ABNT NBR 7117 MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO PELO MÉTODO DOS QUATRO PONTOS (WENNER)

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MEDICA DA RESISTIVIOADE DO SOLO PELO 03.094 
MCTODO DOS WATRD PONTOS IWENNERI NBR 7117 
Proodimento DE211981 
SUMARID 
1 08JETIVO 
1.1 Esta Norma fixa as condi@hs exigiveis para a medig& de resistividade do 
solo pelo metodo dos quatro pontos (mitodo de Wenner), corn as seguintes finalida - 
des: 
a) c~lculo da resistincia de terra; 
b) c~lculo das tensoes de passe e toque (potenciais perigosos) e, de urn mo 
do geral, os grsdientes de potential; 
c) determina& dos parhtros de linhas de transmissso. 
1.2 Al&m do titodo de medi$so, sao descritas as caracteristicas principais dos 
instrumentos necessirios e sao prescritos cuidados a serem observados durante a 
mediqio. 
2 NORMAS E DOCUMENTOS COMPLEMENTARES 
Na aplicasao desta Norma 6 necessjrio consultar: 
NER 5456 - Eletrotknica e eletrsnica - Eletricidade geral - Terminologia 
NER 5460 - Eletroticnica e eletrhica - Sistemas eletricos de pothcia - Te_r. 
minologia 
3 DEFlNlCdES 
0s termos tknicos utilizados nesta Norma estso definidos na NBR 5456 e na 
NBR 5460 e complementadas pelas definigoes 3.1 a 3.4. 
Orignn: AENT 3:1021-001/13 
C&3 - Cornit 8ruilairo da Eletricidada 
CE.3:102.1- Camis& de Estudo de Atemmmto l Squn~ em Subesta~Sa de Cowma Alternads 
SISTEMA NACIONAL DE ABNT - ASSOCIACAO BRASILEIRA 
METROLOGIA, NORMALIZACAO 
E OUALIDADE INDUSTRIAL 
DE NORMAS TECNICAS 
(P 
Palawaech~: resistividda . sob I NER 3 NORMA ERASILEIAA REGIETRADA 
CDU: 831.317.33S31.4 Todos oa dimita -ol 15 P&has 
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2 NBR 7it7nm 
3.1 Atermr 
tigar intencionalmente uma parte eletricamente condutora 5 terra. 
3.2 Eletrodo eventual de aterrwnento 
Blersento metilico ligado direta ou indiretamente s terra, cujo protisito nao foi 
de aterramento, tais coma tubulagoes. perfilados de ago estrutural, etc. 
3.3 Potenciais perigosos 
potencia is que podem provocar efeitos danosos ao corpo human0 quando a ele apfi- 
cados. 
3.4 Corrente de interferikci~ (~13 processo de medip?o da resistividade do solo: 
Qualquer corrente estranha ao process0 de medicso que possa influenciar os resui 
tados. 
3.5 Consulta 
para facilidade de consulta, sk reproduzidos de 3.5.1 a 3.5.9 as definicoes 
contidas nas NBR 5456 e NBR 5460 consideradas mais necessirias oara 0 perfeito 
entendimento desta Norma. 
3.5.1 Terra 
Massa condutora da terra 
3.5.2 Terra (de refeP;ncia) 
Buperficie equipotencial que se considera coma o potential zero para refe&cia 
de tenGes elitricas. 
3.5.3 Sistema de atermento 
Conjunto de todos os condutores e pegas condutoras corn OS quais i constituido urn 
aterramento, num determinado local. 
3.5.4 c”tetro& de atemmento 
Condutor ou conjunto de condutores em contato corn a terra, para fazer urn aterra- 
mento. 
3.5.5 Ten& de wn ei!etrok de aterramento 
Ten&o entre urn eletrodo de aterramento e a terra de referkcia quando percorri- 
do por uma corrente de terra. 
3.5.6 Ten&o de toque 
TenGo entrr uma parte metilica aterrada que pode ser alcangada pelo braGo de 
uma pessoa. e urn ponto da superficie da terra onde se encontra essa pessoa, cau- 
sada por uma corrente de terra. 
3.5.7 Tens<o de passe 
Tensso entre dois pontos da superficie da terra separados por uma distincia igual 
ao passo de uma pessoa, causada pela passagem de corrente no solo. 
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3.5.8 Resisti&&& 
Resist&la elitrica entre faces opostas de urn cube homogkeo e isotropo, cuja 
aresta mede ma unidade de comprimento. 
3.5.3 Resisth?ia de te~a 
ResistGncia elitrica entre urn eletrodo de aterramento e urn outro eletrodo de 
aterramento, situado a uma dist&cia teoricamente infinita. 
4 GENERALIDADES 
A resistividade da terra depende do tipo de solo (Ver Tabela 1) e de suas condi 
@es naturais tais coma umidade, temperatura a salinidade. Urn example de varia 
$50 da resistividade em fungao destes parametros i mostrado na Figura I. Al& 
disso, a resistividade do solo pode ser alterada devido a contaminagso e compac- 
tagio do so10 . 
Regra geral o terreno 6 formado de vsrios tipos de camadas,cada qua1 tendo urn va 
lor de resistividade. Em virtude disso a medigao dew abranger desde a camada 
superficial, ate as camadas mais profundas. 
TABELA 1 - Variaqb da msirtividdr corn o tipa do solo 
Tipo de solo Resistividade (a .‘m) 
Solos alagadigos, limo, humo, lama at8 150 
Solos ariveis, argi lo-arenosos 50 a 500 
Arai la 300 a 5000 
,Areia 
Calcario 
Granito e Arenito 
IO00 a 8000 
500 a 5000 
100 a 10000 
Basalt0 10000 a 20000 
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4 NBR 7117/1061 
(b) Umidadn 
FIGURA 1 - Variaq& tipica da mistiviide do solo 
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NBR 7117/19Sl 5 
5 PRECAUCdES DE SEGURANFA DURANTE AS MEDl$6ES DE RESISTIVIDADE 
Devem ser tomadas medidas de seguranga relativas a potenciais perigosos, que 
podem aparecer pr&imos a sistemas de aterramento ou a estruturas condutoras 
aterradas passiveis de serem energizadas acidentalmente. 
Coma medida de seguranga, durante as medic&s de resistividade do solo, i reco- 
mend&e I : 
a) a utilizagao de calgados e luvas corn isola@io da ordem de 5 Mill o que pro 
picia correntes de choque 1 imitadas a I mA (limiar da percep$ao do corpo 
humane ao choque elitrico), para potenciais da ordem de 5 kV comumente en 
contra&s em sistemas de aterramento; 
- 
b) evitar a realiza$ao de medi$es sob condi@es atrwsf&icas adversas, ten 
do em vista a possibilidade de ocorr6ncia de descargas atmosfericas; - 
c) evitar que pessoas estranhas e animais se aproximem dos eletrodos. 
S DESCRICAD DO MltTODO DE MEDICA 
6.1 .M&>do dos quatro pontos lwenncr) 
Quatro eletrodos alinhados e dispostos simetricamente em relacso ao oonto de me 
diGso (A) e espasados entre si par uma mesma listgncia (d) +o cravados ‘irwmen 
te no solo, todos 5 mesma profundidade (p) conforme a Figura 2. Atraves dos doi; 
cletrodos externos faz-se circular uma corrente (I) e, entre OS dois eletrndos 
internos, 6 medida a tensso (V). A relagio (V/l) fornece a resistencia CR), em 
ohms, corn a qua1 6 calculada e resistividade do solo at6 uma vrofundidade aproxi 
madamente igual a distancia (d) entre eletrodos. 
- 
FIGURA 2 - Diqmi#o dor eletmdor PM msdi@o 
6.1.1 A resistividade em termos de (p) e (d) 6 dada pela equa,+ 1: 
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se d > 2Op, a formula de resistividade pode ser simplificada para: 
p = 2 sdR (Rm) (2) 
IJm conjunto de leituras, para varies espacamentos entre eletrodos, mostra COM 
“aria a res istividade do solo em fungao da profundidade. 
lvotas : a)A resistincia de contato dos eletrodos de potential. especialmente se 
elevada, pode ter influ6ncia na medicao. 
b)Em alguns instrumentos hi uma compensagao automstica para este efeito. 
Em outros instrumentos 6 pOSSiVei, dentro de certos I imite:, ajustar a 
resistkcia do circuit0 de potential para o valor de referencia. 
c)De modo geral, OS fabricantes dos instrumentos fornecem as inforrna$es 
necesJr ias. 
Deve ser montado o circuit0 da Figura 3a. 
/Figura 3 
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NER 7117/1aa1 7 
(a) - Yadidw dr tisliridoda de wb wm 4 Imineh 
cl 
- terminal de corrente p1 - terminal de potential 
c2 
- terminal de corrente p2 - terminal de potential 
G - terminal de terra 
FIGIJRA 3 - Divesi@ pur madi@e oom medidor de rasistiiidade 
ho caw do madidor de resistividade do solo apresentar urn 50 terminal (G) (Figu- 
ra jb), o mesmo deve ser conectado e um i-letrodo cravado no ponto de medi$o(A). 
o terminal (G) visa minimizar o efeito de correntes de interferincia do solo que 
influenciam na medi$o, servindo ainda para aterramento da carcaga do aparelho. 
0 valor de resi sthcia obt ido deve ser apl,icado“as equa+s (1) ou (2) obtendo- 
se o valor da resistividada no ponto (A) para urn espaGamento (d) entre eletrodos. 
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8 NER 7117/1881 
A mediG& da resistividade do solo tamb6.m pode ser efetuada por meio de um volti 
mtro o de urn amparimetro, conform a Figura 2, ut i I izando-se uma fonte adequada. 
0 valor da resistividade do solo 6 dado Pelas equag6es (1) ou (2) determinando- 
se o valor da resisthcia (R) par meio da equa@o R = V/I. 
7 APLICACAO DO MtTOOO 
7.1 Posiciomnento fisico 
As medi@es de resistividade devem cobrir toda a irea a ser abrangida pelo ele- 
trodo de aterramento. 
0 nhero de pontos onde deverao ser efetuadas estas medi@es i estabelecido em 
funggo da dimensao do terreno. 
Recomenda-se coma cinco o mimero minim0 de pontos para uma area de at6 
10.000 1712 dispostos corn3 nas Figuras 4 e 5. Para o ponto central indicado tlas 
Figuras devem ser Podem ser ~necessirias novas medi@es.Al6m disco, a 
part ir da an51 ise dos resul tados obtidos, ‘podem ser necessarias nova 5 med i toes 
corn criterios diferentes dos aqui prescritos para o posicionamento fisico dos 
pontos. 
T 
b 
FlOURA 4 - Disposidoddospcwtordr m&i+ 
V 
f 
c 
I 
9: 
I 
7.1.1 &so a irea em quest50 apresente uma geometria diferente da proposta pe 
la Figura 4, deve-se tragar urn retsngulo circunscrito 5 mesma e locar OS cinc; 
pontos coma na Figura 5. 
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NER 7117/1991 n 
- perimetro da srea 
----- perimetro do retsngulo circunscrito 
7.1.2 Para areas superiores a 10.000 m2, inSCreVem-Se ret$ngulos corn aproximada 
mente esta area e dispoem-se OS pontos de mediCso nestes retangulos coma descri- 
to anteriormente. 
7.1.3 NO case de aterramentos pontuais, coma em I inhas de transmissao e distri 
bui$o, subesta@es unitarias e para-raios, as !medisGes devem ser efetuadas no? 
pontos em questso. Devem ser executadas em direGoes ortogonais, salvo no case de 
linhas quando deverao ser feitas nas direGoes dos eixos das mesmas. 
7.1.4 No case de mediqoes de resistividade proximas a subesta@es, linhas de 
transmissao, elementos condutores enterrados ou cercas aterradas. deve ser obser 
vada uma distsncia minima entre o ponto de medi@io e esses elementos (Figura 6): 
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10 NBR 711?/1981 
y > 1.5 d ndx. 
x Sdm&. 
z = qualquer 
d mdx = espagamanto tiximo entre 05 eletrodos (item 7.2) 
FIGURA 6 - Ditincia deobjetotenterrcdos 
A presensa desses elementos. provoca interferzncia nas mediF6es ocasionando er- 
ros nos valores obtidos. No case de materiais condutores enterrados, estes pode 
rao ser detectados pela nao variagso do valor da resist&cia medida para 05 di= 
verses espagamentos. 
7.2 ~spk'a~entos entre ektrodos 
OS espagamentos entre eletrodos devem variar entre I metro e o maior valor possl 
vel. recomandando-se OS seguintes valores: (I, 2, 4, 8, 16, 32, 64) m. 
!llXkZ: Em alguns cases podera ser necessario efetuar medi$es tom espacamentos 
maiores que 64 m. 
7.3 aofudidade ii? cfravapio dos eletrodos de medi@o 
A profundidade de crava$o dos eletrodos deve ser suficiente para assegurar 0 
contato dos mesmos corn o solo. Nos locais onde seja impossivel a crava$o dos 
eletrodos ou em solos arenosos, pode-se envolver 05 eletrodos corn panes molhados 
visando obter urn contato adequado. 
As medi@?s de campo devem canter o mkimo de informag%s cteis para o projeto 
do eletrodo de aterramento tais cow: 
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NBR 7117l1991 11 
a) solo terraplenado ou nk; 
b) solo compactado ou &o; 
c) caracteristicas da camada superficial (tipo de solo conforme Tabela I); 
d) solo fimido ou nao (camada superficial); 
e) 6poca do ano (seca ou chuvosa). 
7.4.1 Oeve ser tambern identificada a dire& de medi@es, a posi$So aproximada 
do instrumento de medigao e o tipo de instrumento. 
Para cada mediG& deve ser indicada a profundidade de cravagk dos eletrodos (p), 
a dista^ncia entre eletrodos (d) e CI valor da resistkia medida (R). no case de 
ser empregado o medidor de resistividade,ou os valores datensk (V)e da corrente 
(I), no case de ser usado o mktodo voltimetro-amperimetro. 
Posteriormente o valor de resistividade calculado de acordo corn as equa@es (I) 
e (2) deve ser indicado. 
Deve tambern ser fornecido urn croquis da instala$k onde serao indicados OS eixos 
de medi$es e a posi@ aproximada dos instrumentos durante a medigao. 
No Anexo i apresentado urn exemplo tipico de folha de medig&. 
7.5 Condip5es do terreno 
Para fins de dimensionamento da malha de terra, as mediqoes da resist ividade de 
vem ser efetuadas corn o terreno sew, terraplenado e compactado. Se possivel: 
deve ser efetuada mais de uma medi$ de resistividade em epocas diferentes 
sendo pelo mews uma durante a estagk seca. 
A necessidade da medig de resistividade ap6s a terraplenagem e compactagao do 
solo 6 devida 5 altera$& dos potenciais perigosos que sao fun@, pr inc ipalme_l 
te, da camada superior do mesmo. A necessidade desta medig% ser efetuada CO” 
0 terreno seco 6 devida 5 varia$o da resistividade em fun& da umidade do solo 
(ver Figura lb) i 
a APARELHAGEM 
Na especificagao da aparelhagem para a medi& da resistividade do solo, deve-se 
levar em conta as peculiaridades de qua se reveste esta medisk. OS fatores g? 
ralmente considerados no projeto e especifica$o deste tipo de aparelhagem, de 
maneira geral, s.So: 
a) a caracteristica da corrente a ser utilizada . Devido ‘a natureza eletroll 
tica do solo, a condugao de corrente continua pode dar origem a poten- 
ciais de polarizagk que certamente irk ocasionar erros na medig&; 
b) correntes de interferincia (CA) ou (CC), podem ester presentes no solo on 
de se efetuam as medi@es. Estas correntes podem introduzir erros na medI 
@J e t&m fre?L]encia da mesma ordem que o sistema que as esta qerando; 
c) as medi$es da resistividade do solo sao feitas, geralmente, em locais on 
de &I existem fontes de potkia disponiveis. 
Uma aparelhagem projetada para a medig% de resistividade do solo deve constar 
basicamente de tres componentes, quais sejam: fonte de pot&cia, dispositivo pa- 
ra eliminar correntes de interferkcia e medidor. Levando-se em consideragk o 
que foi dito anteriormente, devem apresentar as caracteristicas descritas de 8.2 
a 8.1.3. 
8.2 Caracteristticao du qarcLhagem de medi&io 
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12 NBR 7117INIB1 
8.2.1 Fonte de pot%% 
A fonte de potkcia deve preencher os seguintes requisitos: 
a) ter capacidade de fornecer uma corrente es&e1 adequada Ss caracterist i 
cas do circuit0 de medigso; 
b) a corrente fornecida deve ter uma freq&cia diferente de 60 Hz e de qua1 
quer outra frequ&cia de eventuais correntes de interferencia presentas.- 
Esta frequkcia n6o deve ser tie alta que introduza erros devidos Gs indu 
ta’ncias p&prias e mkuas dos condutores e terra. Alim disso, Go deve 
ser utillzada a corrente continua devido ao efeito de polarizagso do solo. 
Esta fonte tanto pode ser constituida por urn conversor transistorizado 
por uma bateria, coma por urn gerador manual de (CA). 
operado 
8.2.2 Dispositivo para eZimimr correntes de interfer&ncia 
E de suma importincia, para se obter resultados confiiveis, que o instrumanto de 
ensaio disponha de algum dispositivo que possa evitar o efeito das correntes de 
interferkcia. 
Quando existir uma corrente de interfergncia circulando nas proximidades do pon- 
to de medig~o, a diferenga de potential we aparecer entre P1 e P2 i devida 
S resultante vetorial de todas as correntes no solo (medigso + interfersncia) 
Posto que o que se pretende i o resultado baseado somente na corrente de medi&, 
i,necessirio apllcar-se urn filtro de mode a serem suprimidos OS sinais interfe- 
rentes. 0 filtro 6 inserido entre OS eletrodos de tensa’o(P, e P,) e o medidor, 
conforme indicado nas Figuras 7 e 8. 
/Figuras 7 e 8 
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NBR 7117/1981 13 
FIGURA 7 - Esquema para mediqh arav6r de ponte 
V V 
6% 6% filtro parso fair.0 filtro parso fair.0 f’f, f’f, 
FIGURA 8 - Esquema para madi+ cam voltimetro-amperimetro 
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14 
8.2.3 Medidor 
0s instrumentos normalmente utilizados empregam duas formas de medigS que se 
baseiam na relagao entre a diferenqa de potential (V) qua aparece entre os el$ 
trodos de potential P1 e P2 e a corrente (I) que circula oelos eletrodos de car _ 
rente Cl e C2. 
a) medi$zo atravis de ponte. 
- este sistema de medisao i mostrado esquematicamente na Figura 7. 
A corrente que passa pela terra,via terminais Cl e C2,provoca uma difc 
renqa de potential que i medida entre OS terminais P1 e P2. 
Esta d.d.p. e equil ibrada por outra. igual e oposta, produzida pela pal 
sagem da corrente atravis de uma resisthcia ajustavel Rx, pertencente 
a0 instrurwnto. 0 galvan6metro g ligado de forma a indicar uma corren- 
te nula quando for conseguido o equillbrio entre estas tenGes pela va- 
r ia$Zo da res isthcia ajustsvel. Nesse momenta: o valor da resistkia 
de terra medida i igual ao da resistkia ajustavel; 
b) medi$o atravis de voltimetro - amperlmetroi 
- este sistema de medi$o i mostrado ksquematicamente na Figura 8. 
Quando $0 util izados urn voltimetro e urn amperimetro, a resisthcia apfi 
rente (R) i a relagso entre as leituras (V) e’(l). 
0 amperimetro deve ter sensibilidade suficiente para as correntes de me 
di$o e resisthcia interna suficientemnte baixa de mode a nao influe! 
ciar o resultado da mediszo. 
0 voltimetro deve ter impedsncia suficientemente elevada em rela$so i 
impedsncia dos eletrodos e faixas de medigao compativeis corn as grande 
zas envolvidas. 
8.3 Acess&ios 
0.3.1 Etetrodos 
0s eletrodor devem possulr ponteira e ter aproximadamente 50 cm de comprimento. 
Devem ser revestidos corn material condutor nao sujeito ‘a corrotio e possuir re- 
sistincia mecinica suficiente para resistir aos impactos de cravagao. 
8.3.2 Cabos de intertigacao 
0s cabos de interligagso devem ter isolagao adequada para o nivel de tensso da 
fonte, bitola, flexibilidade e resisthcia mecinica adequadas. 
Devem ser munidos de garras do tipo compressso numa das extremidades, visando a 
facil idade de conexao aos el etrodos. 
/Anexo 
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NBR 711711981 
ANEXO - EXEWLO DE FOLHA DE MEDIM DA RESl9llVlDADE 
15 
LOCAL : 
DATA DA MEOICAO: / / --- 
DIRECAO: PONTO DE MEDI@O: 
I KSTRUH ENTO : 
pOs~$Ao APROXIMADA DO INSTRUMENTO: 
CARACTERfSTlCAS DO SOLO 
Terraplenado m m 
Compactado plry m 
Tipo de camada superficial 
Estado aparente de umidade IsEco( m 
Esta-$o do ano m 1-4 
CROQU IS