Aula-aterramento

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Aterramento
Prof. Alberto Luiz Francato
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Sistemas de Aterramento
	A “terra” é o caminho natural para o escoamento de correntes elétricas originárias de quedas de raios ou de eventuais correntes de fugas, provocadas por falhas em equipamentos, tais como chuveiros. 	No caso específico de chuveiros não blindados, a água em contato com a resistência do chuveiro conduz um pouco de corrente para a sua carcaça e daí para o encanamento, surge então uma sensação de choque, no contato com a torneira.
 	Para evitar esse tipo de problema as normas recomendam o uso do condutor de proteção (PE) ligado a um eletrodo de terra. A resistência ôhmica deste eletrodo deve situar-se em torno de 5 ohms.
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Para que serve o aterramento?
	O aterramento elétrico tem três funções principais:
Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas, através da viabilização de um caminho alternativo para a terra, de descargas atmosféricas;
“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.
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Definições: Neutro e Terra
Neutro é um “condutor” fornecido pela concessionária de energia elétrica, pelo qual há o “retorno” da corrente elétrica.
Terra é um condutor construído através de uma haste metálica e que, em situações normais, não deve possuir corrente elétrica circulante.
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Pergunta Fatídica:
Se o neutro e o terra estão conectados ao mesmo ponto (haste de aterramento), porque um é chamado de terra e o outro de neutro?
A grande diferença entre terra e neutro é que, pelo neutro há corrente circulando, e pelo terra, não. Quando houver alguma corrente circulando pelo terra, normalmente ela deverá ser transitória, isto é, desviar uma descarga atmosférica para a terra, por exemplo. O fio terra, por norma, vem identificado pelas letras PE, e deve ser de cor verde e amarela.
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Tipos de Aterramento:
	A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) possui uma norma que rege o campo de instalações elétricas em baixa tensão. Essa norma é a NBR 5410, a qual, como todas as demais normas da ABNT, possui subseções. As subseções: 6.3.3.1.1, 6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 referem-se aos possíveis sistemas de aterramento que podem ser feitos em instalações elétricas.
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Simbologia para os sistemas de aterramento:
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 aterrado 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 ) 
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Sistema TN
	Este sistema possui um ponto diretamente aterrado, com as massas ligadas por intermédio de condutor de proteção a este ponto. São possíveis três sistemas de tipo TN:
Sistema TN-S: Neutro e proteção distintos;
Sistema TNC-S: Neutro e Proteção combinados em uma parte do sistema;
Sistema TN-C: Neutro e Proteção combinados em um único condutor ao longo de todo o sistema.
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Sistemas TN
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Sistema TT
	O sistema TT tem um ponto diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a eletrodos de aterramento, independentes do eletrodo de aterramento da instalação.
	
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Sistema IT:
Esse sistema não tem ponto de alimentação diretamente aterrado, sendo as massas aterradas.
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Seção Mínima dos Condutores de Aterramento e Proteção
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Procedimento:
	Os cálculos envolvidos no dimensionamento de um aterramento dependem de alguns pontos como: a resistividade e tipo do solo, geometria e constituição da haste de aterramento, formato em que as hastes são distribuídas, etc. Algumas observações: 
a) Haste de aterramento: A haste de aterramento normalmente, é feita de uma alma de aço revestida de cobre. Seu comprimento pode variar de 1,5 a 4,0m. As de 2,5m são as mais utilizadas.
b) O valor ideal para um bom aterramento deve ser menor ou igual a 5. Dependendo da composição química do solo (quantidade de água, salinidade, alcalinidade, etc.), mais de uma haste pode se fazer necessária para nos aproximarmos desse valor. Caso isso ocorra, existem duas possibilidades: tratamento químico do solo e o agrupamento de hastes de aterramento. Uma boa regra para agruparem-se barras é a da formação de polígonos. Quanto maior o número de hastes, mais próximo a um círculo as mesmas devem ser distribuídas. Outra regra no agrupamento de hastes é manter sempre a distância entre elas, o mais próximo possível do comprimento de uma haste. 
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Agrupamento de hastes
	Uma boa regra para o agrupamento de hastes é a da formação de polígonos. A figura a seguir mostra alguns passos. Veja que, quanto maior o número de hastes, mais próximo a um círculo ficamos. Outra regra no agrupamento de hastes é manter sempre a distância entre elas, o mais próximo possível do comprimento de uma barra.
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Materiais - Aterramento:
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Materiais - Aterramento:
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Esquema de Aterramento na Caixa de Medição
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Tratamento químico do solo
	A resistência do terra depende muito da constituição química do solo. Muitas vezes, o aumento de número de “hastes” de aterramento não consegue diminuir a resistência do terra significativamente. Somente nessa situação devemos pensar em tratar quimicamente o solo. O tratamento químico tem uma grande desvantagem em relação ao aumento do número de hastes, pois a terra, aos poucos, absorve os elementos adicionados. Com o passar do tempo, sua resistência volta a aumentar, portanto, essa alternativa deve ser o último recurso. Temos vários produtos que podem ser colocados no solo antes ou depois da instalação da haste para diminuirmos a resistividade do solo. A Bentonita e o Gel são os mais utilizados. De qualquer forma, o produto a ser utilizado para essa finalidade deve ter as seguintes características :
Não ser tóxico
Deve reter umidade
Bom condutor de eletricidade
Ter pH alcalino (não corrosivo)
Não deve ser solúvel em água
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Medindo o Terra
	O instrumento clássico para medir a resistência do terra é o terrômetro. Esse instrumento possui 2 hastes de referência, que servem como divisores resistivos. Na verdade, o terrômetro “injeta” uma corrente pela terra que é transformada em “quedas” de tensão pelos resistores formados pelas hastes de referência , e pela própria haste de terra. Através do valor dessa queda de tensão, o mostrador é calibrado para indicar o valor ôhmico da resistência do terra.
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Esquema de Funcionamento de um Terrômetro