O aterramento elétrico tem 3 funções principais: –Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas através da viabilização de um caminho alternativo

• O aterramento elétrico tem 3 funções principais:– Proteger o usuário do equipamento das descargas

atmosféricas através da viabilização de um caminho alternativo para a terra.

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

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

Aterramento para Circuitos Digitais

• Classificação de sistemas de aterramento, conforme NBR 5410:– Primeira letra: situação da alimentação em relação ao terra:

• T – ponto diretamente aterrado;• I – isolação de todas as partes vivas em relação ao terra ou

aterramento de um ponto através de uma impedância;

– Segunda letra: situação das massas em relação ao terra:• T – massas diretamente aterradas, independentemente do

aterramento eventual de um ponto de alimentação;• N – massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação

aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado normalmente é o ponto neutro);

– Outra letras: disposição do condutor e do condutor de proteção:• S – funções de neutro e de proteção asseguradas por

condutores distintos;• C – funções de neutro e de proteção combinadas em um único

condutor (condutor PEN).


• O Terra é um condutor construído através de uma haste metálica e que em situações normais não deve possuir corrente elétrica circulante. Por norma, o fio Terra é identificado pelas letras PE (fio cor verde e amarela).

• O Neutro é um condutor fornecido pela concessionária de energia elétrica pelo qual há o retorno da corrente elétrica.

• A Massa é a carcaça qualquer equipamento;


• Terra compartilhado– Deve-se evitar ao máximo a ligação de muitas

máquinas em um mesmo fio Terra.

– Quanto maior for o número de sistemas compartilhados no mesmo terra, maiores são as chances de um equipamento interferir no outro.

– Isso ocorre porque as amplitudes dos ruídos podem se somar e ultrapassar a capacidade de absorção do terra.


• Blindagem Aterrada– Técnica para se evitar ruídos.

– A grande maioria dos circuitos chaveados (fontes de alimentação, inversores de frequência, reatores eletrônicos, etc.) possuem sua caixa de montagem feita de metal como blindagem.

– A blindagem também pode ser obtida através de malha (shield). Fisicamente, a blindagem é Gaiola de Faraday.

– A Gaiola de Faraday não permite que cargas elétricas penetrem ou saiam do ambiente em que estão confinadas. Ela torna-se ainda mais eficiente quando aterrada.

– Carcaça de qualquer equipamento não aterradas comprometem não somente a segurança do usuário, como também contribuem para a propagação de EMI.


• Consequências de um mau Aterramento– Falha de comunicação entre máquinas industriais e PC

principalmente na comunicação serial RS-232C;

– Excesso de EMI (interferências eletromagnéticas);

– Aquecimento anormal das etapas de potência (inversores, conversores, etc.) e motorização;

– Em caso de computadores pessoais, funcionamento irregular com constantes “travamentos”, além de choques;

– Falhas intermitentes;

– Queima de circuitos integrados ou placas eletrônicas sem razão aparente, mesmo sendo elas novas e confiáveis;

– Interferências na imagem e ondulações nos monitores de vídeo.


• Sistemas de Aterramento– Os 3 sistemas da NBR 5410 mais utilizados na

indústria são:• Sistema TN-S• Sistema TN-C• Sistema TT


• Sistemas de Aterramento– Sistema TN-S

• Neutro aterrado na entrada da linha e levado à carga;• Terra (PE) conectado à carcaça do equipamento;


• Sistemas de Aterramento– Sistema TN-C

• Terra (PEN) e Neutro são constituídos pelo mesmo condutor;• Neutro é aterrado na entrada e ligado ao Terra e à Massa do

equipamento;• Apesar de normalizado, não é aconselhável, pois o Terra e o Neutro

são constituídos pelo mesmo condutor;


• Sistemas de Aterramento– Sistema TT

• Neutro é aterrado na entrada e segue como Neutro até o equipamento;

• Massa do equipamento é aterrada com uma haste própria, independente da haste de aterramento do Neutro;


• Sistemas de aterramento adotados para os Equipamentos Eletrônicos Sensíveis (EES):

– Sistema de Aterramento de Força;– Sistema de Aterramento Independente;– Sistema de Aterramento de Ponto Único;– Sistema de Malha de Terra de Referência de

Sinal;


• Sistema de Aterramento de Força


• Sistema de Aterramento de Força– As malhas de terra do sistema de força são projetadas

para operarem com correntes de baixa frequência (60 Hz).

– Vantagens:• Equalização dos potenciais de passo e de toque;

• Baixas impedâncias para as correntes de curto-circuito fase-terra;

• Facilidade no controle da resistência de terra, que depende da resistência do condutor e da resistividade do solo segurança pessoal garantida;


• Sistema de Aterramento de Força– Desvantagens:

• Diferença de potencial entre as barras de terra de referência do sinal eletrônico, fazendo circular corrente no condutor que interliga as mesmas;

• Possibilidade de alteração do potencial da barra de terra de referência de sinal eletrônico, provocando funcionamento inadequado do equipamento;

• Elevação de potencial na malha da terra quando submetida a correntes de alta frequência.

– Conclusão: A malha de terra destinada ao sistema de força é inadequada para aterramento de EES.


• Sistema de Aterramento Independente


• Sistema de Aterramento Independente– Sistema concebido para substituir o aterramento único do sistema

de força;

– Neste sistema são construídas duas malhas de terra separadas por uma grande distância, de preferência igual ou superior a 100 m;

– O condutor de aterramento da barra de referência de sinal deve ser constituído de cabo isolado. A barra de terra de referência deve ser isolada da carcaça do EES.

– Vantagens:• Baixas impedâncias para as correntes de curto-circuito e fase-terra;

• Facilidade no controle da resistência de terra, que depende da resistência do condutor, que é função da sua seção transversal e da resistividade do solo;


• Sistema de Aterramento Independente– Desvantagens:

• O EES está sempre sujeito a um acoplamento capacitivo, quando qualquer um dos sistemas de aterramento for submetido a uma corrente de alta frequência;

• A malha de terra do EES está sempre sujeita a um acoplamento resistivo, quando o sistema de aterramento de força for submetido a uma corrente elétrica;

• Arranjo de aterramento é proibido por diversos documentos normativos, em virtude da segurança pessoal comprometida;

– Conclusão: As malhas de terra independentes são inadequadas e perigosas à segurança das pessoas e à integridade dos EES e, portanto, devem ser abandonadas como prática de projeto.


• Sistema de Aterramento de Ponto Único


• Sistema de Aterramento de Ponto Único– Caracteriza-se pelo aterramento da barra de sinal eletrônico dos

EES numa barra de terra específica localizada no Quadro de Distribuição. Esta barra está conectada à malha de terra do sistema de força.

– A barra de terra de referência de sinal está isolada da carcaça dos EES. A barra de neutro também está isolada da carcaça do Quadro de Distribuição, configurando a condição do sistema TN-S.

– O aterramento das carcaças dos EES é conectado à barra de proteção do Quadro de Distribuição, através do condutor de proteção PE.

– Também, a carcaça do próprio Quadro de Distribuição está conectada à barra PE que, por sua vez, através de outro condutor de proteção se conecta à malha de terra do sistema de força.


• Sistema de Aterramento de Ponto Único– Vantagens:

• Equalização dos potenciais entre as barras de terra de referência de sinal e a de proteção PE para correntes de baixa frequência;

– Desvantagens:• Instalação de duas barras de terra mais o neutro no Quadro de Distribuição;

• Acoplamento capacitivo entre a barra de terra mais o neutro de referência de sinal e o invólucro metálico, aterrado na barra de terra de proteção PE, quando a malha de terra é percorrida por uma corrente de alta frequência;

• Acoplamento capacitivo entre o terra de referência de sinal eletrônico e a carcaça dos EES;

• Considerando que na prática os circuitos de aterramento entre os EES e o Quadro de Distribuição são constituídos por condutores longos, poderá ocorrer elevação de potencial entre as duas barras de aterramento de força e de sinal, quando estes condutores conduzirem correntes de alta frequência;

– Conclusão: Esse sistema de aterramento somente atende à condição de circulação de correntes de baixa frequência. Não oferece proteção satisfatória aos EES quando circulam correntes de alta frequência. Assim, a solução não é adequada.


• Sistema de Malha de Terra de Referência de Sinal


• Sistema de Malha de Terra de Referência de Sinal– Este sistema caracteriza-se pela construção de duas malhas de

terra.

– A primeira deve ser projetada de maneira convencional e é destinada ao aterramento dos equipamentos de força.

– A segunda malha de terra, denominada malha de terra de referência de sinal, é destinada ao aterramento da barra de terra de referência de sinal eletrônico dos EES.

– O seu dimensionamento deve ser feito considerando a circulação de correntes de alta frequência.

– Tratando-se de um sistema de aterramento do tipo TN-S, a barra de terra da carcaça dos EES está conectada à barra de proteção PE instalada no Quadro de Distribuição, através do condutor de proteção isolado. Essa barra é conectada à malha de terra do sistema de força.


• Sistema de Malha de Terra de Referência de Sinal– Vantagens:

• Assegura a equalização dos potenciais das duas malhas de terra para a circulação de correntes de baixa e alta frequências.

• Garante a segurança pessoal, quanto às tensões de toque e de passo;

– Desvantagens:• A eficiência dessa solução está limitada à equalização dos potenciais

das barras de terra dos sistemas de força e de sinal, evitando acoplamentos resistivos, indutivos e capacitivos para correntes de alta frequência;

• Existe uma situação em que esse tipo de aterramento não apresenta resposta satisfatória: atuando vários EES, localizados em prédios diferentes (centros empresariais), são interligados através de cabos de comunicação de dados, há a possibilidade de circulação de correntes de alta frequência nos condutores, e que, devido ao seu longo comprimento, permitirão elevações significativas de potencial.


• Sistema de Malha de Terra de Referência de Sinal– O Sistema de Malha de Terra de Referência de Sinal é

hoje empregado como a melhor forma de prover aos EES um aterramento que atenda tanto às condições de circulação de correntes de alta frequências, quanto à circulação de correntes de baixa frequência, além de equalizar os potenciais das duas malhas.

– Dessa forma, as perigosas correntes de descarga atmosférica que circulam pela malha de terra não provocam distúrbios prejudiciais aos EES.


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O aterramento elétrico tem 3 funções principais: –Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas através da viabilização de um caminho alternativo