aula_01_elet_industrial_aterramento [Modo de Compatibilidade]

02/08/2012
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ATERRAMENTO ELÉTRICO
Eletricidade Industrial
O QUE É UM ATERRAMENTO?
� Quando utiliza-se o termo aterrado, significa que 
pelo menos um ponto do sistema está 
propositalmente levado à Terra.
� Em sistemas elétricos, quando nos referimos a 
tensões, geralmente o potencial de referência é o 
da terra. A escolha da terra como referência é 
uma boa escolha pois ela está presente em todos 
os sistemas sobre a crosta terrestre.
OBJETIVO DO ATERRAMENTO
� O principal objetivo é o de controlar a tensão em 
relação a terra dentro de níveis previsíveis. Pode 
fornecer também um caminho para a circulação 
de correntes de falta, sensibilizando instrumentos 
de proteção
� Essa ligação diminui os esforços de tensões sobre 
a isolação, diminui interferências e reduz a 
possibilidade de choques.
VANTAGENS DO SISTEMA ATERRADO
� Protege pessoas e equipamentos contra faltas na 
instalação
� Garante um caminhos, fechado, seguro e de baixa 
impedância para as correntes de descarga 
atmosférica.
CONSEQÜÊNCIAS DO SISTEMA NÃO
ATERRADO
� Possível elevação do potencial em relação a terra, 
no caso de descargas de alta intensidade
� Energização de partes normalmente não 
energizadas, sem a devida atuação da proteção
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CONSEQÜÊNCIAS DO SISTEMA NÃO
ATERRADO OBJETIVOS DO ATERRAMENTO
� Segurança Pessoal
OBJETIVOS DO ATERRAMENTO
� Desligamento Automático
OBJETIVOS DO ATERRAMENTO
� Eliminação de Cargas Estáticas
OBJETIVOS DO ATERRAMENTO
� Uniformidade referencial
OBJETIVOS DO ATERRAMENTO
� Controle de Tensões
� Transitórios
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CONCEITOS
� Tensão de Contato
� É a tensão que aparece, quando há falha da isolação, 
entre duas partes simultâneas, acessíveis
� Tensão de Toque
CONCEITOS
� Tensão de Passo
CONCEITOS
� Ruido de Modo Comum
LIGAÇÃO A TERRA
� Exemplo
� Imagine a situação ao lado, na 
qual tem-se uma corrente de 
1000A sendo conduzida pelo 
eletrodo e uma resistência de 
terra de 25ohms/30cm, a tensão 
de passo nessa região será de?
LIGAÇÃO A TERRA
� Exemplo
� Com a malha de terra sobre
os pés, a resistência diminui
consideravelmente (mais de
1000 vezes) e a tensão
diminui na mesma proporção
ELETRODOS DE ATERRAMENTO
� Eletrodos Existentes 
(Naturais)
� estruturas metálicas de 
torres, edificações, etc . Deve 
ser garantida a continuidade.
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ELETRODOS DE ATERRAMENTO
� Eletrodos Fabricados 
� Normalmente são hastes de 
aterramento
ELETRODOS DE ATERRAMENTO
� Eletrodos Encapsulados em 
Concreto
� O concreto em contato com o 
solo possui uma resistividade 
de aprox. 3000Ohm/m, muito 
abaixo que a do solo
ELETRODOS DE ATERRAMENTO
� Outros Eletrodos
� Podem ser cabos ou fitas 
enterradas
ATERRAMENTO E SISTEMAS DE
PROTEÇÃO
� O aterramento está presente em diversos 
sistemas de proteção: proteção contra choques, 
contra descargas atmosféricas, contra 
sobretensões, proteção de linhas de sinais e de 
equipamentos eletrônicos sensíveis
PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES
ELÉTRICOS
� O risco está diretamente associado ao valor da 
corrente e o tempo de exposição.
PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES
ELÉTRICOS
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ESQUEMAS DE PROTEÇÃO
� Para a proteção de contra choques existem 
diversos esquemas de proteção que podem ser 
adotados, dentre eles tem-se os seguintes:
� TT
� TN
� IT
ESQUEMAS DE PROTEÇÃO - TT
O Neutro é diretamente ligado a terra, e as massas 
ligadas a um eletrodo de aterramento independente. 
Nesse caso a corrente de falta circula pela terra o que 
limita o valor da corrente, geralmente não 
sensibilizando dispositivos de proteção como 
disjuntores e fusíveis, mas sendo perigosa para os 
seres humanos. Deve-se necessariamente utilizar 
dispositvos DR.
ESQUEMAS DE PROTEÇÃO - TT ESQUEMAS DE PROTEÇÃO - TN
Nesse caso o circuito da corrente de falta é de baixa 
impedância, gerando correntes elevadas que podem 
ser detectadas pelo sistema de proteção (fusíveis e 
disjuntores), pode ser o sistema TN-S e TN-C
ESQUEMAS DE PROTEÇÃO - TN ESQUEMAS DE PROTEÇÃO - IT
Parecido com o TT, porém é adicionada uma 
impedância de aterramento, limitando-se a corrente 
de falta a um valor desejado
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PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS
ATMOSFÉRICAS
� A NBR 5410 recomenda que seja utilizada 
preferencialmente as ferragens da estrutura para 
a proteção contra descargas e que seja feito um 
anel envolvendo as fundações da periferia da 
edificação. Isso possibilita que haja uma 
equalização das diversas massas existentes na 
edificação
PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS
ATMOSFÉRICAS
PROTEÇÃO CONTRA SOBRE-TENSÕES
� Quando há chaveamentos ou descargas nos 
circuitos esses ficam sujeitos a sobretensões. Para 
evitar os efeitos dessas sobretensões são 
instalados para-raios (protetores de surtos) , que 
podem ser centelhadores,varistores, diodos de 
linha, etc.
PROTEÇÃO CONTRA SOBRE-TENSÕES
PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS
ELETRÔNICOS
� Pode-se estabelecer a seguinte sequência na 
tentativa de proteger equipamentos eletrônicos:
� Proteção pelo sistema de aterramento de força
� Utilização do sistema Isolado
� Sistema radial de ponto único
� Malha de terra de referência (MTR)
SISTEMA DE ATERRAMENTO DE
FORÇA
� São inadequados para sistema eletrônicos:
� Circulação de correntes espúrias, provocadas por 
circulação anódica/catódica, induções 
eletromagnéticas, correntes de neutro, etc
� Em regime transitório, pode-se ter valores elevados
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SISTEMA DE ATERRAMENTO ISOLADO
� Reduz as correntes espúrias
� Os inconvenientes são:
� Aterramento da carcaça dos equipamentos não é o 
mesmo dos sistemas eletrônicos
� Mesmo projetando o aterramento isolado ainda existe 
o acoplamento entre as malhas de terra pois o solo é 
condutor
� A malha apresenta condutores longos e loops, 
inerentes de sistemas de malhas convencionais
ATERRAMENTO DE “PONTO ÚNICO”
�Elimina os problemas da diferença de 
potencial que podem aparecer em malhas 
isoladas, aumentando a segurança 
pessoal.
�Principais características:
� Equipamentos eletrônicos são isolados e 
ligados a suas barras de terra também 
isoladas. A equipotencialiação é feita através 
de cabo isolado até a barra do sistema de força, 
que é interligada até a malha de terra por 
meio de cabo isolado. 
� Ascarcaças dos equipamentos eletrônicos são 
ligadas a malha de terra de forma 
convencional
ATERRAMENTO DE “PONTO ÚNICO”
� Quando existir um quadro de força único, a 
melhor forma é aterrar as carcaças por meio de 
cabo isolado até a barra do quadro de 
distribuição, que deve possuir:
� Barra de neutro
� Barra de terra – ligada as carcaças
� Barra de terra isolada – destinada a equipamentos 
eletrônicos para ser usada como referência.
ATERRAMENTO DE “PONTO ÚNICO”
ATERRAMENTO DE “PONTO ÚNICO”
� Para a eficácia desse método deve-se sempre 
manter somente uma conexão entre os sistemas 
de terra, de modo a não criar condições para a 
circulação de correntes entre os sistemas.
MALHA DE TERRA DE REFERÊNCIA
(MTR)
� Tem o objetivo de cancelar o inconveniente de 
limitar as interferências de alta frequência 
provenientes dos acoplamentos entre os sistemas.
� Baseada nos princípios de conduções de sinais de 
alta frequência, define o “mesh” para filtrar os 
sinais de altas frequências.
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MALHA DE TERRA DE REFERÊNCIA
(MTR) EQUIPOTENCIALIZAÇÃO
� Em qualquer projeto deve ser assegurado que 
todos os sistemas de proteção sejam interligados. 
O ponto dessa interligação é o TAP – Terminal 
de Aterramento Principal, que deve possuir as 
seguintes características:
� Deve ser de uma barra de cobre retangular de no 
mínimo 500x50x3mm
� Deve ser instalado isolado da parede por meio de 
isoladores de baixa tensão e o mais próximo possível do 
solo, geralmente