP

Pedro Vallone

Sebastio Bonaf Jr.

Ricardo Jacobsen

Elektro

Shiguematsu Nosaki

Valmir Ziolkowski

Wilson Hirakawa

Laudemir Carit

Emerson R. Furlaneto

Vinicius M. Benichio

Eletro-Estudos Engenharia Paulo Edmundo da Fonseca Freire

Eletrosul

Dalvir Maquerievki

Lucio Volnei Galvani

Oquigibson Lima Costa

Encontre Engenharia Ltda Dulio Moreira Leite

EnersulGerson de Almeida Costa Nonato

Antonio de Pdua Ribeiro

Enertec Srgio R. Oliveira

Erico Marcelo Logli


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Fastweld Rinaldo Junior Botelho

FPTE Fund. Pta. de Tecnologia e Educao Nemer Paschoal Fioravante Jr.

Juliano Munhoz Beltani

FURNAS

Jos Roberto T. Correa

Luiz Carlos da Rocha Santos

Arion Barros

Galeno Enhgenharia Consult.Treinamento Galeno Lemos Gomes

Gilco Proteo Eltrica Igidio Castro

Grupo REDE Ivan NordGuismo Engenharia Jobson Modena

IPT Mario Leite

Lactec

Luis Ricardo Alfaro Gamboa

Renata Jacyszyn Bachega

Jos Maurlio da Silva

Masuki Engenharia Luiz Masuki

MegabrsLuis Alberto Pettoruti

Manuel Jaime Leibovich

MiOmega Joo G. Cunha

Officina de Mydia Carlos Moreira Leite

PEA USP Jos Roberto Cardoso

Proelco Antnio Roberto Panicali

Projetar Engenharia Gilberto Falcoski

QUEMC Roberto Menna Barreto

Reis Miranda Engenharia Armando Pereira Reis Miranda

Sota Consultoria e Projetos SC LtdaCarlos Alberto Sotille

Andr Lima Rodrigues

STS Engenharia Srgio T. Sobral

UFMG Silvrio Visacro Filho


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NO TEM VALOR NORMATIVO 1/55

Medio de resistncia de aterramento e de potenciais na superfcie do solo emsistemas de aterramento

Ground resistance and soil surface voltages measurements in earthing systems

Palavras-chave: Aterramento. Potencial. Superfcie. Solo. Medio. Resistncia.Descriptors: Earthing. Grounding. Potential. Surface. Soil. Measurement. Resistance.

Sumrio

1 Escopo 22 Referncias normativas 2

3 Termos e definies 34 Geral 55 Segurana 65.1 Durante as medies 65.2 Dos equipamentos utilizados 66 Medio de resistncia de aterramento 76.1 Mtodo da queda de potencial 76.2 Mtodo da queda de potencial com injeo de alta corrente 137 Medio de potenciais na superfcie do solo 177.1 Princpio 177.2 Circui to de corrente 17

7.3 Circuito de potencial 177.4 Medio da tenso de toque 177.5 Medio da tenso de passo 187.6 Fonte de injeo de corrente 197.7 Comentrios e observaes adicionais para a execuo das medies emsubestaes 207.8 Correo dos valores de tenso medidos 207.9 Determinao das resistncias de contato p-brita (ou solo) 218 Medies em instalaes energizadas 238.1 Condies de segurana em instalaes energizadas 238.2 Condies especficas para realizao de medies em instalaes energizadas 238.3 Mtodos adequados medio de aterramento de instalaes energizadas 25Anexo A (normativo) Mtodo sncrono f reqncia industrial 26Anexo B (normativo) Compensao capacit iva 28Anexo C (normativo) Especi ficaes dos equipamentos para a medio de resistnciade aterramento para sistemas eltricos de baixa tenso(at 1 000 V em c.a. e 1 500 V em c.c.) 30Anexo D (normativo) Mtodo do abat imento 35Anexo E (in formativo) Terrmetro al icate 37Anexo F (in formativo) Mtodo de medio com in jeo de corrente com ampermetro evolt metro e insero de wattmetro adicional 40

Anexo G (informat ivo) Mtodos alternativos de medio de resistncia de aterramento epotenciais no solo em instalaes energizadas 48


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Prefcio

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Foro Nacional de Normalizao.As Normas Brasileiras, cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismosde Normalizao Setorial (ABNT/ONS) e das Comisses de Estudo Especiais (ABNT/CEE), so elaboradas porComisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores,consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

Os Documentos Tcnicos ABNT so elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2.

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no mbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para ConsultaNacional entre os associados da ABNT e demais interessados

O Escopo desta Norma Brasileira em ingls o seguinte.

Scope

1.1 This standard establishes the criteria and methods for measuring the ground resistance and the soil surfacevoltages in earthing systems. It defines the general characteristics of equipment that can be used for thosemeasurements and the criteria for evaluating the results.

1.2 This standard also prescribes precautions to be taken for the safety of the personnel involved.

1 Escopo

1.1 Esta Norma estabelece os critrios e mtodos de medio de resistncia de sistemas de aterramento e depotenciais na superfcie do solo, define as caractersticas gerais dos equipamentos que podem ser utilizados nasmedies e os conceitos para avaliao dos resultados.

1.2 Esta Norma prescreve tambm os cuidados que devem ser tomados quanto segurana do pessoalenvolvido.

Scope

1.1 This standard establishes the criteria and methods for measuring the ground resistance and the soil surfacevoltages in earthing systems. It defines the general characteristics of equipment that can be used for thosemeasurements and the criteria for evaluating the results.

1.2 This standard also prescribes precautions to be taken for the safety of the personnel involved.

2 Referncias normativas

Os documentos relacionados a seguir so indispensveis aplicao deste Documento Tcnico ABNT. Parareferncias datadas, aplicam-se somente as edies citadas. Para referncias no datadas, aplicam-se as ediesmais recentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR 5410, Instalaes eltricas de baixa tenso

ABNT NBR 5456, Eletricidade geral Terminologia

ABNT NBR 5460, Sistemas eltricos de potncia Terminologia

IEC 61010-1, Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use - Part 1:General requirements


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IEC 61557-1, Electrical safety in low voltage distribution systems up to 1 000 V a.c. and 1 500 V d.c. - Equipmentfor testing, measuring or monitoring of protective measures - Part 1: General requirements

IEC 61557-5, Electrical Safety in Low Voltage Distribution Systems up to 1 000 V a.c. and 1 500 V d.c. - Equipmentfor testing, measuring or monitoring of protective measures - Part 5: Resistance to earth

3 Termos e definies

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os termos e definies da ABNT NBR 5456 e ABNT NBR 5460 e osseguintes.

3.1aterramentoligao intencional de parte eletricamente condutiva terra, atravs de um sistema de aterramento

3.2condutor de aterramentorabichocondutor ou elemento metlico que no estando em contato com o solo faz a ligao eltrica entre uma parte deuma instalao que deve ser aterrada e o eletrodo de aterramento

3.3corrente de interferncia (no processo de medio de resistncia de aterramento e de resistividade do solo)qualquer corrente estranha ao processo de medio capaz de influenciar seus resultados

3.4

eletrodo de aterramentocondutor enterrado no solo, eletricamente ligado a ele, ou condutor embutido em concreto que, por sua vez, estem contato com o solo atravs de uma grande rea

3.5eletrodo natural de aterramentoelemento condutor ligado diretamente a terra cuja finalidade original no de aterramento, mas que se comportanaturalmente como eletrodo de aterramento

3.6malha de aterramento

conjunto de condutores nus, interligados e enterrados no solo

3.7potenciais perigosospotenciais que podem provocar danos quando aplicados ao elemento tomado como referncia

3.8potencial transferidovalor do potencial transferido para um ponto remoto de um dado sistema de aterramento


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3.9resistncia de aterramento de um eletrodorelao da tenso medida entre o eletrodo e o terra remoto e a corrente injetada no eletrodo

3.10resistividade aparente do soloresistividade vista por um sistema de aterramento qualquer, em um solo com caracterstica de resistividadehomognea ou estratificado em camada, cujo valor utilizado para o clculo da resistncia de aterramento dessesistema

3.11resistividade eltrica do soloresistividade do soloresistncia entre faces opostas do volume de solo, consistindo de um cubo homogneo e istropo cuja arestamede uma unidade de comprimento

3.12resistividade mdia do solo a uma dada profundidadevalor de resistividade resultante da avaliao das condies locais e do tratamento estatstico dos resultados dediversas medies de resistividade do solo para aquela profundidade, efetuada numa determinada rea ou local, eque possa ser considerado como representativo das caractersticas eltricas do solo

3.13sistema de aterramentoconjunto de todos os eletrodos e condutores de aterramento, interligados ou no entre si, assim como partesmetlicas que atuam direta ou indiretamente com a funo de aterramento, tais como: torres e prticos, armadurasde edificaes, capas metlicas de cabos, tubulaes e similares

3.14tenso de passodiferena de potencial entre dois pontos da superfcie do solo separados pela distncia de um passo de umapessoa, considerado igual a 1,0 m

3.15tenso de toquediferena de potencial entre uma estrutura metlica aterrada e um ponto da superfcie do solo separado por uma

distncia horizontal equivalente ao alcance normal do brao de uma pessoa. Por definio considera-se estadistncia igual a 1,0 m

3.16tenso mxima do sistema de aterramentotenso mxima que um sistema de aterramento pode atingir relativamente ao terra de referncia, quando daocorrncia de injeo de corrente para o solo


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3.17terra de referncia ou ponto remotoregio do solo suficientemente afastada da zona de influncia de um eletrodo ou sistema de aterramento, tal que adiferena de potencial entre dois quaisquer de seus pontos, devido corrente que circula pelo eletrodo para a

terra, seja desprezvel. uma superfcie praticamente equipotencial que se considera como zero para refernciade tenses eltricas

4 Geral

4.1 Quando da ocorrncia de uma falta para terra numa instalao, as correntes dispersas pelo sistema deaterramento provocam o surgimento de diferenas de potencial entre:

a) pontos da superfcie do solo (tenso de passo);

b) partes metlicas aterradas da instalao e o solo (tenso de toque) - caso de estruturas suportes, carcaas deequipamentos e outros;

c) circuitos que, de alguma forma estejam ligados ao sistema de aterramento e pontos distantes da superfcie dosolo ou outros sistemas de aterramento afastados (por potencial transferido), de modo geral. o caso doscircuitos de controle e comunicao, cabos pra-raios, blindagem de cabos de potncia, e outros conformeFigura 1.


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Legenda

eI Corrente de ensaio (A)

eV Elevao de potencial da malha de aterramento (V)

TE Tenso de toque (V)

PE Tenses de passo (V)

h Profundidade da malha de aterramento (m)

Figura 1 Tenses que podem aparecer em uma ins talao

4.2 A medio no campo o procedimento mais eficaz para verificao dos valores da resistncia hmica do

eletrodo de aterramento e dos valores dos potenciais de passo e toque calculados em projeto, para determinaode valores com finalidade de pesquisa, verificao de nveis de segurana em instalaes antigas, ou ainda, emensaios de comissionamento de instalaes novas. Assim, a resistncia do eletrodo de aterramento e ospotenciais na superfcie do solo de uma instalao so grandezas a serem medidas, visando basicamente:

a) verificar a eficcia do eletrodo ou do sistema de aterramento;

b) definir alteraes para um sistema de aterramento existente;

c) detectar possveis tenses de toque e passo perigosos;

d) determinar a elevao de potencial do sistema de aterramento em relao ao terra de referncia, objetivandogarantir a proteo do pessoal que mantenham ou no contato com as instalaes, circuitos de comunicao,

controle e outros.

NOTA Nesta Norma dois mtodos de medio so apresentados: mtodo da queda de potencial e mtodo da queda depotencial com injeo de alta corrente.

5 Segurana

5.1 Durante as medies

Devem ser tomadas medidas de segurana relativas a potenciais perigosos que possam ocorrer nas proximidadesde sistemas de aterramento ou em estruturas condutoras aterradas. Como medidas de segurana, recomendam-se:

a) utilizar calados e luvas com nvel de isolamento compatvel com os valores mximos de tenso que possamocorrer no sistema sob medio;

b) evitar a realizao de medies sob condies atmosfricas adversas, tendo em vista a possibilidade deocorrncia de descargas atmosfricas;

c) evitar que pessoas estranhas ao servio e animais se aproximem dos eletrodos utilizados na medio.

5.2 Dos equipamentos utili zados

No Anexo C, em C.3.5 e C.4 esto especificados os requisitos aplicveis aos aparelhos destinados a medir aresistncia de aterramento utilizando uma tenso de c.a. As limitaes de tenso e/ou corrente estabelecidas

garantem a segurana dos operadores durante a medio sem exigncias adicionais.


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A utilizao de equipamentos de medio em desacordo com os requisitosdo Anexo C torna necessria a adoode medidas de segurana adicionais, tais como as utilizadas para trabalhos em reas energizadas.

6 Medio de resistncia de aterramento

6.1 Mtodo da queda de potencial

6.1.1 Princpio

O mtodo da queda de potencial recomendado para medio de resistncia de aterramento atravs deequipamento especfico (terrmetro).

O mtodo da queda de potencial consiste basicamente em fazer circular uma corrente atravs da malha deaterramento sob ensaio por intermdio de um eletrodo auxiliar de corrente, e medir a tenso entre a malha deaterramento e o terra de referncia (terra remoto) por meio de uma sonda ou eletrodo auxiliar de potencial,conforme indicado na Figura 2.

Legenda

I Corrente de ensaio

S Borne para a sonda ou eletrodo auxiliar de potencial

H Borne para o eletrodo auxiliar de corrente

E Borne para a malha de aterramento sob medio

Figura 2 Mtodo da queda de potencial

6.1.2 Circu ito de corrente

O eletrodo de corrente constitudo de uma ou mais hastes metlicas interligadas e cravadas firmemente no solo,a fim de garantir a menor resistncia de aterramento do conjunto. No Anexo C, em C.3.3 indica-se o mximo valorque um terrmetro deve admitir para a resistncia de eletrodo auxiliar de corrente.

6.1.3 Circu ito de potencial

O eletrodo de potencial constitudo de uma ou mais hastes metlicas interligadas e cravadas firmemente no solo,a fim de garantir a menor resistncia de aterramento deste eletrodo. No Anexo C em C.3.3 indica-se o mximovalor que um terrmetro deve admitir para a resistncia de eletrodo auxiliar de potencial.


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6.1.4 Procedimento

No processo de medio, o eletrodo de potencial, deve ser deslocado ao longo de uma direo pr-definida, apartir da periferia do sistema de aterramento sob ensaio, em intervalos regulares de medio igual a 5 % da

distncia d(Figura 1).

Fazendo-se a leitura do valor da resistncia em cada posio, obtm-se a curva de resistncia em funo dadistncia conforme indicado na Figura 3.

Figura 3 Curva caracterstica da resistncia de aterramento

6.1.5 Levantamento de curvas tpicas de resistncia de aterramento

6.1.5.1 Fazendo-se um grfico da resistncia medida em funo da distncia do eletrodo de potencial S emrelao ao sistema de aterramento sob ensaio E , obtm-se, conforme o caso, uma das curvas indicadas naFigura 4

6.1.5.2 Da anlise da Figura 3 pode-se concluir que:


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a) se o deslocamento do eletrodo de potencial S for coincidente com a direo e sentido do eletrodo de correnteH , e este ltimo estiver a uma distncia satisfatria, maior que a zona de influncia do sistema ensaiado E , obtida uma curva semelhante curva "a";

b) se o deslocamento do eletrodo de potencial S for coincidente com a direo e sentido do eletrodo de correnteH e este ltimo estiver a uma distncia insuficiente, menor que a zona de influncia do sistema ensaiado E obtida uma curva semelhante curva "b";

c) se o eletrodo de potencial S se deslocar na mesma direo e em sentido contrrio ao eletrodo H , para ooutro lado do sistema sob ensaioE , partindo do princpio que o espaamento entre H e E seja satisfatrio, obtida uma curva semelhante curva "c".

6.1.5.3 O trecho horizontal (patamar) das curvas "a" e "c" da Figura 4 representa o valor da resistncia deaterramento do sistema sob ensaio. Do ponto de vista prtico, pode-se considerar que o trecho horizontal(patamar) atingido quando, obedecido o disposto em 6.1.5:

a) nas medies reais, de modo geral, a curva resistncia funo da distncia levantada at que se obtenha otrecho horizontal da curva da resistncia em funo da distncia;

b) teoricamente o valor da resistncia de aterramento obtido com o eletrodo de potencial S se deslocando emsentido contrrio ao eletrodo H ligeiramente menor que o real, conforme indica aFigura 4.

Legenda

X rea de influncia do sistema de aterramento sob medio E

Y Terra remoto

Z rea de influncia do eletrodo auxiliar de corrente H

vR Resistncia de aterramento do sistema sob medio (valor verdadeiro da resistncia de

aterramento do sistema E)

cba ,, Curvas de resistncia de aterramento em funo do espaamento e posio relativa doseletrodos auxiliares de potencial e de corrente


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Figura 4 Curvas tpicas de resistncia de aterramento em funo das posies relativas dos eletrodosauxiliares de potencial e de corrente

6.1.5.4 Para a verificao do trecho horizontal (patamar) da curva quando da aplicao do mtodo da queda

de potencial, o mtodo da queda de potencial o eletrodo de corrente H deve estar a uma distncia dda periferiado sistema de aterramento sob ensaio E de pelo menos trs vezes a maior diagonal d deste sistema (Figura 3).No entanto, devem ser feitas verificaes, mudando a posio do eletrodo de potencial S 5 % de d para a direita

1S e para esquerda 2S da posio inicial S , para garantir que as medies esto sendo executadas sem

sobreposio das reas de influncia do sistema de aterramento sob ensaio e o eletrodo de corrente. No hsobreposio entre as reas de influncia se a porcentagem entre a diferena dos valores medidos com o eletrodode potencial em 1S e 2S e o valor medido em S , no ultrapassar 10 %.

6.1.6 Interferncias de elementos metlicos enterrados

A localizao do eletrodo de correnteH deve ser tal que ao longo do caminhamento at o sistema de aterramentoE no existam condutores eltricos enterrados como, por exemplo, tubulaes, contrapesos contnuos de linhasde transmisso etc., a fim de evitar erros nos valores medidos.

6.1.7 Sentido de movimentao do eletrodo de potencial S

6.1.7.1 A Seo 6.1.5.2 comenta, de maneira sumria, os resultados obtidos com a movimentao doeletrodo de potencial S em dois sentidos: no mesmo sentido do eletrodo de corrente H ou em sentido contrrio.

6.1.7.2 Cabe salientar que ambos os procedimentos tm vantagens e desvantagens.

6.1.7.3 Teoricamente, o deslocamento do eletrodo potencial S no mesmo sentido do eletrodo de corrente H

apresenta, para um determinado ponto nS , o valor verdadeiro da resistncia do sistema de aterramento sobensaio. Para um solo homogneo, sistemas de aterramento pequenos e afastamento d adequado entre H e ,E este ponto dista de ,E 61,8 % da distncia d .

6.1.7.4 Para solos no homogneos e/ou sistemas de aterramento complexos, torna-se muito difcildeterminar a localizao adequada de nS . Em carter ilustrativo, a Figura 5 apresenta para sistemas de

aterramento pequenos (que possam ser representados, para fins tericos, como um eletrodo hemisfrico), umgrfico relacionando p/d (em valores percentuais) com h/d (sendo h a profundidade da primeira camada do solono homogneo), para diversos valores do coeficiente de reflexo K , dado por:


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12

+

=K [1]

Figura 5 Posio do eletrodo auxiliar de potencial para um solo de duas camadas

6.1.7.5 Outra vantagem do deslocamento supracitado que, caso o eletrodo de corrente H no estejasuficientemente afastado de ,E tal fato pode ser constatado durante as medies, uma vez que, conforme jcomentado, a curva resistncia em funo da distncia no apresentar o patamar tpico.

6.1.7.6 De acordo com o comentrio feito em 6.1.5.2-c), a movimentao do eletrodo de potencial Semsentido contrrio ao eletrodo de corrente H apresenta, teoricamente, valor de resistncia inferior ao verdadeiro,que denominado de limite inferior da resistncia real. Entretanto, considerando-se o papel do valor da resistnciadentro dos procedimentos globais de anlise dos sistemas de aterramento, a aproximao obtida , de modo

geral, perfeitamente aceitvel, desde que H esteja adequadamente afastado de .E A grande vantagem desteprocedimento a minimizao dos efeitos de acoplamento entre os circuitos de corrente e potencial. Em muitassituaes, a nica alternativa prtica vivel dentro do mtodo da queda de potencial. Para sistemas deaterramento de grandes dimenses, este procedimento no recomendado.

6.1.7.7 As medies devem ser executadas com os eletrodos de corrente e potencial alinhados e na mesmadireo e sentido, caso contrrio erros podem ser introduzidos.

6.1.8 Acoplamento entre os cabos dos circuitos de corrente e potencial

6.1.8.1 O efeito do acoplamento entre os cabos de interligao dos circuitos de corrente e potencial torna-seum fator importante nas medies de resistncia de aterramento com valores muito baixos, particularmente

envolvendo sistemas de aterramento de grande porte os quais exigem grandes comprimentos de cabos para arealizao das medies.


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6.1.8.2 Considerando-se que, na faixa de 60 Hz, o acoplamento indutivo entre dois cabos lanadosparalelamente, pode ser to alto quanto 0,1 /100 m, os erros cometidos nas medies podem ser considerveis.

6.1.8.3 Outro aspecto que o acoplamento pode provocar um crescimento na curva de resistncia de

aterramento versus distncia, na regio onde ela deveria ter uma inclinao zero, dificultando a interpretao dosresultados.

6.1.8.4 Como regra prtica, os problemas de acoplamento usualmente so:

a) desprezveis nas medies de resistncias de aterramento acima de 10 ;

b) importante nas medies de resistncias de aterramento abaixo de 1,0 ;

c) passveis de anlise, em cada caso, nas medies envolvendo resistncias entre 1,0 e 10 .

NOTA O procedimento usual para evitar (ou minimizar) os efeitos do acoplamento entre os condutores de interligao

afastar fisicamente os dois circuitos.

6.1.9 Aumento da corrente de ensaio

6.1.9.1 A maneira mais simples de aumentar as correntes de ensaio reduzir a resistncia de aterramento doeletrodo de corrente (uma vez que a tenso j est determinada pelas caractersticas do instrumento de medio).Isto pode ser feito aumentando-se o nmero de hastes em paralelo, ou utilizando-se hastes de maior comprimentoe/ou diminuindo-se a resistividade do ponto de instalao do eletrodo auxiliar de corrente.

6.1.9.2 Para garantia da exatido das leituras, o valor mximo admissvel da resistncia de aterramento decada eletrodo auxiliar usualmente especificado pelos fabricantes dos instrumentos de medio.

6.1.9.3 A resistncia de aterramento do eletrodo de corrente usualmente deve ser inferior a 500 . Como

regra prtica, a relao entre a resistncia de aterramento do eletrodo de corrente e a resistncia do sistema deaterramento sob ensaio no deve exceder 1 000:1, sendo preferveis relaes abaixo de 100:1.

6.1.10 Correntes parasitas

6.1.10.1 Potenciais galvnicos, polarizao e correntes contnuas parasitas podem interferir seriamente nasmedies feitas com instrumentos de corrente contnua. De modo geral, os instrumentos usados operam emcorrente alternada (no necessariamente senoidal).

6.1.10.2 Correntes alternadas parasitas, circulando no solo, no sistema de aterramento sob ensaio ou noscircuitos de ensaio, tambm podem interferir. O procedimento mais comum para minimizar o problema realizaros ensaios com uma freqncia diferente das correntes parasitas presentes. Instrumentos que permitem variar afreqncia da tenso aplicada so particularmente adequados para o caso. A utilizao de filtros e/ouinstrumentos de banda estreita so tambm alternativas viveis. Para os instrumentos que utilizam uma correntede freqncia superior industrial recomenda-se, alm de utilizar filtro de banda e do sistema de retificaosincrnica, que cumpram com a equao abaixo:

( )f

nF

+=

2

12[2]

onde

F a freqncia do instrumento, expressa em hertz (Hz);


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f a freqncia industrial, expressa em hertz (Hz);

n nmero inteiro.

O Anexo C, em C.3.3 determina qual o valor mximo de tenso espria, provocada por corrente parasita, mnimoadmissvel para um medidor de resistncia de aterramento sem provocar erro.

6.1.11 Limi taes na aplicao do mtodo da queda de potencial

6.1.11.1 Em determinadas situaes torna-se muito difcil ou mesmo impossvel a aplicao do mtodo daqueda de potencial conforme descrito anteriormente. Entre estas situaes, destacam-se as seguintes:

a) instalaes urbanas em regies densamente povoadas:

em regies densamente povoadas, freqentemente impossvel lanar os circuitos de corrente e potencialnas distncias necessrias para se fazer uma medio confivel;

b) sistemas de aterramento de grandes dimenses:

A medio da resistncia de aterramento de sistemas de grande porte apresenta vrias dificuldades. A maisevidente a necessidade de se estender os circuitos de corrente e potencial distncias muito grandes, asvezes de vrios quilmetros, o que dificulta enormemente a medio. Outro aspecto importante que estessistemas apresentam, usualmente, resistncias de aterramento muito baixas (inferiores a 1,0 ). Nestescasos, a incerteza quanto aos resultados obtidos em decorrncia de vrios fatores (acoplamento, impednciasde circuito de ensaio, sensibilidade do instrumento e outros) pode ser aprecivel;

Alm disso, em sistemas de aterramento de grandes dimenses, a reatncia pode ser significativa quandocomparada com a resistncia e, neste caso mais adequado analisar a impedncia (que funo da freqncia)cuja medio deveria ser feita injetando-se correntes com freqncias prximas de 60 Hz.

6.1.11.2 Nos casos de subestaes onde so evidentes as limitaes apresentadas nas alneas 6.1.11.1-a) e6.1.11.1-b), existe a alternativa de se utilizar como circuito de corrente, uma linha de transmisso desenergizadaque chegue instalao e como circuito de potencial, um circuito de comunicao (por exemplo: telefnico), oumesmo uma linha de transmisso cuja rota seja afastada do circuito de corrente.

6.1.11.3 A utilizao de instrumento em alta freqncia entre 20 kHz e 30 kHz permite a obteno depatamares em menores distncias em comparao com as distncias obtidas com freqncias prximas industrial.

6.1.11.4 Entretanto, tais solues so muito mais adequadas ao mtodo de injeo de alta corrente, descritoem 6.2. Tal mtodo, em funo dos nveis bem mais elevados de corrente injetada no sistema de aterramento,associado procedimentos para correo dos resultados, pode propiciar medies bastante confiveis, superando

as limitaes inerentes ao mtodo da queda de potencial.

6.2 Mtodo da queda de potencial com injeo de alta corrente

6.2.1 Princpio

O mtodo consiste em circular uma alta corrente entre o sistema de aterramento sob ensaio e o solo, atravs deum eletrodo auxiliar de corrente, medindo-se os potenciais na superfcie do solo, obtendo-se a resistncia deaterramento.

O mtodo de injeo de alta corrente recomendado para a medio dos potenciais na superfcie do solo, bemcomo da resistncia de um sistema de aterramento particular ou impedncia de um sistema de aterramento global

(envolvendo subestaes com cabos pra-raios das linhas de transmisso, neutro de alimentadores e outros).


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Havendo limitaes importantes na aplicao do mtodo da queda de potencial com baixas correntes, a injeo dealta corrente consiste em alternativa confivel para a determinao da resistncia ou impedncia de sistemas deaterramento.

6.2.2 Circu ito de corrente

O eletrodo de corrente, de modo geral, consiste numa torre, um trecho de uma linha de transmisso, numa malhade aterramento de subestao adjacente, ou malha de aterramento auxiliar construda especificamente para estefim.

Para no limitar demasiadamente a corrente injetada, o eletrodo de corrente deve ter uma resistncia baixa, devalor compatvel com o sistema de medio.

Para se evitar a superposio entre as regies de influncia, a conexo do circuito de corrente com o eletrodo decorrente deve estar a uma distncia mnima superior a cinco vezes a maior dimenso do sistema de aterramentosob ensaio; observa-se que esta distncia funo da configurao do sistema de aterramento, do sistema

eltrico e do tipo de solo. O procedimento usual utilizar como circuito de corrente as fases de uma linha detransmisso desenergizada pertencente instalao sob ensaio, ligando-as estrutura (simulando um curto-circuito) a uma distncia adequada do sistema de aterramento, conforme indicado na Figura A.1.

6.2.3 Circu ito de potencial

O eletrodo do potencial consiste de uma haste metlica cravada firmemente no solo.

No processo de medio, o eletrodo de potencial Sdeve ser deslocado radialmente, a partir da periferia dosistema de aterramento sob ensaio ,E fazendo-se a leitura da tenso entre S e E com um voltmetro de altaimpedncia de entrada.

Tendo em vista a caracterstica fsica do eletrodo de corrente (usualmente, uma LT desenergizada), o eletrodo de

potencial deve-se deslocar numa direo que faa um ngulo entre 90 e 180 em relao direo do eletrodode corrente, para evitar possveis acoplamentos entre os dois circuitos.

A resistncia do sistema de aterramento sob ensaio E :

I

VR = [3]

onde

V a tenso medida, expressa em volts (V);

I a corrente total injetada no sistema de aterramento sob ensaio E , expressa em ampres (A);

NOTA Para efeito da medio da resistncia de aterramento, quanto maior a corrente injetada, maior a confiabilidade dosvalores obtidos, devido menor influncia relativa das correntes de interferncia. Entretanto, alm das possveis limitaes dafonte de injeo de corrente, existem os problemas relativos segurana do pessoal envolvido nas medies.

6.2.4 Medies em sis temas de aterramento interligados

6.2.4.1 Conforme j dito anteriormente, os ensaios de injeo de corrente se aplicam especialmente smalhas de aterramento de subestaes, usinas e outros. Nestes casos, por razes prticas, de modo geral, acorrente injetada exclusivamente entre a malha e o eletrodo de corrente auxiliar, desconectando-se daquela,todos os caminhos alternativos de retomo. Entretanto, muitas vezes h interesse em se verificar o comportamentodo sistema de aterramento como um todo, envolvendo no s a malha, como tambm os cabos pra-raios, delinha de transmisso, neutros de alimentadores, blindagem de cabos de potncia isolados e outros que por

ventura a ela estejam ligados em condies operativas normais.


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A nica maneira direta de se fazer esta verificao realizar os ensaios de injeo de alta corrente com todos oscaminhos de retorno ligados malha, conforme indicado na Figura 6, selecionando-se uma linha de transmissocomo circuito de corrente.

NOTA No caso de se ter vrias linhas de transmisso saindo da subestao, a rigor, a simulao de curto-circuito (circuitode corrente) deveria ser feita em cada uma delas, verificando a influncia do acoplamento da LT com as correntes de retornopelo solo, na distribuio de corrente pelos condutores da malha e, portanto, nos potenciais na superfcie do solo. Contudo,devido s dificuldades inerentes, tal procedimento raramente utilizado.

Figura 6 Mtodo de in jeo de grandes correntes

6.2.4.2 As correntes retomando pelos diversos caminhos do sistema de aterramento interligados (pra-raiosde LT's, neutros de alimentadores e outros) podem ser determinadas diretamente atravs de ampermetros paracorrente eficaz. Entretanto a corrente que retoma pela malha no pode ser determinada diretamente. Umprocedimento aplicvel instalar um circuito de medio diferencial atravs de transformadores de corrente (TC's)nos diversos caminhos de retomo, conforme indicado na Figura 7.

NOTA Devido s grandes reas abrangidas pelos sistemas de aterramento interligados pode ser necessria a utilizaode uma das fases da linha de transmisso como circuito de potencial.


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Legenda

eI Corrente de ensaio (A)

MI Corrente de malha (A)

BA II , Correntes pelos cabos pra-raios (A)

SER Resistncia de aterramento da instalao ()

Figura 7 Monitorao da corrente de malha


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6.2.5 Medio em sis temas de aterramento com terrmetro tipo alicate

O Anexo E descreve o principio de funcionamento e aplicao do citado medidor.

7 Medio de potenciaisna superfcie do solo

7.1 Princpio

aconselhvel que o levantamento dos perfis de potenciais na superfcie do solo e das tenses de toque e passoseja realizado com injeo de alta corrente.

Para medio de tenses de passo e de toque em determinados locais tais como casas, edificaes simples elocais onde no h suspeita de fortes correntes parasitas, tambm se pode introduzir a medio com terrmetrocomum deixando para o fabricante a instruo para medio.

Nas medies de potenciais na superfcie do solo devem ser utilizados voltmetro e ampermetro ou instrumentodedicado que cumpram com as condies descritas em 7.2 e 7.3.

7.2 Circui to de corrente

O circuito de injeo de corrente deve ser estabelecido de uma forma anloga ao da medio da resistncia deaterramento devendo, quando necessrio, receber tratamento adequado com o objetivo de possibilitar a circulaode um valor de corrente compatvel com o sistema de medio.

7.3 Circui to de potencial

As medies de potenciais devem ser efetuadas nos pontos assinalados em projeto ou em regies estratgicas desubestaes existentes com voltmetro de alta impedncia de entrada, de modo geral, no inferior a 1 M/volt(particularmente adequados so os voltmetros eletrnicos).

7.4 Medio da tenso de toque

Esta medio deve ser feita entre as partes metlicas, estruturas metlicas, carcaas de equipamentos ligadas aosistema de aterramento sob ensaio e o eletrodo de potencial cravado no solo, a um metro de distncia da partemetlica envolvida, conforme indicado na Figura 8.


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Figura 8 Medio de potencial de toque

7.5 Medio da tenso de passo

No caso das tenses de passo, a tenso deve ser medida entre dois eletrodos de potencial cravados no solo eafastados de um metro, conforme indicado na Figura 9.


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Figura 9 Medio de potencial de passo

7.6 Fonte de injeo de corrente

7.6.1 A fonte de injeo de corrente deve ter potncia e tenso adequadas para fornecer correntesuficientemente elevada de modo a reduzir os erros nas medies, devido s correntes de interferncia quenormalmente circulam no solo.

7.6.2 A fonte pode ser um grupo motor-gerador ou um transformador isolador (abaixador ou no) ligado a umarede primria ou secundria de distribuio que passe nas proximidades do sistema de aterramento sob ensaio.

No Anexo A apresenta-se um exemplo ilustrativo de montagem, utilizando-se um transformador com chavereversora, cuja finalidade inverter a corrente injetada, eliminando-se atravs de clculos, o efeito das correntesde interferncia (mtodo sncrono freqncia industrial, ver A.1).

7.6.3 recomendvel que se utilize uma fonte de alimentao com tenso de sada ajustvel.

7.6.4 O Anexo Bapresenta uma alternativa para se elevar a corrente injetada, reduzindo-se a impedncia docircuito de corrente atravs de compensao capacitiva.

7.6.5 O Anexo D apresenta alguns mtodos aplicveis no caso das correntes de interferncia seremsignificativas em relao corrente injetada no ensaio.


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7.7 Comentrios e observaes adicionais para a execuo das medies em subestaes

7.7.1 Os cabos pra-raios e contrapesos de linhas de transmisso, neutros dos alimentadores, blindagem ecapas metlicas de cabos isolados que chegam instalao devem ser desconectados do sistema de aterramentosob ensaio.

7.7.2 Para efeito de medio dos potenciais na superfcie do solo, quanto maior for a corrente injetada maioressero as tenses medidas e, portanto, maior a confiabilidade dos valores obtidos devido a menor influnciarelativa das correntes de interferncia. Entretanto, alm das possveis limitaes da fonte de injeo de corrente,existem os problemas relativos segurana do pessoal envolvido nas medies.

7.7.3 Para produzir tenses na superfcie do solo da ordem de volt, pode-se estabelecer como regra prtica,tenso de ensaio do gerador/fonte de alimentao da ordem de 100 V.

7.7.4 Os locais preferenciais para medio dos potenciais na superfcie do solo so os descritos a seguir:

a) fato bem conhecido (e comprovado no s por simulaes tericas como por ensaios de campo) que asmaiores tenses na superfcie do solo (tenses de toque, passo e outros) surgem nas regies perifricas dossistemas de aterramento. Assim, desde que, por limitaes de tempo, nem sempre possvel se fazer ummapeamento completo da instalao, tal fato deve ser levado em conta na seleo das regies a sereminvestigadas. Naturalmente, o fato de selecionarem-se as regies perifricas como preferenciais, no significaque a regio central deva ser ignorada, mas sim que pode ser pesquisada com menor detalhe;

NOTA No caso de sistemas de aterramento projetados com tcnicas de espaamento no uniforme, onde a densidade decondutores muito maior na periferia do que no centro, a regio central deve tambm ser investigada com rigor, tendo emvista a possibilidade de se encontrar nesta regio, tenses significativas.

b) Outro aspecto importante diz respeito medio das tenses de toque nas partes metlicas aterradasconforme indicado anteriormente. Desde que, de antemo, no se sabe em qual ponto, em torno da partemetlica investigada, obtida a maior tenso, recomenda-se realizar vrias medies (no mnimo trs) emdirees diferentes (particularmente as direes que se afastem dos condutores enterrados do sistema deaterramento e/ou as que se aproximem da periferia).

c) Cabe lembrar que para os ensaios com todo o sistema de aterramento interligado, correntesacima de 100 Aso, de modo geral, necessrias para que as tenses medidas na superfcie do solo sejam da ordem de volt.

7.8 Correo dos valores de tenso medidos

As medidas devem ser referidas ao valor real de corrente de malha MI , determinada para a pior condio de

defeito para a terra. Desta forma obtm-se a equao abaixo:

e

MeR I

IV

V

= [4]

onde

RV a tenso real durante uma falha para a terra, expressa em volts (V);

eV a tenso medida durante o ensaio, expressa em volts (V);

MI a corrente de malha, expressa em ampres (A);

eI a corrente de ensaio, expressa em ampres (A).


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7.9 Determinao das resistncias de contato p-brita (ou solo)

7.9.1 Uma das investigaes que podem ser realizadas no ensaio de injeo de corrente a determinao daresistncia de contato p-brita (ou solo) bem como a tenso aplicada diretamente sobre a pessoa.

7.9.2 Neste caso, utilizam-se dois pesos de 25 kg, barra de contato da base de 200 cm cada e duasresistncias, uma de 1 000 (simulando a resistncia do corpo humano) e outra de 3 000 , conforme montagemindicada na Figura 10. Para melhorar a resistncia de contato peso-brita comum utilizar-se um feltro umedecidoem gua. Alm disso, interessante fazer a investigao com a brita primeiramente seca e depois molhada noponto de medio.

7.9.3 A tenso que surge sobre a "pessoa" a tenso medida nos terminais da resistncia de 1 000 . Para adeterminao da resistncia de contato peso-brita, so necessrias duas medies: com a resistncia de 1 000 e com a resistncia de 3 000 . Reportando-se aos circuitos equivalentes representados na Figura 10, asseguintes relaes podem ser obtidas:

a) No circuito para a tenso de toque obtm-se as equaes 5 e 6:

20001

CT1K

1Kf

RVVV += [5]

20003CT3K

3KfRV

VV += [6]

b) Resolvendo-se o sistema obtm-se a equao 7:

( )

=

00030001

2

3K1K

1K3KCT

VV

VVR [7]

c) No circuito para a tenso de passoobtm-se as equaes 8 e 9:

CP

1K

1Kf 20001

RV

VV += [8]

CP

3K

3Kf 20003

RV

VV += [9]

Resolvendo-se o sistema obtm-se a equao 10:

=

000300012 3K1K

1K3KCP

VV

VVR [10]

onde

1KV a tenso medida nos terminais do resistor de 1 000 , expressa em volts (V);

3KV a tenso medida nos terminais do resistor de 3 000 , expressa em volts (V);

CTR a resistncia de contato pr-brita, simulando a tenso de toque, expressa em ohms ();


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CPR a resistncia de contato pr-brita, simulando a tenso de passo, em ohms ().

NOTA Na realidade, a tensoV1K aplicada com uma resistncia de 1 000 no exatamente a mesma que a existenteno caso de 3 000 , tendo em vista no se tratar de fonte de tenso constante e sim resultado de queda de tenso provocadapela disperso da corrente pelo solo. Contudo, a aproximao considerada , para fins prticos, admissvel.

Legenda

S solo B pedra britada (brita)

F feltro embebido em gua e sal P peso de 25 kg

L 1,0 metro para tenso de passo V voltmetro eletrnico

Figura 10 Medio das tenses de toque e passo


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8 Medies em instalaes energizadas

Cada vez mais necessrio realizar medies com instalaes energizadas, de modo a manter a continuidade doservio. Esta situao tem importncia maior quanto maior o impacto da descontinuidade do servio. Isto feito,devem ser adotadas providncias para que seja possvel realizar as medies sob diversos condicionantes, queso determinantes nesse tipo de atividade. Alm disto, as medies em instalaes energizadas introduzemsituaes e peculiaridades que no existem ou so muito inferiores quando no esto energizadas, como, porexemplo, a presena de tenses entre neutro e terra ou rudos e harmnicas.

Assim, toda medio de aterramento a ser realizada em instalaes energizadas deve ser realizada apenas setodos os condicionantes dos itens a seguir sejam obedecidos. Adicionalmente, todos os preceitos citadosanteriormente nesta norma devem ser seguidos e, quando necessrio, adaptados situao de instalaesenergizadas.

A escolha do mtodo de medio deve levar em considerao aspectos de segurana dos profissionais,praticidade de medio e o seu escopo, seja ele voltado ao estudo de fenmenos em freqncia industrial ou de

transitrios. A etapa de planejamento ser crucial na definio do mtodo a ser utilizado.8.1 Condies de segurana em instalaes energizadas

Toda instalao energizada est sujeita a eventos dos sistemas aos quais est conectada, ou seja, pode estarsujeita a curtos-circuitos, elevaes de potencial e sobretenses transitrias. Em especial, qualquer instrumentoconectado a esta instalao tambm estar sujeito a tais sobretenses e, portanto, ter em seus bornes tenseselevadas e perigosas para os seres humanos e aos equipamentos.

Deve-se considerar que os circuitos de medio envolvidos no processo de medio estaro sujeitos, porconseqncia, a elevadas tenses. O circuito de corrente, caso utilizado, trar um problema adicional: ele estarsujeito s tenses de transferncia, chegando ao limite da elevao de tenso da malha (Ground Potencial Rise GPR), ou seja, maior elevao de potencial do sistema. Portanto, necessrio prover a todos os circuitos

envolvidos na medio de proteo de sobretenso e sobrecorrente, atravs de dispositivos adequados stenses e correntes envolvidas. A malha auxiliar de corrente, ento, tambm ter sua elevao de potencial ecriar tenses perigosas ao seu redor, com possveis tenses de passo e toque perigosas. Essa malha, portanto,deve estar sob superviso e sinalizada.

O eletrodo de potencial, caso exista, tambm estar sujeito a potenciais perigosos e, portanto, tambm deve estarsob superviso e sinalizado. Todos os cabos tambm estaro sujeitos a tenses perigosas e sua isolao deveser adequada aos nveis de tenso envolvidos. No se deve permitir a aproximao de pessoas aos circuitos demedio.

Os profissionais envolvidos na medio devem utilizar EPIs adequados s tenses que sero desenvolvidas emsituaes de curto-circuito. Deve-se expor o mnimo tempo possvel os profissionais s situaes de risco,adotando-se chaves seccionadoras ou disjuntores para abrir os circuitos de medio envolvidos. Desta forma

esses circuitos estaro energizados apenas nos instantes quando a medio efetivamente realizada.

8.2 Condies especficas para realizao de medies em instalaes energizadas

As instalaes energizadas esto sob forte influncia dos sistemas aos quais se conecta. Deve haver tenses ecorrentes fluindo pelos diversos elementos do sistema de aterramento, e deve-se considerar os efeitos dasharmnicas e sub-harmnicas, caso existam. Essas influncias podem ser difceis de serem desconsideradas noprocesso de medio, caso no sejam adotadas aes mitigatrias descritas a seguir:

8.2.1 Planejamento e programao

Toda medio em instalaes energizadas deve ter um cuidado maior nas etapas de planejamento eprogramao. Toda a instalao deve ser inspecionada, e todas as conexes entre os elementos do sistema deaterramento devem ser identificadas, inclusive aquelas provenientes de blindagens de cabos de potncia. Deve-seavaliar a possibilidade de estas conexes estarem ou no efetivas.


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As reas envolvidas devem ser previamente escolhidas, assim como o encaminhamento dos cabos ou a utilizaode estruturas de linhas de transmisso (cabos fase ou guarda).

A etapa de planejamento deve determinar o mtodo de ensaio a ser utilizado. A possibilidade ou no de

desconexo de elementos do sistema de aterramento, a dificuldade de utilizao de circuitos de medio etc.,devem ser verificadas e consideradas nessa etapa.

8.2.2 Diviso da corrente pelos elementos do sis tema de aterramento

O sistema de aterramento de uma instalao energizada pode estar conectado a diversos elementos deaterramento, como neutros de alimentadores, cabos-guarda, blindagens de cabos de potncia e interligaesentre malhas. Essas conexes possibilitam uma diviso da corrente de curto-circuito e, portanto, de correntesinjetadas em medies de aterramento. Essa diviso pode ser fundamental na determinao da corrente queefetivamente flui pela malha para o solo. Isto significa que, escolhida a metodologia de medio, pode sernecessria a desconexo dos circuitos de aterramento da malha a ser medida, ou escolher um mtodo alternativoque permita a medio simultnea das correntes que fluem pelos diversos elementos, para que seja consideradaapenas a corrente que flui da malha para o solo.

A desconexo dos elementos do sistema de aterramento deve ser realizada com procedimentos adequados ainstalaes energizadas, como aterramentos temporrios, pois se estar abrindo correntes de valor considervel.E estas correntes sero to maiores quanto maior for o desequilbrio do sistema, incorrendo em maior corrente doneutro para o sistema de aterramento, e maior para cada elemento desconectado. O ltimo elemento deve ter,portanto, a maior corrente de circulao.

Especial ateno deve ser adotada quando da desconexo de cabos ou conexes que podem estar corrodos oumecanicamente deteriorados. Cabos-guarda sob tenso mecnica so potencialmente perigosos quando da suadesconexo, e podem romper-se e cair sobre os cabos de fase e causar tenses perigosssimas diretamente nosprofissionais envolvidos. Essas desconexes devem ser planejadas e executadas sob rigorosa superviso.

A desconexo de elementos do sistema de aterramento da instalao no deve ser um fator impeditivo na escolhado mtodo de medio, mas pode ser determinante na sua definio. Caso seja necessria a desconexo elapode ser realizada, desde que obedecidas as condies de segurana para essa tarefa. Em casos onde adesconexo de elementos seja perigosa ou de difcil execuo, deve-se adotar outro mtodo de medio, com ainstalao energizada ou no, em que a desconexo no seja necessria.

NOTA No se deve desconectar os neutros dos transformadores de potncia sob pena de deixar os sistemas isolados e,portanto, sem referncia de terra, inclusive com impossibilidade de deteco de corrente de curto-circuito pelos rels deproteo da instalao.

8.2.3 Rudos e tenses

As instalaes energizadas esto sujeitas a rudos e tenses, esprias ou de desequilbrio, harmnicas ou outras.

Esses rudos introduzem uma dificuldade adicional, e podem at impossibilitar determinados mtodos de ensaio.Os medidores devem suportar os rudos e serem seletivos com os sinais injetados, de modo a filtrar os resultadosdecorrentes do sinal injetado.

Caso os rudos ou mesmo os nveis de tenso entre terra e neutro impossibilitem ou dificultem sobremaneira oensaio deve-se adotar a utilizao de mtodos e/ou equipamentos alternativos ou a medio ser realizada apenascom a instalao desenergizada.

Um equipamento para efetuar esse tipo de ensaio deve ter sensibilidade suficiente para detectar tenses daordem de milivolts (mV) geradas pela injeo de corrente da ordem de dezenas de miliampres (mA),seletivamente filtrados dos rudos presentes no sistema.

8.2.4 Religamentos

No perodo em que a instalao estiver sob ensaio deve-se bloquear os religamentos dos circuitos aos quais seconectam a instalao. Depois, torna-se necessrio contactar as reas de operao das concessionrias


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envolvidas para que os circuitos que se conectem instalao tenham seus rels de religamento desabilitados demodo a bloquearem imediatamente no primeiro evento que houver na rede.

8.2.5 Sensibili zao de rels de alta sensib ilidade (51GS ground sensorou outros)

A injeo de grandes correntes pode sensibilizar os rels de alta sensibilidade. Deve-se considerar a possibilidadeda atuao desses rels quando da injeo da corrente de ensaio.

8.2.6 Possib ilidade de retorno remoto

Deve-se avaliar a possibilidade de haver uma energizao remota em instalaes conectadas instalao sobensaio. Caso exista, como no caso de gerao em pontos internos ou externos instalao, essa possibilidadedeve ser considerada como tal, ou proceder desconexo do circuito sob suspeita.

8.3 Mtodos adequados medio de aterramento de instalaes energizadas

Os mtodos de queda de potencial, de medio simultnea de correntes do sistema ou de injeo de corrente dealtas freqncias so possibilidades a serem consideradas para realizao destes ensaios, alm de outros queobedeam aos critrios citados.

Os mtodos descritos nos captulos anteriores podem ser adequados s medies de instalaes energizadas,desde que obedecidas as condies descritas em 8.1 e 8.2. Outros mtodos podem ser utilizados, desde queobedecidas as mesmas condies e que os resultados possam ser separados dos efeitos das correntes e tensesque fluam pelos sistemas.

Cada mtodo possui caractersticas mais adequadas ao escopo final e possuem facilidades e dificuldades quedevem ser avaliadas quando do planejamento da medio.


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Anexo A(normativo)

Mtodo sncrono freqncia industr ial

Legenda

CH A/CH B chaves para inverso de polaridade da fonte com intertravamento

CH C chave de by-pass da fonte

( )AeI corrente de ensaio

SER resistncia de aterramento da instalao

tR resistncia de aterramento das estruturas da linha de transmisso

Figura A.1 Mtodo sncrono freqncia industrial Circuito de corrente

A.1 A corrente de ensaio na freqncia de 60 Hz deve ser fornecida por uma fonte em que se possa mudar apolaridade, por exemplo, transformador. Inicialmente devem ser medidas a corrente de interferncia iI e a tenso

de interferncia iV , com a fonte de alimentao desconectada. A fonte de alimentao ligada e so lidas a

tenso aV e a corrente aI .

A.2 Invertendo-se a polaridade da fonte so feitas as leituras da tenso bV e da corrente bI .

A.3 A corrente de medio eI fornecida pelo sistema de alimentao, e a tenso eV , provocada pela passagem

dessa corrente pelo sistema de aterramento, so calculadas pelas equaes abaixo :


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2

2

b

2

a

e2

iIII

I +

= [11]

2

2

b

2

a

e2

iVVV

V +

= [12]

Onde

eI a corrente de ensaio, expressa em ampres (A);

aI a corrente de medio numa determinada polaridade, expressa em ampres (A);

bI a corrente de medio de polaridade defasada de 180 da corrente aI , expressa em ampres (A);

iI a corrente de interferncia, expressa em ampres (A);

eV a tenso de ensaio, expressa em volts (V);

aV a tenso de medio numa determinada polaridade, expressa em volts (V);

bV a tenso de medio de polaridade defasada de 180 da tenso aV , expressa em volts (V);

iV a tenso de interferncia, expressa em volts (V).

A.4 A Figura B.1 exemplifica o circuito de corrente utilizando-se o mtodo sncrono freqncia industrial paraeliminao de interferncia.


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Anexo B(normativo)

Compensao capacitiva

B.1 Pode ser estabelecida uma compensao capacitiva visando diminuir a impedncia da linha de transmissoutilizada para servir de circuito de corrente (ver Figura B 1).

Legenda

( )Km0 /R resistncia de seqncia zero

( )Km0 /X reatncia indutiva de seqncia zero

( )KmL comprimento do circuito de corrente

( )FC C capacitncia de compensao

Figura B.1 Esquema bsico da conf igurao de um circuito de corrente com compensao capacitiva

B.2 No caso do circuito de corrente utilizar-se das trs fases interligadas de uma linha de transmisso por umdeterminado comprimento, tem-se a equao abaixo:

LXX = 1 [13]

onde

1X a reatncia indutiva de seqncia zero, expressa em ohm ();

X a reatncia indutiva de seqncia zero por unidade de comprimento, expressa em ohm por quilmetro

(/km);

L o comprimento do circuito de corrente, expresso em quilmetro (km).


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B.3 Na correo da reatncia indutiva para freqncia da fonte deve ser utilizada a seguinte equao:

f

fXX

= 11

' [14]

onde

1'X a reatncia indutiva de seqncia zero para freqncia da fonte de medio, expressa em ohm ();

f a freqncia da fonte de medio, expressa em hertz (Hz);

f a freqncia industrial, expressa em hertz (Hz).

B.4 O valor da capacitncia de compensao dado pela seguinte equao:

1

6

C2

10

=

XfC

[15]

onde

CC a capacitncia de compensao, em microfarad ( )F .


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Anexo C(normativo)

Especificaes dos equipamentos para a medio de resistncia deaterramento para sistemas eltricos de baixa tenso

(at 1.000 V em c.a. e 1.500 V em c.c.)

C.1 Escopo e campo de aplicao

Este Anexo define os requisitos aplicveis aos equipamentos destinados a medir a resistncia de aterramento e/ouresistividade especfica do solo, utilizando uma tenso de c.a.

C.2 Termos e definies

Para os efeitos deste Anexo, aplicam-se as definies da Seo 3 e as seguintes:.

C.2.1tenso de medidatenso existente entre os bornes (E) e (S) do equipamento de medio

C.2.2tenso de interferncia em modo srietenso alheia ao sistema que est superposta tenso de medida

C.2.3resistncia total de aterramentoresistncia entre o borne principal do aterramento e terra de referncia

C.3 Requisitos

Alm dos requisitos de segurana que devem nortear o projeto de qualquer equipamento de medio, aplicam-seos abaixo indicados.

C.3.1 A tenso de sada presente nos bornes(E) e (H) deve ser uma tenso alternada.

Tanto a freqncia como a forma de onda do sinal, deve ser escolhida de maneira que as interferncias eltricas,

em particular as procedentes de instalaes funcionando freqncia da rede de distribuio (60 Hz), no afetemos resultados das medies de forma excessiva.

C.3.2 O fabricante deve mencionar nas instrues de funcionamento se a influencia das tenses perturbadorasde c.a. na freqncia industrial ou contnua ultrapassam os requisitos indicados em 3.3.

C.3.3 Dentro do campo de medida marcado ou estabelecido, o mximo erro de operao em valor percentualno deve exceder de 30 % do valor medido (tido como valor convencional) e determinado segundo o estabelecidona Tabela 1.

O erro de funcionamento deve ser aplicvel dentro das seguintes condies de funcionamento:


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injeo de tenses de interferncia no modo srie para as freqncias da rede de 60 Hz e 50 Hz ou para umatenso contnua entre os bornes (E) (H) e (S). O valor eficaz da tenso parasita em modo srie deve sermenor que 3 V.

a resistncia de aterramento do eletrodo auxiliar de corrente e da sonda de potencial no deve ultrapassar100 vezes a resistncia que se pretende medir, para um mximo de 50 k.

C.3.4 O aparelho de medida deve permitir determinar se as resistncias mximas admissveis dos eletrodosauxiliares de corrente e tenso so ultrapassadas.

C.3.5 Durante as medidas, no devem aparecer tenses de contacto perigosas. Este objetivo pode seralcanado atravs de um projeto adequado da fonte de tenso de sada mediante as seguintes providncias:

limitar o valor da tenso de sada de circuito aberto a um valor eficaz de 50 V ou um valor de pico de 70 V.

NOTA Estes valores, quando os ensaios se realizam locais com terrenos midos se reduzem a que no ultrapassem de

um valor eficaz de 25 V o um valor de pico de 35 V, como indicado na Tabela C.2 da ABNT NBR 5410

quando o valor da tenso de sada de circuito aberto exceder de 50 V eficazes ou 70 V de pico (25 V efou 35 Vde pico conforme NOTA acima) o equipamento deve limitar o valor mximo da corrente injetada no terreno a 7mA eficazes, ou 10 mA valor de pico;

quando a condio anterior no se cumprir, deve produzir-se uma interrupo automtica do processo demedida nos tempos admissveis que se indicam na Figura 1 da IEC 61010-1.

NOTA Esta Norma aplica-se ao projeto e fabricao de equipamentos dedicados medio da resistncia de aterramentodas instalaes de baixa tenso (at 1 000 Vc.a ou 1 500 Vc.c) como indicado no comeo deste Anexo. Portanto osequipamentos destinados medio da resistncia de aterramento de subestaes ou torres de linhas de transmisso deenergia ficam fora do escopo deste Anexo. A aplicao deste Anexo em baixa tenso independe da condio de energizaoou no da instalao sob teste. O contedo deste Anexo visa evitar acidentes eltricos potencialmente fatais com osoperadores ou as pessoas presentes na vizinhana.

C.3.6 O usurio no deve estar exposto a uma tenso que exceda a tenso de contacto admissvel e o aparelhode medio no deve sofrer danos quando qualquer borne do mesmo disponvel para conexo rede dealimentao for conectado uma tenso igual 120 % de sua tenso nominal. Os dispositivos de proteo nodevem ser ativados.

C.4 Marcaes e inst rues de funcionamento

C.4.1 Marcaes

Alm da marcao definida na IEC 61557-1, o equipamento de medio deve ter as seguintes informaes

marcadas sobre o mesmo, de forma indelvel:

a) tipo de equipamento;

b) unidades da magnitude de medida;

c) campos de medio;

d) tipo de fusvel e corrente marcada para fusveis intercambiveis;

e) tipo de bateria o acumulador e polaridade da conexo no local da bateria;

f) tenso nominal da rede de distribuio e o smbolo para duplo isolamento de acordo com a IEC 61010-1 paraequipamentos de medio com alimentao de rede de distribuio;


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g) nome do fabricante ou marca registrada;

h) nmero de modelo, nome ou outros meios para identificar o equipamento (interna ou externamente);

i) referncia s instrues de funcionamento com o smbolo de acordo com a IEC 61010-1, a seguinteinformao deve ser indicada sobre o equipamento de medida.

1)

2) o campo de medida dentro do qual se aplica o erro mximo de funcionamento.

3) a freqncia da tenso de sada

4) a designao dos bornes (se houver espao):

i) (E): Borne da tomada de terra;

ii) (ES): Borne do eletrodo mais prximo tomada de terra

iii) (S): Borne do eletrodo auxiliar de tenso

iv) (H): Borne do eletrodo auxiliar de corrente.

C.4.2 Instrues de funcionamento

Alm das indicaes especificadas na IEC 61557-1, as instrues de funcionamento (manual) devem subministrara informao seguinte:

C.4.2.1 Os campos de aplicao (por exemplo, para locais secos, midos ou outras conforme Tabela 19 da

ABNT NBR 5410) dos aparelhos destinados a medir a resistncia de terra.

C.4.2.2 Se for aplicvel, a influencia das tenses de interferncia em modo srie quando estas so superioresaos valores indicados em C.3.3.

C.4.2.3 As indicaes relativas ao bom funcionamento do gerador manual (se for utilizado).

C.4.2.4 As designaes dos bornes, quando diferem do indicado na alnea c.4.1-i4).

C.5 Mtodos de ensaio

Devem ser realizados os seguintes ensaios:

C.5.1 O erro de funcionamento deve ser determinado segundo o indicado na Tabela C.1. Neste mtodo, o errointrnseco deve ser determinado dentro das condies de referncia seguintes:

a) valor nominal da tenso de alimentao;

b) quando se utiliza para alimentao um gerador manual, a velocidade nominal em rpm;

c) freqncia nominal da tenso de alimentao para equipamentos de medida alimentados pela rede, segundoo indicado em C.3.3;

d) temperatura de referencia, 23 C 2 C;

e) posio de referencia de acordo com o indicado pelo fabricante;

f) resistncias das hastes auxiliares, 100 ;

!


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g) tenso de interferncia 0 V;

h) erro de funcionamento assim avaliado no deve ultrapassar os limites especificados em C.3.3.

C.5.2 Comprovar que as condies estabelecidas em C.3.5., referentes tenso em circuito aberto, a correntede curto-circuito o retardo na desconexo, se cumprem em cada um dos alcances disponveis (ensaio de rotina).

C.5.3 necessrio comprovar se as resistncias mximas admissveis so superadas para as hastes auxiliares(ensaio de tipo).

C.5.4 A proteo contra sobrecarga, de acordo com o indicado em C.3.6 (ensaio de tipo).

C.5.5 A conformidade com os ensaios desta parte deve ser registrada.

Tabela C.1 Clcu lo do erro de funcionamento

Erro intrnsecoou magnitudede influncia

Condies de referncia ou campo defuncionamento especificado

Cdigo dedesignao

Requisitos ou ensaiossegundo sees ousubsees

correspondentes daIEC 61557- 5

Tipo deensaio

Erro intrnseco Condies de referncia A 5, 6.1 R

Posio Posio de referncia 90 E1 1, 4.2 R

Tenso dealimentao

Nos limites indicados pelo fabricante E2 1, 4.2, 4.3 R

Temperatura 0 C e 35 C E3 1,4.2 T

Tenso parasita

de modo srie

Ver 4.2 e 4.3 E4 5, 4.2, 4.3 T

Resistncia dashastes auxiliares

0 a 100 RA;

porm 50 kE5 5, 4.3 T

Freqncia darede

99 % a 101 % da freqncia nominal E6 5, 4.3 T

Tenso da rede 85 % a 110 % da tenso nominal E7 5, 4.3 T

Erro defuncionamento

+++++++= 27

26

25

24

23

22

21151 EEEEEEEAB , 5, 4.3 R

A = erro intrnseco

Ei = variaes

R = ensaio de rotinaT = ensaio de tipo

( )alconvencionvalor

100 %%

=

BB

C.5.6 Os equipamentos e seus acessrios devem estar projetados e fabricados com dispositivos de proteodimensionados para categoria de tenso compatveis com as condies dos ensaios a serem realizados.

NOTA Para equipamento destinado a pesquisas em grandes profundidades atravs da medio de Resistividade.

Nestes casos pode-se considerar que so aplicveis todas as especificaes destinadas aos equipamentos paramedio de Resistncia de aterramento, exceto aquelas que limitam o uso por falta de sensibilidade ou por poucatenso de sinal de teste as quais se enumeram a seguir:

Em C.3.1, a tenso poderia ser de uma freqncia to baixa (alguns Hz) que em alguma literatura pode-seencontrar como de corrente contnua chaveada ou com inverso de polaridade com freqncia abaixo de 15 Hz.


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desejvel que o equipamento possa cumprir com os requisitos de C.3.2, C.3.3, C.3.4 e C.3.5, porm, a limitaoda tenso at 50 V ou a corrente a de curto-circuito a 7 mA podem ser superados para alcanar os objetivos demedio desejados.


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Anexo D(normativo)

Mtodo do batimento

D.1 Princpio

Via de regra, as medies descritas nesta norma, devem ser feitas freqncia industrial. Contudo, em reas quetenham sistemas energizados, onde h corrente de desequilbrio circulando no solo, estas podem perturbar asmedies. Assim, recomendvel que a corrente de ensaio seja a maior possvel a fim de minimizar o efeito dascorrentes de interferncia.

Entretanto, no caso da utilizao de instrumentos tipo terrmetro para ensaios de aterramento, a corrente de

ensaio baixa. Assim, o terrmetro deve operar a uma freqncia no harmnica da industrial.

Quando no for disponvel fonte de corrente de valor adequadamente alto para minimizar suficientemente aseventuais correntes de interferncia, indicado um dos seguintes mtodos opcionais.

D.2 Mtodo do batimento

D.2.1 Este mtodo envolve a utilizao de uma fonte, por exemplo, uma unidade geradora de emergncia, quefornea uma corrente cuja freqncia seja de 0,1 Hz a 0,5 Hz acima ou abaixo da freqncia industrial.

D.2.2 Segundo a freqncia de batimento, a corrente e a tenso apresentam, cada uma, um mximo e ummnimo, devido defasagem entre a corrente injetada Ie e as correntes parasitas criadas pelo sistema em

funcionamento normal.

D.2.3 Se o tempo de resposta do instrumento de medio for bastante curto para assegurar a obteno dosvalores de corrente mximo e mnimo (Imax e Imin), ento:

( )minmaxe 21

III += para ie II > [16]

( )minmaxe 21

III = para ie II < [17]

( )minmaxe2

1VVV += para ie VV > [18]

( )minmaxe 21

VVV = para ie VV < [19]

onde

eI a corrente de ensaio, expressa em ampre (A);

eV a queda de tenso provocada pela corrente de ensaio, expressa em volt (V);

maxI a mxima indicao de corrente, expressa em ampre (A);

maxV a mxima indicao de tenso, expressa em volt (V);


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minI a mnima indicao de corrente, expressa em ampre (A);

minV a mnima indicao de tenso, expressa em volt (V);

iI a corrente de interferncia, expressa em ampre (A);

iV a tenso de interferncia, expressa em volt (V).

NOTA Os valores de eI e de eV no dependem dos valores de iI e iV sendo que estes so medidos somente com o fim

de determinar quais frmulas devem ser usadas.


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Anexo E(informativo)

Terrmetro alicate

E.1 Principio de operao

O princpio de funcionamento de um medidor deste tipo consiste em um gerador de c.a. que aplica uma tensonuma bobina com Nespiras, cujo ncleo ferromagntico envolve um circuito fechado como o indicado na FiguraE.1, a qual representa a nica espira do secundrio de um transformador com relao N:1. A tenso aplicada nabobina produzir no circuito fechado uma fora eletromotriz (f.e.m) conhecida.

Figura E.1 Injeo de uma f.e.m num circuito fechado, atravs da bobina

Com outra bobina com (M) espiras pode-se medir a corrente que circula no circuito.

Figura E.2 Princpio de funcionamento de um terrmetro alicate


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A soma das resistncias cx RR + pode ser obtida pela relao entre a tenso gerada e a corrente circulante.

Quando cR representar um conjunto de eletrodos em paralelo (condio caracterstica de sistemas

multiaterrados), pode -se considerar que cx RR >> . Nesta condio, o instrumento indicar o valor da resistnciade aterramento xR procurada.

A Figura E.3 representa um sistema multiaterrado.

Figura E.3 Sistema mul tiaterrado

O circuito eltrico correspondente pode ser representado pela Figura E.4

Figura E.4 Circuito eltrico

Neste circuito, o conjunto de eletrodos n1 RR K est substituindo cR da Figura E.2 .

Quando se aplica uma tenso E no eletrodo xR atravs de um transformador especial sobre o solenide, uma

corrente Icircula atravs do circuito e podendo-se escrever a seguinte equao:

=

+=n

1k k

x1

1

R

RI

E[20]


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Na condio de:

=

>>n

1k k

x

1

1

R

R [21]

pode-se admitir que:

I

ER =x [22]

E.2 Detalhes construtivos

A maioria dos medidores deste tipo se apresenta como um alicate de dois ncleos partidos dimensionados parapoder envolver o eletrodo de aterramento. Um dos ncleos gera a f.e.m que por sua vez produz a corrente que

circula no circuito e o outro um transformador de medida de corrente.

Para atenuar as perturbaes provocada pela presena de tenses esprias, os equipamentos geralmentetrabalham com freqncias de medio diferentes da freqncia industrial (tipicamente entre 1 500 e 2 500 Hz) epossui filtros adequados

E.3 Restries

A principal e grande vantagem de no ter necessidade de cravar hastes auxiliares leva a alguns usurios aacreditar que todos os sistemas de aterramento podem ser medidos com este tipo de medidor. No entanto deve-seter em conta que no mnimo sejam cumpridas as seguintes premissas:

a) O mtodo pode ser aplicado para medio de resistncia de aterramento quando exista um circuito fechado(lao) incluindo resistncia do aterramento que se deseja medir. O equipamento no pode ser aplicado namedio de eletrodos que no formam parte de um lao, como o caso do aterramento simples de um pra-raios.

b) A resistncia do sistema de aterramento que fecha o lao deve ser muito menor que a resistncia doaterramento sob medio.

c) A distncia entre o aterramento sob medio e o mais prximo dos aterramentos que fecham o lao deve sersuficientemente grande para que as respectivas zonas de influencia no apresentem sobreposio. No casode aterramentos de mltiplos eletrodos (por exemplo, uma malha de aterramento) no vlida a medio decada eletrodo por separado para calcular a resistncia do conjunto.

d) A resistncia do sistema sob medio deve ser percorrida pela totalidade da corrente injetada no terreno. Nocaso de um edifcio com mltiplas descidas do SPDA no se pode aplicar o mtodo para determinar aresistncia de aterramento do conjunto. E se o conjunto estiver interconectado em anel pode-se incorrer noerro de se estar medindo a resistncia do lao fechado quando se envolve a descida do SPDA.


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Anexo F(informativo)

Mtodo de medio com in jeo de corrente com ampermetro e voltmetroe insero de wattmetro adicional

As subsees que seguem tm por finalidade apresentar o mtodo de medio com wattmetro adicional, e osprocedimentos necessrios para a determinao da resistncia do sistema de aterramento.

O mtodo de medio o de injeo de corrente descrito em 6.2, com a insero de wattmetro.

F.1 Disposio bsica dos componentes

A Figura F.1 apresenta a disposio dos componentes.

Figura F.1 Disposio dos componentes

F.2 Descrio do mtodo

F.2.1 O mtodo apropriado para os casos em que os circuitos de corrente e potencial possuem considervelacoplamento mtuo, condio em que a corrente de teste (IT) e a elevao de potencial (ET) no esto em fase,

F.2.2 O mtodo consiste, basicamente, na circulao de uma corrente alternada (IT) entre a malha de terra e oeletrodo auxiliar de corrente (4), com a medio simultnea da:

a) elevao do potencial total (ET) da malha de terra, em relao ao terra de referncia (terra remoto), atravs dovoltmetro e do eletrodo de potencial (2);

b) potncia total dissipada (PT) na resistncia (R) entre a malha e o terra de referncia (terra remoto).

MALHA SOB MEDIO

Eletrodo auxiliar de tenso

W A

V

Eletrodo auxiliar de

corrente1 2

3 4IT

X12 X24

X14


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F.2.3 Para este mtodo:

F.2.3.1 A resistncia de terra do sistema deve ser obtida por:

( )= 3221eq kIT

PTkkR [22]

F.2.3.2 A impedncia de terra do sistema deve ser obtida por:

( )=IT

ETkkZ 21eq [23]

F.2.3.3 A reatncia de terra do sistema deve ser obtida por:

( )= 2eq2

eqeq RZX [24]

onde

k1, k2 e k3 so fatores de correo calculados conforme F.4.1, F.4.2. e F.4.3.

F.3 Localizao dos terminais de medio

F.3.1 Terminais (1) e (3)

Estes terminais devem ser ligados individualmente ao condutor da periferia da malha de terra, bem espaados e,se possvel, a ns da malha constitudos de diversos sub-condutores.

F.3.2 Terminal (2)

O terminal (2) do circuito de medio deve ser instalado na terra remota em relao malha de terra (1), ou seja,em solo com potencial zero ou prximo deste valor.

A localizao do terminal (2) deve ser isenta das influncias oriundas da circulao da corrente na malha de terraem medio (1), nas malhas adjacentes, nos sistemas de aterramento das torres das linhas de transmisso e noterminal de corrente (4).

F.3.3 Terminal (4)

O terminal (4) deve ser instalado em um ponto remoto, espaado da malha de terra em medio e do terminal (2),de maneira que a circulao de corrente, pelo mesmo, no altere o potencial da rede (1) e do terminal (2).

F.4 Fator de correo das medies

F.4.1 Fator de correo k1

O fator k1 tem por finalidade considerar a influncia da resistncia interna (RV) do voltmetro e a do eletrodovertical (Reletrodo) ligado ao terminal (2).

RV

RRVk eletrodo1

+= [25]


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( )

= 1

2ln

2a

eletrodod

l

lR [26]

onde

a a resistividade aparente do solo, expressa em ohm x metro ( m);

l o comprimento do eletrodo, expresso em metro (m);

d o dimetro do eletrodo, expresso em metro (m).

Observa-se que, para (RV) >> (Reletrodo) a aplicao do fator de correo (k1) torna-se desnecessria, ou seja:

11 k


O fatork2deve corrigir as medies efetuadas, com base nas distncias (X12), (X14) e (X24) utilizadas.

O fatork2 obtido supondo que a malha de terra e os terminais (1) e (4) so constitudos de semi-esferas, e queestas dispersam correntes pelo solo produzindo superfcies equipotenciais esfricas;

Para malhas de terra, de grandes dimenses, essa suposio s vlida quando a distncia (X12) maior queduas vezes a maior dimenso da mesma;

1412241

12

X

r

X

r

X

rk

+= [27]

onde

r o raio de uma semi-esfera, instalada na superfcie do solo, cujo valor igual metade do raio de umcrculo com rea (A) igual da malha de terra.

( )m50

=A

r , [28]


Este fator tem por finalidade determinar a resistncia do caminho de retorno pela terra, que deve ser subtrada do

resultado obtido, quando os terminais (2) e (4) esto na mesma direo, ou paralelos.

Observa-se que esta resistncia colocada em srie com a resistncia da malha de terra, quando se utiliza estemtodo de medio.

( )= lk 0603 , [29]

onde

l o menor comprimento dos circuitos de medio (2) e (4), expresso em metro (m).

Para os esquemas de medio em que, por exemplo, os terminais (2) e (4) estejam diametralmente opostos, ou a90, deve ser considerado k3= 0.


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F.5 Metodologia para eliminar o erro de medio devido as correntes e tenses externas(rudos)

Estes erros so produzidos por correntes de fuga atravs da malha de terra e/ou tenses induzidas por linhasparalelas, e devem ser eliminados por circuitos de medio especiais, como os apresentados nas Figuras F.2 eF.3.

Figura F.2 Esquema bsico de medio com fonte interna

W

A

V

Fu

Fu

CH 0

CH 1

CH 2

FONTE DE CORRENTE

IT

ELETRODO DE

POTENCIAL ELETRODO DE

CORRENTE

X24

TC

PR PR(OPCIONAL)

MALHA SOB

MEDIO CONECTAR A UM CABO DE

SUBIDA DA REDE PRINCIPAL

CHAVES MEDIES

CH0 CH1 CH2 A W V

Fechada Aberta Aberta I0 P0 E0

Aberta Fechada Aberta I1 P1 E1

Aberta Aberta Fechada I2 P2 E2

1

2

3

4

LINHA DE TRANSMISSO


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( ) ( )( ) ( )A

22

22

21

oIII

IT +

= [30]

A potncia real dissipada (PT) deve ser obtida por:

( )W2 0

21 PPP

PT +

= [31]

A tenso real de teste (ET) deve ser obtida por:

( ) ( )( ) ( )V

22

22

21

oEEE

ET +

= [32]

F.5.2 A Figura F.4 exemplifica as medies a serem executadas.

As chaves Cha, CHb, CHc devem fornecer as medies de corrente, potencial e potncia que possibilitaroeliminar os rudos eventualmente existentes.

Figura F.4 Seqncia de medies


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F.6 Impedncia de terra das linhas (Ze) e da malha de aterramento do sistema deaterramento (malha, linhas e demais componentes interl igados malha)

A partir das medies da corrente de teste (It), das correntes de fuga pelos cabos pra-raios (i) e do clculo daresistncia de terra equivalente do sistema (Req), pode-se calcular a resistncia especfica da malha enterradaassim como a das linhas de transmisso, por:

F.6.1 Malha de aterramento do conjunto interligado (Rc)

=iIT

ITRR

eqc [33]

F.6.2 Impedncia de terra equivalente da linha de transmisso (Ze)

( )

= i

ITRZ

eqe [34]

F.7 Potenciais perigosos

A densidade de corrente difundida na terra aumenta nos condutores perifricos, em funo dos acoplamentosresistivos e magnticos entre os condutores da malha de terra, desta forma, embora o potencial do condutor daperiferia e dos internos sejam o mesmo em relao a terra remota, observa-se que as diferenas de potencial nosolo nas proximidades dos condutores perifricos so maiores.

Face ao exposto, aps as medies de potencial da malha de terra em relao a terra remota, o terminal (2) deveser ligado a eletrodos de prova que toquem a superfcie do terreno nas proximidades do condutor perifrico, paradeterminao das diferenas de potencial entre pontos ou entre pontos do solo e condutor da malha, paradeterminao dos potenciais abaixo relacionados:

F.7.1 Gradiente mximo produzido (VG)

Correspondente d.d.p. entre dois pontos externos do solo, na ponta, separados de 1 (m), cujo ponto mdio entreestes pontos deve ter do limite da malha de terra, uma distncia igual ao valor da profundidade da malha.

F.7.2 Potencial de passo mximo produzido (VP)

Correspondente d.d.p. entre dois pontos separados de 1 (m), sobre uma perpendicular interna do condutorperifrico da malha.

Observa-se que um ponto, deve estar diretamente sobre o condutor perifrico.

F.7.3 Potencial de toque mximo produzido (VT)

Correspondente d.d.p. entre um ponto do solo situado a 1 (m) do condutor perifrico, no interior da malha e opotencial da superfcie do condutor.


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F.7.4 Potencial de malha mximo produzido (VM)

Correspondente d.d.p. entre a superfcie do condutor perifrico e um ponto do solo situado no centro de umaretcula da malha, situada entre o condutor perifrico e condutor subseqente.

Estas medies permitiro avaliar a eficincia do espaamento adotado entre condutores da malha, para controlaros potenciais perigosos na instalao.

F.7.5 Potenciais reais

Os valores reais dos potenciais (VGr, VPr, VTre VMr) devem ser obtidos considerando a relao entre a corrente demalha (Imalha) e a corrente de teste (IT):

IT

IK malha= [35]

onde

( )Vr VGKVG = [36]

( )Vr VPKVP = [37]

( )Vr VTKVT = [38]

( )Vr VMKVM = [39]


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Anexo G(informativo)

Mtodos alternativos de medio de resistncia de aterramento e potenciaisno solo em instalaes energizadas

Esse Anexo descreve brevemente as caractersticas de alguns mtodos

Documents

CB-03 ABNT Passo e Toque