Fabio_Tiago_Resistencia de isolamento

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Universidade Federal de Santa Catarina
Departamento de Engenharia Elétrica
Laboratório de Materiais Elétricos – EEL 7051 
Professor Clóvis Antônio Petry
__________________________________________________________________
Experiência 05
Resistência de Isolamento
Fábio P. Bauer
Tiago Natan A Veiga
Florianópolis, julho de 2006.
Sumário
1. Objetivos ........................................................................................................ 3
2. Introdução ...................................................................................................... 4
3. Aterramentos.................................................................................................. 5
3.1 Esquemas de Aterramento ....................................................................... 5
3.2 Esquema TN............................................................................................. 6
3.3 Esquema TT ............................................................................................. 6
3.4 Esquema IT .............................................................................................. 6
4. Ensaios de Laboratório .................................................................................. 7
4.1 Materiais Utilizados................................................................................... 7
4.2 Ensaio da Resistência de Isolamento....................................................... 7
5. Conclusões..................................................................................................... 9
6. Referências Bibliográficas ............................................................................ 10
1. Objetivos
► Medir a resistência de isolamento das bancadas do laboratório de Materiais 
Elétricos;
► Concluir se as medidas obtidas oferecem segurança suficiente para os 
usuários.
2. Introdução
A resistência de isolamento de fios condutores estabelece um importante 
parâmetro na segurança que uma rede elétrica pode oferecer.
A resistência de isolamento é a resistência entre dois corpos condutores 
separados por um material dielétrico, em condições de ensaio especificadas. 
Está associada a perdas de Joule nos dielétricos, portanto ao comportamento 
em baixa freqüência. 
Para as condições de ensaio desenvolvidas em laboratório, procurou-se
satisfazer as condições mínimas de isolação estabelecidas pela NBR 
5410:2004. 
As resistências de isolamento são essenciais para a segurança dos 
usuários de uma rede elétrica, uma vez que a proteção contra choques pode 
ser realizada de forma trivial com dispositivos de proteção em SELV (System of 
Extra Low Voltage) ou PELV (SELV não separado da terra).
Os Ensaios descritos no presente relatório visaram à medição da 
resistência de isolamento das bancadas do laboratório de Materiais Elétricos. O 
número de bancadas ligadas varia de um a quatro e o objetivo visado na 
experiência é verificar se as isolações respeitam a norma NBR 5410:2004.
3. Aterramentos
Denomina – se aterramento a ligação com a massa condutora da terra, 
os aterramentos devem assegurar de modo eficaz a fuga de corrente para a 
terra, propiciando as necessidades de segurança e de funcionamento de uma 
instalação elétrica. O valor da resistência de aterramento deve satisfazer às 
condições de proteção e funcionamento da instalação elétrica, de acordo com 
os esquemas de aterramento.
3.1 Esquemas de Aterramento
A NB-3 fixa os seguintes esquemas de aterramento: Obs.: Para 
classificar os esquemas de aterramento é utilizada a seguinte simbologia :
►A primeira letra representa a situação da alimentação em relação a 
terra .
○ T = um ponto diretamente aterrado. 
○ I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou 
aterramento de um ponto através de uma impedância. 
►A segunda letra representa a situação das massas da instalação 
elétrica em relação à terra 
○ T = massas diretamente aterradas, independente do aterramento
eventual de um ponto da alimentação. 
○ N = massas ligadas diretamente ao ponto da alimentação aterrado ( 
em CA o ponto aterrada é normalmente o neutro ); 
► Outras letras indicam a disposição do condutor neutro 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 unico 
condutor. (condutor PEN ) 
3.2 Esquema TN
Este esquema possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, 
sendo as massas ligadas a esse ponto através de condutor de proteção, são 
considerados 3 tipos de esquemas TN :
o TN-S, o condutor neutro e o de proteção são distintos 
o TN-C-S, o condutor neutro e o de proteção são combinados em 
um único condutor em uma parte da instalação. 
o TN-C, o condutor neutro e o de proteção são combinados em um 
único condutor ao longo de toda a instalação. 
3.3 Esquema TT
Este esquema possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, 
estando as massas da instalação ligado aos eletrodos de aterramento
eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.
3.4 Esquema IT
Este esquema não possui nenhum ponto de alimentação diretamente 
aterrado, somente as massas da instalação são aterradas. A figura 3.4 mostra 
um esquema simplificado do aterramento IT.
Figura 3.4- Aterramento IT. Fonte: PETRY, C.A. “Resistência de Isolamento”
4. Ensaios de Laboratório
Nas seções seguintes, será descrito o procedimento usado em 
Laboratório para se obter as resistências de isolamento das bancadas do 
laboratório de Materiais Elétricos, de acordo com a NBR 5410:2004 para baixas 
tensões, item 7.3.3.
4.1 Materiais Utilizados
►1 Megohmetro digital. MINIPA Modelo MI-2650. Fundos de escala: 
4000Ω/1000V
► 4 Bancadas com alimentação trifásica.
4.2 Ensaio da Resistência de Isolamento
O Ensaio para a medição da Resistência de Isolamento prevê que a 
rede não deve estar energizada para a realização das seguintes medidas: 
resistências entre os condutores vivos (fase e neutro) tomados dois a dois e 
entre cada condutor vivo e terra.
Os valores obtidos devem satisfazer os critérios mínimos estabelecidos 
na tabela 1, em particular a linha 1 (SELV) visto ser esta a condição 
correspondente de ensaio.
Tabela 1- Valores Mínimos de Resistência de Isolamento
Em síntese o ensaio consiste em medir as resistências entre fase e 
neutro, entre neutro e terra e entre fase e terra para uma duas, três e quatro 
bancadas ligadas. As medidas são feitas com o megohmetro. Os resultados 
dessas medições são mostrados na tabela 2.
Resistência de Isolamento (Ω)
Número de Bancadas Ligadas
Referência para 
Medida
1 2 3 4
Fase - Neutro > 4G 4,2G 3,1G 2,1G
Fase-Terra > 4G > 4G > 4G > 4G
Neutro -Terra > 4G > 4G > 4G > 4G
Tabela 2- Valores Obtidos nas Medições em Laboratório
Conforme observado na Tabela 2, em qualquer dos casos considerados 
na Tabela 1, em especial para valores em SELV, os valores de resistência 
medidos estão muito acima dos previstos pela norma, o que comprova que o 
isolamento das bancadas do laboratório está adequado e o risco associado à 
segurança dos usuários está nos limites de tolerância.
O motivo pelo qual a resistência de isolamento diminui à medida que o 
número de bancadas cresce deve-se à modelagem dessa resistência. Como os 
fios guardam um valor de tensão de ruptura, à medida que o circuito cresce, a
resistência equivalente provém das resistências em paralelo pré-existentes. 
Portanto o valor resultante de resistência é sempre menor do que qualquer um 
dos componentes de resistência na linha.
5. Conclusões
O Ensaio desenvolvido em laboratório permitiu avaliar diversos itens a 
respeito da confiabilidade que um sistema elétrico pode oferecercom base tão-
somente no valor da resistência de isolamento associada.
As medidas obtidas com o megohmetro mostraram claramente que o 
laboratório apresenta valores muito acima do estabelecido pela norma, o que 
garante a segurança dos seus usuários. À medida que se prolonga o 
comprimento da linha, a resistência equivalente é modelada por resistências 
em paralelo. Então a resistência equivalente sempre será menor do que 
qualquer uma das resistências acopladas na linha.
Os esquemas de aterramento existentes permitem que o engenheiro 
compreenda como os possíveis componentes podem ser conectados e com 
isso avaliar a melhor maneira de projetar sistemas de segurança para o 
usuário.
Resta lembrar que as medidas provenientes do megohmetro contêm 
algum tipo de erro, mesmo que se trate de um instrumento digital de alta 
precisão. Contudo, para as exigências da norma NBR 5410:2004 as medidas 
apresentadas no relatório satisfazem as especificações de formulação de 
projeto.
6. Referências Bibliográficas
[1] PETRY, C.A. “Resistência de Isolamento”. Disponível em 
.<www.inep.ufsc.br/~petry/>. Acesso em 03 jul. 3006
[2] ANACOM: “Ensaios”. Disponível 
em.<http://www.anacom.pt/template12.jsp?categoryId=48045>. Acesso em 03 
jul. 2006.
[3] MATERIAIS DIELÉTRICOS: “Propriedades Eletromagnéticas dos Materiais”. 
Disponível em< 
https://dspace.ist.utl.pt/bitstream/2295/57230/1/Trab_V_Dielectricos.pdf>. 
Acesso em 03 jul. 2006.
[4] ATERRAMENTOS: “Esquemas de Aterramento”. Disponível em 
.<http://dalcantara.vilabol.uol.com.br/index9.html>. Acesso em 03 jul. 2006.