relatório Alicate Terrômetro Dyego Henrique

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Universidade Federal de 
Pernambuco 
Departamento de Engenharia Elétrica 
Aterramento 
R e l a t ó r i o t é c n i c o c i e n t í f i c o - A l i c a t e T e r r ô m e t r o 
A l u n o s : D y e g o H e n r i q u e N i c á c i o 
L o p e s 
D a t a : 
2 5 / 0 9 / 2 0 2 0 
 
 
 
 
RESUMO 
 Es te t raba lho é um re la tó r io técn ico - c ien t í f i co que tem a 
p rem issa de ana l isa r o uso do Te r rômet ro A l ica te , es tudando 
as suas van tagens e desvantagens pa ra a empresa , tendo como 
base somen te c r i té r ios técn icos e não cons ide rando c r i té r ios 
econômicos . 
Pa lavras chaves : a l i ca te te r rômet ro , c r i té r ios técn icos . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
 
SUMÁRIO 
1 . INTRODUÇÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 
2 .METODOLOGIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 
 2 .1 . Método da Queda de Potencia l ( Ter rômetro 
Tradic ional ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 
 2 .1 .1 . Ci rcu i tos de medição medição. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 
2 .1 .2 .Processo de medição. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 
 2 .2 . Medição com Al ica te Terrômetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 
 2 .3 . Rest r ições para usar o Al icate Ter rômetro . . . . . . . . . . . . . . .9 
 2 .4 . Métodos de medição com o Al icate Terrômetro . . . . . . .10 
 2 .4 .1 .S is tema de a te rramento mul t i -ponto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 
 2 .4 .2 .S is temas de a ter ramento de pontos in f in i tos . . . . . . . . 11 
 2 .5 . Apl icação em campo do Al ica te Terrômetro . . . . . . . . . . . .12 
 2 .5 .1 .Apl icação em S is temas de Potênc ia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 
 2 .5 .1 .1 .Medição de res is tência de a te rramento em tor re de 
t ransmissão de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 
 2 .5 .1 .2 .Medição de res is tência de a terramento do ponto 
neutro do t rans formador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 
 2 .5 .1 .3 .Apl icação na us ina e subestação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 
 2 .5 .2 .Apl icação em S is temas de Te lecomunicações . . . . . . .13 
 2 .5 .2 .1 .Medição da res is tência de a te rramento de sa la de 
máquinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 
 2 .5 .2 .2 .Medição da res is tência de a te rramento da sa la de 
máquinas e de 
t ransmissão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 
 2 .5 .2 .3 .Apl icação em Sis temas de Aterramento de Para 
Raios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 
3 . CONCLUSÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 
4 .REFERÊNCIAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 
 
3 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Em pequenas, méd ias e g randes empresas ou indus t r ias o uso 
do es tudo da qua l idade do s is tema de a te r ramento es tá f i cando 
cada vez ma is necessá r io dev ido ao c resc imento da quan t idade 
de equ ipamentos e lé t r icos em suas p lan tas . Neste re la tó r io fo i 
fe i t o o es tudo do uso do Al icate Ter rômetro , se e le é ma is 
van ta joso pa ra a empresa comparando o mesmo ao método da 
queda de po tenc ia l ( Terrômetro Tradic ional ) . Por me io dessa 
comparação fo i es tudado o p rocesso de med ição do s do is 
métodos, as res t r i ções do uso do A l ica te Te r rômet ro e suas 
ap l icações em campo , ve r i f i cando em que s i t uações e le pode r ia 
ser ou não u t i l i zado . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
2.METODOLOGIA 
 
 
2.1 .Método da Queda de Potencia l ( Terrômetro Tradic ional ) 
Este método cons is te em faze r c i rcu la r uma co r ren te a t ravés 
da ma lha de a te r ramento sob ensa io po r in te rméd io de um 
e le t rodo aux i l i a r de co r ren te e med i r a tensão en t re a ma lha de 
a te r ramen to e o te r ra po r in te rméd io de uma sonda ou e le t rodo 
aux i l ia r de po tenc i a l . 
I : Co r ren te de ensa io ; 
S : Bo rne para sonda ou e le t rodo aux i l ia r de po tenc ia l ; 
H : Borne pa ra o e le t rodo aux i l i a r de co r ren te ; 
E : Bo rne para a ma lha de a te r ramen to sob med ição . 
 
 
F i g u r a 1 : E s q u e m a d e l i g a ç ã o d o T e r r ô m e t r o 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 2 .1 .1 .C i rcui tos de medição 
 
C i rcui to de cor rente: O e le trodo de cor rente é cons t i tu ído 
po r uma ou ma is has tes metá l icas g ravadas f i rmemente no so lo , 
a f im de ga ran t i r a menor res is tênc ia de a te r ramento do con jun to 
. A d i s tânc ia do e le t rodo de co r ren te e a has te f i xa deve rá se r 
no mín imo t rês vezes o compr imento da has te . Po r ex emp lo , se 
a has te fo r de t rês met ros , bas ta mu l t ip l i ca r po r t rês e f i ca 
de te rm inado que a d is tânc ia mín ima en t re o e le t rodo de 
cor ren te e a has te se rá de nove met ros . 
Circui to de potencia l : O e le trodo de potenc ia l é cons t i tu ído 
po r uma ou ma is has tes metá l icas g ravadas f i rmemente no so lo , 
a f im de garan t i r menor de a te r ramen to do e le t rodo . O e le t rodo 
de po tenc ia l deve se r co locado en t re o e le t rodo f ixo (has te ) e 
o e le t rodo de co r ren te , a uma d is tânc ia de 62% da d is tânc ia 
mín ima en t re o e le t rodo de co r ren te e a has te . 
 
2.1 .2 .Processo de medição 
No p rocesso de med ição o e le t rodo de po tenc ia l deve se r 
des locado ao longo de uma d i reção p rede f in ida , a pa r t i r da 
pe r i fe r ia do s is tema de a te r ramento sob ensa io , em in te rva los 
regu la res de med ição igua is 5% da d is tânc ia d . Fazendo a 
le i tu ra da res is tênc ia em cada pos ição , com i sso se ob tém a 
curva de res is tênc ia em re lação a d is tânc ia . 
 
 
F i g u r a 2 : P r o c e s s o d e m e d i ç ã o 
 
6 
 
 
 
 
 
 Pa ra d im inu i r a in f luênc ia in te r -e le t rodos , causadas po r 
res is tênc ias mú tuas , faz -se o tes te ado tando -se d is tânc ias 
cons ide ráve is da ma lha de a te r ramen to ao e le t rodo de co r ren te . 
Caso i sso não ocor ra , as med idas de tensão podem não se 
es tab i l i za r , imposs ib i l i tando co le ta r o va lo r cor re to da 
res is tênc ia de a te r ramento . Deve -se a ten ta r para as zonas de 
in f luênc ias da ma lha e do e le t rodo de co r ren te . O ú l t imo deve 
ser pos ic ionado a uma d is tânc ia supe r io r a c inco vezes a ma io r 
d imensão do e le t rodo de a te r ramento sob ensa io . Es ta 
d is tânc ia dependeda con f igu ração do s i s tema de a te r ramento , 
da ins ta lação e lé t r i ca e do t ipo do so lo . As va r iações na has te 
de po tenc ia l não devem u l t rapassar ce rca de 5% da d is tânc ia 
to ta l “d ” . A t ravés da mon tagem do esquema most rado , 
co le tando os dados e ca lcu lando a res is tênc ia a t ravés da 
re lação l inea r en t re co r ren te e tensão é poss íve l t raça r o 
g rá f i co ap resen tado na F igura 2 . 
 
 
F i g u r a 3 : C u r v a d e p o t e n c i a l d o p a t a m a r d o s o l o . 
 
R : Res is tênc ia ob t ida var iando a d i s t ânc ia da sonda desde d=D; 
Rv : Va lo r verdade i ro do a te r ramento . 
 
 
7 
 
 
 Ve r i f i ca -se que a res is tênc ia de a te r ramento é encont rada 
quando a cu rva carac te r ís t i ca f i ca es táve l . Esse va lo r é 
rep resen tado po r RV, es tando o mesmo na reg ião chamada de 
“pa tamar de po tenc ia l ” . 
 Em a lguns casos essa curva pode não se es tab i l i za r . Ess as 
s i tuações ocor rem p r inc ipa lmente em áreas u rbanas, onde 
encont ra -se l im i tações pa ra c rava r a has te de co r ren te . 
 
 
 
 
2.2 .Medição com Al ica te Ter rômetro 
 Esse t ipo de med ido r se ap resen ta como um a l ica te de 2 
núc leos pa r t idos d imens ionados para pode r envo lve r o e le t rodo 
de a te r ramento . Um dos núc leos va i ge ra r uma f .e .m, que por 
sua vez p roduz a co r ren te que c i r cu la no c i rcu i to , e o ou t ro é 
um t rans fo rmador de med ida de co r ren te . 
 O p r inc íp io de func ionamento de um med idor desse t ipo em 
um gerado r de C .A que ap l i ca uma tensão em uma bob ina com 
N esp i ras , cu jo núc leo fe r romagnét i co envo lve um c i rcu i to 
fechado como ind icado na f igu ra 3 . A qua l rep resen ta a ún ica 
esp i ra do secundá r io de um t rans fo rmador com re lação N:1 . A 
tensão ap l i cada na bob ina p roduz i rá no c i rcu i to fechado uma 
fo rça e le t romo t r i z conhec ida . 
 
 
F i g u r a 3 : I n j e ç ã o d e u m a f . e . m n u m c i r c u i t o f e c h a d o , a t r a v é s d a b o b i n a 
 
8 
 
 
Com out ra bob ina de M es p i ras , pode -se med i r a co r ren te que 
c i r cu la no c i r cu i to 
 
F i g u r a 4 : P r i n c i p i o d e f u n c i o n a m e n t o d e u m A l i c a t e T e r r ô m e t r o 
 
A soma das res is tênc ias 𝑅𝑥 + 𝑅𝑐 pode se r ob t ida pe la re lação 
en t re a tensão ge rada e a co r ren te c i rcu lan te . Quando 𝑅𝑐 
rep resen ta r um con jun to de e le t rodos em pa ra le lo pode 
cons ide ra r 𝑅𝑥 > > 𝑅𝑐 . Nes ta cond ição o ins t rumen to ind ica rá o 
va lo r de res is tênc ia de a te r ramento 𝑅𝑥 p rocu rada . 
 
 
F i g u r a 5 : S i s t e m a m u l t i a t e r r a d o 
 
O c i r cu i to e lé t r ico cor respondente é rep resen tado pe la f igu ra 6 
 
F i g u r a 6 : C i r c u i t o e l é t r i c o c o r r e s p o n d e n t e 
9 
 
 
 
Quando se ap l ica uma tensão E no e le t rodo 𝑅𝑥 a t ravés de um 
t rans fo rmador espec ia l sob re o so leno ide , uma cor ren te I 
c i r cu la a t ravés do c i r cu i to podendo esc reve r a segu in te 
equação : 
𝐸
𝐼
= 𝑅𝑥 +
1
∑
1
𝑅𝑘
𝑛
𝑘=1
 
Na cond ição de : 
𝑅𝑥 > >
1
∑
1
𝑅𝑘
𝑛
𝑘=1
 
 
 
Com isso pode se admi t i r que : 
𝑅𝑥 =
𝐸
𝐼
 
 
 
2.3 . Res tr ições para usar o Al ica te Terrômetro 
• Necessar iamen te deve ex is t i r um c i rcu i to fechado , 
i nc lu indo a res is tênc ia do a te r ramento que se dese ja 
med i r , o e le t rodo aux i l ia r de re fe rênc ia e o so lo comum 
que os envo lve . Dessa mane i ra o equ ipamen to não pode 
ser u t i l i zado na med ição de e le t rodos que não fo rmam 
pa r te de um c i rcu i to fechado ; 
• A res is tênc ia de do s is tema de a te r ramento que fecha o 
c i r cu i to deve ser mu i to menor que a res is tênc ia do 
a te r ramen to sob med ição ; 
• Pa ra todas as s i tuações , as s i tuações en t re os e le t rodos 
de a te r ramento sob ensa io deve se r su f ic ien te pa ra que 
não ha ja in te rpo lação das suas respe t ivas zonas de 
in f luenc ias ; 
• Pa ra o caso de vá r ios e le t rodos in te r l igados, o ensa io só 
é vá l ido em casos bas tan te especí f icos , como pa ra a 
de te rm inação da in teg r idade dos condu to res e conexões 
10 
 
 
ex is ten tes no t recho ensa iado . A desconexão pa ra 
execução sepa rada da med ição de cada um, ca lcu lando 
pos te r io rmente a res is tênc ia to ta l pe la soma dos 
resu l tados encont rados, não é um a r t i f i c io vá l ido 
espec ia lmente po r não se te r con t ro le das zonas de 
in f luênc ia de cada e le t rodo ; 
• O s is tema sob med ição deve se r pe rcor r ido po r quase a 
to ta l idade da cor ren te in je tada no te r reno , ou se ja o 
pos ic ionamento do equ ipamento e do condu to r aux i l i a r é 
de ex t rema impor tânc ia pa ra o sucesso do ensa io . . 
 
 
2.4 . Métodos de medição com o Al ica te Ter rômetro 
• 2.4 .1 .S is tema de a ter ramento mul t i -ponto 
Sis tema de a te r ramento mu l t i -pon to (por exemplo a te r ramento 
da to r re do s i s tema de t ransmissão de ene rg ia , s i s tema de 
a te r ramen to do cabo de comun icação em a lguns ed i f í c ios , e t c ) 
é cons t i tu ído a t ravés da l igação aérea do f io te r ra (camada de 
t r iagem do cabo de comun icação ) , como se pode ob se rva r na 
f igu ra 7 
 
F i g u r a 7 : M é t o d o m u l t i - p o n t o s 
 
Ao med i r o s is tema de a te r ramento mu l t i -pon to com o 
ins t rumento , o c i rcu i to equ iva len te é mos t rado no d iag rama da 
f igu ra 8 : 
 
F i g u r a 8 : S i s t e m a e q u i v a l e n t e d o a t e r r a m e n t o m u l t i - p o n t o 
11 
 
 
 Dos qua is R1 rep resen ta res is tênc ia de a te r ramento p rev is ta 
e R2 s ign i f i ca res is tênc ia equ iva len te da res is tênc ia de 
a te r ramen to conec tada em pa ra le lo com ou t ras to r res . Com 
esse s i s tema equ iva len t e a duas res is tênc ia o usuár io já pode 
ob te r o va lo r da res is tênc ia de a te r ramento já demos t rada no 
começo desse re la tó r io . 
 
 
• 2.4 .2 .S is temas de a te rramento de pontos in f in i tos 
 Esse método é ap l i cado em s i tuações como: 5 to r res são 
conec tadas umas às ou t ras a t ravés do f io te r ra aé reo , o 
a te r ramen to de a lguns ed i f í c ios não é uma rede de a te r ramento 
sepa rado . Em vez d isso , vá r ias has tes es tão l igadas umas às 
ou t ras a t ravés de um conduto r . Pe la mesma razão , se 
neg l igenc ia o e fe i to da res is tênc ia mútua e s e ca lcu la a 
res is tênc ia equ iva len te da conexão em para le lo da res is tênc ia 
de a te r ramen to usando o método comum. Neste caso , N 
equações podem ser ob t idas para o s is tema de a te r ramento de 
N (N é bem pequeno , mas ma io r do que 2 ) has tes de te r ra . 
 
 Dos qua is R1, R2, . . . . . . RN é a res is tênc ia de a te r ramento de 
N has tes de te r ra que p rec isamos . R1T, R2T, . . . . . . RNT é a 
res is tênc ia med ida com o a l ica te te r rômet ro em todos os ramos 
de a te r ramen to . Es te é um s is tema de equações não - l i nea res 
com N equações e N número s desconhecidos . Tem uma so lução 
de f in ida , mas é mu i to d i f í c i l encon t ra - la manua lmente , ou 
mesmo imposs íve l , quando N é mu i to g rande. 
 
 
12 
 
 
 
 
 
2 .5 . Ap l icação em campo do Al ica te Ter rômetro : 
 
➢ 2.5 .1 . Apl icação em Sis temas de Potênc ia 
 
• 2.5 .1 .1 .Medição de res is tênc ia de a ter ramento em torre 
de t ransmissão de energ ia . 
 O a te r ramento da to r re de t ransm issão de ene rg ia , em ge ra l , 
cons t i tu i um s is tema de a te r ramento mu l t i -pon to . Ab race o 
conduto r do te r ra com a ga r ra do ins t rumento e se rá poss íve l a 
med ição da res is tênc ia desse ramo. 
 
 
• 2.5 .1 .2 .Medição de res is tência de a te r ramento do 
ponto neutro do t rans formador 
 Há duas ocas iões no a te r ramen to do pon to neu t ro do 
t rans fo rmador : compor um s is tema de a te r ramen to mu l t i -pon to 
em caso de a te r ramento repe t ido ; no caso de não repe t i r o 
a te r ramen to , um ún ico pon to de a te r ramento s e rá med ido . 
Quando “L 0 .01Ω” é most rado no d isp lay du ran te a med ição , é 
prováve l que uma to r re ou t rans fo rmador possu i do is ou ma is 
conduto res de te r ra conectados no subso lo . Neste caso , se 
deve man te r somente um conduto r de te r ra e desp rende r os 
ou t ros . 
 
 
• 2.5 .1 .3 .Apl icação na us ina e subestação. 
 O A l i ca te Te r rômet ro pode se r usado para tes ta r o con ta to e 
conexão de c i r cu i to . Com um cabo de tes te , se pode med i r a 
conexão de d ispos i t i vos na us ina e subes tação à rede de te r ra . 
A res is tênc ia de a te r ramen to pode se r med ida como um ún ico 
pon to de a te r ramen to . 
13 
 
 
➢ 2.5 .2 . Apl icação em Sis temas de Te lecomunicações 
 
 
• 2.5 .2 .1 .Medição da res is tência de a te rramento de sa la 
de máquinas 
 A sa la de máqu inas pa ra o s i s tema de te lecomun icações é 
ge ra lmente d ispos ta em um andar supe r io r de um ed i f í c io . 
Dessa fo rma, é mu i to d i f í c i l med i r a res is tênc ia de a te r ramento 
com um te r rôme t ro comum. Po rém, se to rna fác i l med i - lo com 
um A l i ca te Te r rôme t ro . Usando um cabo de tes te pa ra conec ta r 
o h id ran te ao e le t rodo de a te r ramen to a se r tes tado (sa la de 
máqu inas são sempre equ ipadas com h id ran tes pa ra incênd io ) , 
depo is se usa o ins t rumento pa ra med i r a res is tênc ia de te r ra . 
Va lo r da res is tênc ia med ida = res is tênc ia de a te r ramento da 
sa la de máqu inas + va lo r da res is tênc ia do cabo de tes te + 
res is tênc ia de a te r ramento do h id ran te . Se a res is tênc ia de 
a te r ramen to do h id ran te é mu i to pequena, a res is tênc ia de 
a te r ramen to da sa la de máqu inas = va lo r da res i s tênc ia med ida 
- va lo r da res is tênc ia do cabo de tes te . 
 
 
• 2.5 .2 .2 .Medição da res is tência de a te rramento da sa la 
de máquinas e tor re de t ransmissão 
 O a te r ramento da sa la de máqu inas e to r re de t ransmissão 
ge ra lmente cons t i tu i um s is tema de a te r ramen to de do is pon tos 
(como mos t rado na f igu ra 9 ) . Se o va lo r de med ição ob t ido 
usando ins t rumento es tá menor que o va lo r admiss íve l , o 
a te r ramen to de res is t ênc ia da casa de máqu inas e to r re de 
t ransmissão se rá ace i táve l . Se o p r ime i ro é ma io r do que o 
ú l t imo, med i - lo como ún ico pon to de a te r ramento . 
 
F i g u r a 9 : S i s t e m a d e a t e r r a m e n t o d e 2 p o n t o s n a s a l a d e m a q u i n a s 
 
14 
 
 
 
• 2.5 .2 .3 .Apl icação em Sis temas de Aterramento de Para 
Raios 
 Se os e le t rodos de a te r ramen to de um ed i f í c io são sepa rados 
uns dos ou t ros , a res is tênc ia de a te r ramento de cada e le t rodo 
deve se r med ido da segu in te fo rma: 
 
 
F i g u r a 1 0 : M e d i ç ã o d o a t e r r a m e n t o d e P a r a R a i o 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
 
3.CONCLUSÃO 
Após o té rm ino desse re la tó r io pode -se conc lu i r que , o a l ica te 
te r rômet ro comparado ao t rad ic iona l é uma fe r ramen ta e f icaz e 
que economiza tempo quando usado co r re tamente já que o 
usuá r io não p rec isa desconec ta r o s i s tema de a te r ramento pa ra 
faze r uma med ição ou co loca r as sondas no so lo . 
Lembrando que o a l i ca te te r rômet ro é e f i caz apenas em 
s i tuações onde ex is te vá r ios a te r ramentos em para le los , o 
mesmo só pode se r usado em s i tuações que tenham re to rno . 
Um ou t ro pon to pos i t i vo é a sua p ra t i c idade em re lação ao 
tamanho e seu uso , d i fe ren te do te r rômet ro t rad ic iona l o 
ope rador só p rec isa conec ta r a sua ga r ra de med ição ao f io , no 
t rad ic iona l mu i tas vezes dependendo do loca l de med ição o 
ope rador tem que quebra r o chão (se no caso fo r de conc re to ) 
pa ra co loca r os e le t rodos . Po r tan to ao f ina l desse es tudo a 
compra do a l ica te te r r ôme t ro é ind icada . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – 
ABNT. NBR 10719; 
• MANUAL DE INSTRUÇÕES AL ICATE TERRÔMETRO ET -
4310 Min ipa 
( l ink : ht tp : / /www.m in ipa .com.b r / images/Manua l /ET -4310 -1105-
BR_manua l .pd f ) 
 
• h t t ps : / / i ns t ru t emp.c om.b r / o -que- e - te r r omet ro / 
. 
 
 
 
https://instrutemp.com.br/o-que-e-terrometro/