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Sistemas de Aterramento

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
HIGOR LEONARDO DOMINGUES 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE MÉTODOS DE VERIFICAÇÃO DAS 
CONEXÕES DE EQUIPAMENTOS À MALHA DE ATERRAMENTO EM 
SUBESTAÇÕES ENERGIZADAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2011
HIGOR LEONARDO DOMINGUES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE MÉTODOS DE VERIFICAÇÃO DAS 
CONEXÕES DE EQUIPAMENTOS À MALHA DE ATERRAMENTO EM 
SUBESTAÇÕES ENERGIZADAS 
 
Trabalho de Conclusão do Curso de 
Graduação em Engenharia Elétrica com ênfase 
em Eletrotécnica na área de Engenharia e 
Ciência dos Materiais, Setor de Tecnologia, 
Universidade Federal do Paraná. 
 
Orientador: Prof. Dr. Edemir Luiz Kowalski 
 
Co-orientador: Eng. M.Sc. Henry Leonardo 
López Salamanca 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2011
 
III 
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus, pelo dom da vida, sabedoria e proteção. 
Aos meus pais, pelo amor, perseverança e apoio em todos os momentos da 
minha vida. 
Ao meus irmãos, pelo exemplo de luta, dedicação e inteligência. 
À minha namorada Larissa, pelo companheirismo, cumplicidade, paciência e 
amor. 
Ao meu orientador, Prof. Dr. Edemir Luiz Kowalski, pelo empenho, orientação 
e dedicação. 
Ao meu co-orientador, Eng. M.Sc. Henry Leonardo López Salamanca, pelas 
sugestões, dedicação e ajuda na realização e interpretação dos ensaios. 
Ao Eng. M.Sc. Diogo Biasuz Dahlke, pelo apoio na realização dos ensaios e 
orientações no período de estudos. 
À Eng. Rosane Maris Ribas, pela amizade, apoio, paciência e por me ajudar a 
ser um profissional com mais qualidade. 
Ao LACTEC, pelo apoio na realização dos ensaios e seus colaboradores. 
À COPEL, por permitir que eu realizasse este trabalho no período de estágio. 
À Universidade Federal do Paraná por oferecer um ensino público e de 
qualidade. 
 
IV 
SUMÁRIO 
 
SUMÁRIO ................................................................................................................. IV 
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................. VI 
LISTA DE TABELAS .............................................................................................. VIII 
LISTA DE SIGLAS .................................................................................................... IX 
RESUMO................................................................................................................... XI 
ABSTRACT .............................................................................................................. XII 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 1 
2 OBJETIVO ............................................................................................................ 4 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................ 5 
3.1 ATERRAMENTO ELÉTRICO.............................................................................. 5 
3.1.1 Aplicações associadas ao aterramento elétrico ................................................ 6 
3.2 IMPEDÂNCIA DE ATERRAMENTO ................................................................... 7 
3.2.1 Medição da resistência de aterramento ............................................................ 7 
3.3 CONDIÇÕES DE RISCO .................................................................................. 10 
3.3.1 Choque ........................................................................................................... 11 
3.3.2 Potencial de toque .......................................................................................... 11 
3.3.2.1 Potencial de toque máximo .......................................................................... 12 
3.3.3 Potencial de passo ......................................................................................... 12 
3.3.3.1 Potencial de passo máximo .......................................................................... 13 
3.3.4 Medição de Potencial de Toque e Passo........................................................ 13 
3.3.5 Potencial de transferência .............................................................................. 15 
3.4 RESISTIVIDADE DO SOLO ............................................................................. 15 
3.4.1 Variação da resistividade do solo ................................................................... 17 
3.4.2 Medição da resistividade do solo .................................................................... 18 
3.5 A INFLUÊNCIA DA ESTRATIFICAÇÃO ........................................................... 19 
3.6 CURVAS EQUIPOTENCIAIS ............................................................................ 20 
3.7 EFEITO DA ALTA FREQUÊNCIA NAS MEDIÇÕES ........................................ 21 
3.7.1 Análise das frequências .................................................................................. 23 
3.7.2 Compensação da componente reativa ........................................................... 25 
3.8 VERIFICAÇÃO DAS CONEXÕES À MALHA DE ATERRAMENTO ................. 25 
3.8.1 Avaliação das conexões dos equipamentos com a malha de terra de uma 
Subestação – Método do alicate terrômetro [6] .............................................. 26 
 
V 
3.8.2 Verificação de continuidade entre ligações de equipamentos à malha de 
aterramento – Método de pontos equipotenciais ............................................ 27 
4 PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................... 29 
4.1 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................ 29 
4.1.1 Materiais e equipamentos ............................................................................... 29 
4.1.2 Metodologia .................................................................................................... 30 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................... 31 
5.1 ENSAIOS NA SE ARAPOTI.............................................................................. 31 
5.2 ENSAIOS NA SE XISTO .................................................................................. 37 
5.3 ENSAIOS NA SE FAZENDA RIO GRANDE ..................................................... 46 
6 CONCLUSÕES ................................................................................................... 55 
7 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS...................................... 56 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 57 
 
VI 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: Constituição de um aterramento [7]. ............................................................ 5 
Figura 2: Componentes de corrente no solo [7]. ......................................................... 7 
Figura 3: Exemplo de medição de resistência de aterramento (método de queda de 
potencial) [11]. ............................................................................................................. 8 
Figura 4: Curva característica teórica da resistência de aterramento de um eletrodo 
pontual [11]. ................................................................................................................. 9 
Figura 5: Região de interferência entre duas hastes verticais (vista superior) [12]. .... 9 
Figura 6: Região com interferência entre duas hastes verticais (vista lateral) [12]. ... 10 
Figura 7: Região sem interferência entre os eletrodos (vista superior) [12]. ............. 10 
Figura 8: Região sem interferência entre as hastes (vista lateral) [12]. ..................... 10 
Figura 9: Potencial de Toque.À esquerda a curva de distribuição de potencial. À 
direita o circuito elétrico equivalente [13]. ................................................................. 11 
Figura 10: Potencial de Passo. À esquerda a curva de distribuição de potencial. À 
direita o circuito elétrico equivalente [13]. ................................................................. 13 
Figura 11: Medição do potencial de passo [11]. ........................................................ 14 
Figura 12: Medição do potencial de toque [11].......................................................... 14 
Figura 13: Variações típicas de resistividade (ρ) do solo [16]. .................................. 17 
Figura 14: Penetração da corrente elétrica na profundidade “a” [10]. ....................... 18 
Figura 15: Disposição dos eletrodos para o Método de Wenner [16]. ....................... 18 
Figura 16: Estratificação do solo em duas camadas [10]. ......................................... 20 
Figura 17: Solo estratificado em várias camadas [13]. .............................................. 20 
Figura 18: Curvas equipotenciais para Hastes Verticais [12]. ................................... 21 
Figura 19: Curvas equipotenciais para cabos enterrados horizontalmente [12]. ....... 21 
Figura 20: Característica típica de Curvas Equipotenciais em malha de aterramento 
(linhas tracejadas) [12]. ............................................................................................. 21 
Figura 21: Esquema simplificado da medição com alta frequência [11] .................... 24 
Figura 22: Tensão V2 entre a malha de terra e equipamento com conexão aberta 
(C2) [18]. .................................................................................................................... 26 
Figura 23: Ensaio com alicate terrômetro em estruturas metálicas multiaterradas [18].
 .................................................................................................................................. 27 
Figura 24: Procedimento para verificação das ligações de equipamentos à malha de 
aterramento [15]. ....................................................................................................... 28 
 
VII 
Figura 25: Croqui dos pontos medidos na área da SE Arapoti. ................................. 32 
Figura 26: À esquerda condutor de aterramento do portão de acesso. À direita 
cantoneiras metálicas de aterramento da malha perimetral. ..................................... 32 
Figura 27: À esquerda condutor de aterramento das estruturas dos mastros das 
bandeiras. À direita condutor de aterramento do transformador. .............................. 33 
Figura 28: Croqui do circuito de corrente nas instalações da SE Arapoti. ................. 34 
Figura 29: Desenho da pontos de aterramento da SE Xisto. .................................... 38 
Figura 30: À esquerda a caixa de inspeção frente esquerda. À direita caixa de 
inspeção frente direita. .............................................................................................. 39 
Figura 31: À esquerda ponto 6. À direita pára-raio antena VHF. ............................... 39 
Figura 32: Croqui do circuito de corrente nas instalações da SE Xisto. .................... 40 
Figura 33: Desenho dos pontos de aterramento da SE Fazenda Rio Grande. ......... 47 
Figura 34: À esquerda ponto 12. À direita medição com alicate terrômetro entre os 
pontos 1 e 4. .............................................................................................................. 48 
Figura 35: À esquerda ponto 10. À direita carcaça ponto 14..................................... 48 
Figura 36: Croqui do circuito de corrente nas instalações da SE Fazenda Rio 
Grande. ..................................................................................................................... 49 
 
VIII 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Variação da resistividade em função do tipo do solo [16] .......................... 16 
Tabela 2: Descrição dos equipamentos utilizados. ................................................... 29 
Tabela 3: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE 
Arapoti. Método de Pontos Equipotenciais. ............................................................... 34 
Tabela 4: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE 
Arapoti. Método do Alicate Terrômetro. ..................................................................... 35 
Tabela 5: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE 
Xisto. Método de Pontos Equipotenciais. .................................................................. 40 
Tabela 6: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE 
Xisto. Método do Alicate Terrômetro. ........................................................................ 42 
Tabela 7: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE 
Fazenda Rio Grande. Método de Pontos Equipotenciais. ......................................... 49 
Tabela 8: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE 
Fazenda Rio Grande. Método do Alicate Terrômetro. ............................................... 51 
 
IX 
LISTA DE SIGLAS 
 
PC – Personal Computer 
SGM – Smart Ground Multimeter 
SE’s – Subestações 
SE – Subestação 
kV – Unidade de potencial (Quilovolts) 
Hz – Unidade de frequência (Hertz) 
LACTEC – Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento 
Ω – Unidade de resistência elétrica (Ohm) 
Kg – Unidade de massa (Quilograma) 
Rt – Resistência de aterramento 
V – Tensão elétrica 
I – Corrente elétrica 
Vtoque – Potencial de toque 
Rch – Resistência do corpo humano 
Rc – Resistência de contato 
Ich – Corrente de choque pelo corpo humano (corrente limite de Dalziel) 
IF – Corrente de falta no sistema 
R1, R2 e R3 – Resistências elétricas 
ρs – Resistividade superficial do solo 
t – Tempo (em segundos) 
s – Unidade de tempo (segundos) 
kg – Unidade de massa (Quilograma) 
Vpasso – Potencial de passo 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 
NBR – Denominação de norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas 
m – Unidade de distância (metro) 
V* – Potencial registrado nos ensaios quando 1 (um) Ampère de corrente é 
injetado na malha de aterramento 
Imalha – Corrente elétrica de malha 
ρ – Resistividade do solo 
ºC – Unidade de temperatura (grau Celsius) 
R – Resistência medida. Valor indicado no medidor 
 
X 
a – Distância entre hastes adjacentes 
b – Profundidade de cravação da haste 
H – Profundidade das camadas do solo 
Zmútua – Impedância mútua entre cabos pára-raios e fase 
Zprópria – Impedância própria da malha 
ρa – Resistividade aparente 
f – Frequência (Hz) 
DMG – Distância média geométrica 
RMG – Raio médio geométrico 
XL – Reatância indutiva 
XC – Reatância capacitiva 
ω – Frequência angular 
C1 e C2 – Capacitores 
PR – Paraná 
AT – Alta Tensão 
P&D – Pesquisa e Desenvolvimento 
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica 
TR1 e TR2 – Transformadores 
Ec – Eletrodo de corrente 
Ep – Eletrodo de potencial 
VHF – Antena de comunicação 
 
XI 
RESUMO 
 
Atualmente, as avaliações de malha de aterramento são realizadas na maioria das 
vezes no comissionamento da malha original, por estar o sistema desenergizado. No 
caso de subestações já energizadas, é obrigatório que o sistema malha de terra e 
linhas de distribuição e transmissão estejam desenergizados, para que as medições 
tenham resultado satisfatório e também por motivo de segurança. Concessionárias 
de energia elétrica necessitam periodicamente de avaliação e manutenção de 
malhas de aterramento, pois estas envelhecem com o tempo causando corrosão ou 
até mesmo a desconexão de pontos que deveriam estar devidamente aterrados. 
Somente a verificação do valor daresistência de aterramento não é suficiente para 
analisar a qualidade e a eficiência de um sistema de aterramento em uma 
subestação, por isso a necessidade de avaliar também o estado dos cabos de malha 
e dos pontos de conexão dos equipamentos com técnicas que permitam a 
verificação, em subestações energizadas, de pontos da malha onde podem estar 
sofrendo corrosão ou desconexão. Dois métodos foram aplicados e comparados: 
verificação de conexões à malha de aterramento com alicate terrômetro (método do 
alicate terrômetro); e verificação dos níveis de equipotencialização da malha e 
continuidade dos cabos de descida de cada equipamento instalado em uma 
subestação (método de pontos equipotenciais). 
A verificação de sistemas de aterramento em instalações energizadas, utilizando 
injeção de corrente em alta frequência, é uma técnica recente, por isso é necessária 
a sua validação para diferentes condições e tipos de instalação. Os resultados 
obtidos gerarão subsídios que permitirão o aprimoramento da técnica de alta 
frequência, cuja vantagem será efetuar medições em sistemas de aterramento de 
subestações e com todos os acoplamentos de aterramento e proteção contra 
descargas atmosféricas devidamente conectados. 
 
Palavras-chave: Aterramentos. Pontos de conexão. Medições. Subestação. Alta 
frequência. 
 
XII 
ABSTRACT 
 
Currently, evaluations of grounding grid are performed mostly in the commissioning 
of the original mesh, because the system is powered down. In the case of 
substations already energized, is obligatory that the earth grid system and 
distribution and transmission lines are de-energized, so that the measurements have 
satisfactory results and also for security reasons. Electric utilities need periodic 
evaluation and maintenance of ground grids, as they age with time, causing 
corrosion or even disconnection of points that should be properly grounded. 
Only checking the value of grounding resistance is not sufficient to analyze the 
quality and efficiency of an earthing system in a substation, so the need to also 
evaluate the status of the mesh wires and connection points of the equipment with 
techniques that allow verification in energized substations, where the mesh points 
may be suffering from corrosion or disconnection. Two methods were applied and 
compared: the verification of connections to the grounding grid with Clamp, and 
check the levels of mesh equipotencialization and continuity of descent wires of each 
equipment installed in a substation. 
Verification of grounding systems at installations energized, using current injection in 
high frequency, is a recent technique, so it is necessary to validate it for different 
conditions and types of installation. The results will generate subsidies that enable 
the improvement of high-frequency technique, whose advantage will be to make 
measurements in substation grounding systems and with all the couplings and 
ground lightning protection properly connected. 
 
Key words: Grounding. Connection points. Measurements. Substation. High 
frequency.
 
1 
1 INTRODUÇÃO 
 
As concessionárias de energia buscam a cada dia aprimorar e desenvolver 
técnicas de manutenção preventiva e corretiva em suas linhas de transmissão e 
distribuição, que permitam a intervenção no sistema sem necessidade de 
desligamento do mesmo. Entre estas técnicas, pode-se citar a manutenção com 
redes energizadas pelo método de contato ou ao potencial, inspeção 
instrumentalizada de redes de distribuição, transmissão e subestações, 
acompanhamento on-line de transformadores de potência, medição de sistemas de 
aterramento em instalações energizadas, entre outros. 
As subestações dentro do sistema elétrico possuem papel estratégico, pois 
são responsáveis por fazer a ligação entre as linhas de transmissão e as redes de 
distribuição que levam a energia a grande parte dos consumidores. Entre os vários 
elementos que compõem uma subestação destaca-se o sistema de aterramento. 
É extremamente importante a existência de um sistema de aterramento bem 
projetado em uma subestação, por ser um sistema elétrico de grande porte e de alta 
potência. O aterramento deve principalmente possuir baixa resistência de 
aterramento e alta capacidade de condução de corrente, conseguir um valor de 
resistência de aterramento invariável com as condições climáticas independente do 
material utilizado, e principalmente, proporcionar segurança ao pessoal e proteção 
aos equipamentos mantendo os níveis de potenciais dentro dos limites adequados, 
ou seja, limites de tensão e corrente que não causem danos aos equipamentos, 
choque elétrico e também fibrilação do coração. 
Em função de sua importância estratégica, com relação aos aspectos 
operacionais do sistema e com relação à segurança, a verificação periódica do 
sistema de aterramento em subestações é necessária, pois no decorrer do tempo as 
malhas de terra podem sofrer corrosão, desconexão de soldas, ou até mesmo roubo 
dos cabos de aterramento. O grande problema encontrado é a realização desta 
verificação com a subestação energizada. Por esta importância observa-se que 
algumas empresas já buscaram desenvolver estas técnicas de medições com a 
subestação energizada. Entre estas técnicas pode-se citar: 
• “A new method and Instrument for touch and step voltage measurements” 
e “A personal computer (PC) based ground impedance measurement 
instrument” – instrumento chamado de “Smart Ground Multimeter– SGM” 
 
2 
capaz de medir a impedância de terra de um sistema de aterramento 
com o sistema energizado, utilizando o método de queda de potencial. 
[1,2] 
• “Medição da resistência de malhas de terra energizadas em subestações 
(SE’s) 34,5/13,8 kV e obtenção da resistividade de solos de SE’s, em 
laboratório” – corrente injetada na malha de terra pelo próprio sistema, 
medindo a tensão da malha com relação a um eletrodo remoto de 
potencial, dispensando assim uma fonte de corrente e reduzindo o tempo 
de execução da medição. [3] 
• “Avaliação de malhas de terra em subestações energizadas através de 
medições seletivas em frequência diferente de 60 Hz” – injeta uma 
corrente de frequência próxima de 60 Hz na malha. [4] 
• “Protótipo de medição de malha de terra em subestações energizadas” – 
método que emprega fonte de corrente adaptada para frequências de 
270 Hz, 1,47 kHz e 25 kHz. [5] 
Estas novas técnicas devem ser melhor avaliadas com o objetivo de validá-las 
como técnicas de verificação periódica do sistema de aterramento, identificando 
possíveis processos de corrosão ou até mesmo a desconexão de soldas. A 
verificação de conexões à malha de aterramento com alicate terrômetro, dos níveis 
de equipotencialização da malha e da continuidade dos cabos de descida pode 
auxiliar neste processo. 
Para a realização destas medidas já se encontram disponíveis 
comercialmente equipamentos, tais como o Megabras TM-25m, que é um 
equipamento desenvolvido pela empresa Megabras e opera numa frequência de 25 
kHz, alicate terrômetro Minipa ET-4300 CLAMP-ON utilizado para verificar as 
conexões de descida dos equipamentos para a malha de terra e o protótipo 
desenvolvido pela Fundação Paulista de Tecnologia e Educação, citado no artigo 
“Protótipo de medição de malha de terra em subestações energizadas” [5]. 
Apesar de já existirem equipamentos para medição da malha de terra, os 
métodos de avaliação de sistemas de aterramento em instalações energizadas 
ainda não confirmam sua eficiência completa por algumas limitações, como as 
interferências eletromagnéticas, o Efeito Skin que é o caminho percorrido pela 
corrente elétrica na superfície dos condutores com o aumento da frequência, a 
necessidade de compensar reativos com capacitores instalados nos equipamentos, 
 
3 
o acoplamento mútuo entre os cabos de medição e regiões urbanas com difícil 
acesso paralançamento de cabos. Estas limitações mostram a importância de 
estudos comparativos entre as técnicas e equipamentos a fim de se possibilitar o 
aprimoramento das técnicas. 
Uma das técnicas que tem demonstrado potencial de aplicação é a 
verificação de sistemas de aterramento em instalações energizadas utilizando 
injeção de corrente em alta frequência. Por se tratar de técnica recente, tem-se 
observado a necessidade de sua validação para diferentes condições e tipos de 
instalação. 
 
4 
2 OBJETIVO 
 
O objetivo principal deste trabalho é fazer o comparativo entre dois critérios 
de verificação das descidas dos equipamentos à malha de aterramento de uma 
subestação, avaliando quais as melhores e piores situações, pontos com problemas 
nos cabos de malha e de descida, diferenças de potenciais de todos os pontos de 
uma subestação, utilizando equipamentos de alta frequência para medição em 
instalações energizadas. 
Para atingir este objetivo foram realizadas algumas medições de avaliação de 
sistemas de aterramento em subestações energizadas com base nos critérios 
seguintes: 
• Verificação de conexões à malha de aterramento. Resultados obtidos com 
Alicate Terrômetro Minipa ET-4300 (método já desenvolvido pelo Instituto 
de Tecnologia para o Desenvolvimento (LACTEC) -“Técnicas de 
Avaliação do Aterramento de Equipamentos em SE’s de Distribuição 
Energizadas” [6]; 
• Verificação de continuidade entre ligações de equipamentos à malha de 
aterramento e verificação de pontos equipotenciais. Comparação de 
resultados entre equipamento protótipo STM-02 (equipamento 
desenvolvido pela Alstech) e equipamento terrômetro da Megabras TM-
25m. 
 
5 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
3.1 ATERRAMENTO ELÉTRICO 
 
Aterramento é uma ligação intencional de parte eletricamente condutiva 
(sistema físico elétrico, eletrônico ou corpos metálicos) ao solo, através de um 
condutor elétrico [7; 8]. O valor da resistência de aterramento representa a eficácia 
desta ligação, ou seja, quanto menor a resistência, melhor o aterramento [9]. 
Usualmente os valores adotados pelas concessionárias para resistência de malha 
de terra são de 1 Ω para subestações (SE’s) de Transmissão, e de 1 Ω a 5 Ω para 
SE’s de Distribuição. Esses valores de resistência não são adotados como padrão 
entre as concessionárias e não devem ser um critério isolado, pois as condições de 
segurança dependem também de outros fatores como resistividade do solo e 
potências de curto-circuito no ponto da subestação, ou seja, os potenciais de passo 
e toque devem ser considerados. Os componentes que envolvem os sistemas de 
aterramento, vistos na Figura 1, são basicamente constituídos por [7]: 
• Conexões elétricas que ligam um ponto do sistema aos eletrodos; 
• Eletrodos de aterramento (qualquer corpo metálico colocado no solo); 
• Solo que envolve os eletrodos. 
 
 
Figura 1: Constituição de um aterramento [7]. 
 
A principal função de um aterramento está sempre associada à proteção de 
pessoal ou de equipamentos [9]. Com base nisso é possível destacar os principais 
objetivos do aterramento em uma subestação [10]: 
• Obter uma resistência de aterramento a mais baixa possível, para 
correntes de falta à terra; 
 
6 
• Manter os potenciais produzidos pelas correntes de falta dentro de limites 
de segurança de modo a não causar fibrilação do corpo humano; 
• Fazer que equipamentos de proteção sejam mais sensibilizados e isolem 
rapidamente as faltas à terra; 
• Prover um caminho para as correntes na terra em condições normais de 
operação e de falta, sem ultrapassar os limites que afetem a continuidade 
do serviço; 
• Escoar as cargas estáticas geradas nas carcaças dos equipamentos. 
Hastes dispostas verticalmente são mais comumente utilizadas, 
principalmente quando as camadas mais profundas do solo têm menor resistividade 
elétrica e também pela praticidade e facilidade na cravação [7]. Outras disposições 
geométricas dos eletrodos de aterramento também são utilizadas, mas a forma 
depende de suas aplicações, como por exemplo, eletrodo horizontal, esfera 
colocada a uma certa profundidade, disco horizontal ao nível do solo, hastes em 
paralelo, etc. 
 
3.1.1 Aplicações associadas ao aterramento elétrico 
 
As principais aplicações associadas aos aterramentos elétricos são [7,9]: 
• Permitir o escoamento de cargas ou correntes de descarga, por ser a 
ligação à terra um fator de segurança, impedindo assim energização de 
partes metálicas expostas ao contato de pessoas e animais e impedindo 
o carregamento de cargas estáticas que possam originar faíscas ou 
irradiação eletromagnética; 
• Limitar os níveis de potenciais ou a distribuição destes a patamares 
seguros, por meio de práticas adequadas de aterramento; 
• Usar a terra como um condutor de retorno; 
• Aterrar certos pontos de um sistema, para influenciar no desempenho de 
equipamentos de proteção eletroeletrônicos; e agir na proteção galvânica 
de partes metálicas enterradas no solo. 
 
7 
 
3.2 IMPEDÂNCIA DE ATERRAMENTO 
 
Um conceito importante para avaliar a natureza dos aterramentos é chamado 
de “Impedância de Aterramento”. A impedância é a maneira pela qual o sistema 
enxerga o aterramento, ou seja, é a oposição oferecida pelo solo à injeção de 
corrente elétrica no mesmo, através dos eletrodos. Uma conexão à terra apresenta 
resistência, capacitância e indutância. A Figura 2 mostra um circuito elétrico 
representando um sistema de terra simples. 
 
 
Figura 2: Componentes de corrente no solo [7]. 
 
Em muitas aplicações, não se refere à impedância de aterramento, mas à sua 
resistência. Isto se deve ao fato de que, nas condições dessas aplicações, os efeitos 
reativos são muito reduzidos. Essas condições são usuais para fenômenos lentos, 
cujas frequências representativas têm valor reduzido. A configuração resultante para 
o circuito equivalente se aproxima de um conjunto de condutâncias colocadas em 
paralelo. Esse é o caso de ocorrências próximas às condições de regime em 
sistemas de potência, como curtos-circuitos. O valor da resistência de aterramento 
pode ser quantificado pela relação entre a tensão aplicada a um aterramento e a 
corrente resultante, como mostrado na Equação 1 (neste caso, entende-se por 
tensão o potencial adquirido pelo aterramento referido ao infinito) [7]. 
 
I
VRt = (1) 
 
3.2.1 Medição da resistência de aterramento 
 
A injeção de corrente no solo faz com que ela se dissipe em várias direções, 
conforme a característica da distribuição de resistência do solo. Para medir a 
 
8 
resistência de terra, é necessário dispor sempre, basicamente, de um ponto na terra 
onde se "injeta" corrente (terra que deseja ser medido) e um ponto onde se "retira" a 
corrente injetada (terra auxiliar). 
Assim, pela Lei de Ohm, a corrente injetada circulará pela terra e provocará 
em sua superfície uma tensão, resultante do produto da resistência de terra até o 
ponto a ser medido pela corrente injetada. A medição da resistência de terra de um 
eletrodo pode ser feita então, utilizando-se um amperímetro e um voltímetro ou, 
diretamente através do terrômetro, como mostra a Figura 3. 
 
 
Figura 3: Exemplo de medição de resistência de aterramento (método de queda de potencial) 
[11]. 
 
A localização do eletrodo de tensão com relação ao terra auxiliar é muito 
importante na determinação do valor real da resistência a ser medida. A resistência 
real do aterramento, para solos homogêneos, se dá quando o eletrodo de potencial, 
colocado aproximadamente a 62% da distância entre o centro elétrico da malha e o 
eletrodo de corrente e alinhado com este, está na região do patamar. Este eletrodo 
tem sua localização gradativamente variada ao longo dessa direção, efetuando-se 
uma medição para cada posição, de forma a gerar uma curvasemelhante a da 
Figura 4, da qual se obtém o valor da resistência do aterramento [7,10]. 
 
 
9 
 
Figura 4: Curva característica teórica da resistência de aterramento de um eletrodo pontual 
[11]. 
 
Para análise correta da eficiência e segurança do sistema de aterramento, 
deve-se levantar a curva de resistência de aterramento pela distância. Na 
proximidade do terra a ser medido, o afastamento do eletrodo móvel deverá ser 
pequeno, pois é nesta região que se nota gradiente máximo da resistência e, logo 
após, poderá ser aumentado o espaçamento, pois a curva tende a se estabilizar. 
Caso não tenha se estabilizado, isso significa que o espaçamento entre os terras (o 
medido e o auxiliar) não é suficiente, e um terra está interferindo no outro (as regiões 
de influência estão se superpondo), este é o principal método de medição de 
resistência de aterramento, chamado Método da Queda de Potencial [11]. Neste 
caso, deve-se distanciar o terra auxiliar até conseguir estabilização da curva de 
resistência, da Figura 5 à Figura 8 é mostrada a forma como ocorre interferência 
entre eletrodos. 
 
 
Figura 5: Região de interferência entre duas hastes verticais (vista superior) [12]. 
 
R: Resistência obtida variando a distância da sonda desde a distância d = D 
até d = 0 (o eletrodo a medir) 
RV: Valor verdadeiro do aterramento 
 
10 
 
Figura 6: Região com interferência entre duas hastes verticais (vista lateral) [12]. 
 
 
Figura 7: Região sem interferência entre os eletrodos (vista superior) [12]. 
 
 
Figura 8: Região sem interferência entre as hastes (vista lateral) [12]. 
 
3.3 CONDIÇÕES DE RISCO 
 
A norma que estabelece as condições mínimas exigíveis para garantir a 
segurança dos empregados que trabalham em instalações elétricas no Brasil é a 
NR-10. Ela inclui elaboração de projetos, execução, operação, manutenção, reforma 
e ampliação, em quaisquer das fases de geração, transmissão, distribuição e 
consumo de energia elétrica. Esta norma exige também que sejam observadas as 
normas técnicas oficiais vigentes e, na falta destas, as normas técnicas 
internacionais. 
 
 
 
11 
3.3.1 Choque 
 
A perturbação no organismo causada pela passagem de corrente elétrica é 
chamada de choque elétrico. Os efeitos dessas perturbações variam e dependem do 
percurso da corrente elétrica pelo corpo, da intensidade e espécie da corrente, do 
tempo de duração, da frequência da corrente elétrica, da tensão elétrica, estado de 
umidade da pele e das condições orgânicas do indivíduo [10]. 
As perturbações no indivíduo podem ser paradas respiratórias, fibrilação 
ventricular e consequente parada cardíaca, queimaduras profundas produzindo 
necrose do tecido e morte. 
 
3.3.2 Potencial de toque 
 
É a diferença de potencial que aparece entre um ponto de uma estrutura 
metálica situado ao alcance da mão de uma pessoa e um ponto no chão situado a 
um metro de distância da base da estrutura considerada devido à passagem de 
corrente de falta pela terra, conforme mostra a Figura 9. 
 
 
Figura 9: Potencial de Toque. À esquerda a curva de distribuição de potencial. À direita o 
circuito elétrico equivalente [13]. 
 
A Equação 2 e a Equação 3 representam o potencial de toque. 
 
ch
c
chtoque IRRV 





+=
2
 (2) 
 
 
12 
Onde: 
• Rch = resistência do corpo humano, considerada como 1000 Ω 
• Rc = resistência de contato que pode ser considerada 3 vezes a 
resistividade superficial do solo (ρs) 
• Ich = corrente de choque pelo corpo humano, também chamada de 
corrente limite de Dalziel [14] – 
t
Ich 116,0= (para corpo com peso de 50 
Kg), com sts 303,0 ≤≤ , sendo t = tempo de duração do choque, e s = 
segundos. 
• IF = corrente de falta no sistema 
• R1 e R2 são as resistências dos trechos de terra considerados. 
 
( ) chstoque IV ρ5,11000+= (3) 
 
3.3.2.1 Potencial de toque máximo 
 
Pela corrente limite de Dalziel, o potencial de toque máximo permissível entre 
a mão e o pé, para não causar fibrilação ventricular, é: 
 
( )
t
V smáximotoque 116,05,11000 ρ+=⋅
 (para corpo com peso de 50 Kg) 
 
3.3.3 Potencial de passo 
 
É a diferença de potencial que aparece entre dois pontos situados no chão, 
distanciados de um metro, devido à passagem de corrente de falta pela terra, 
conforme mostra a Figura 10. 
 
 
13 
 
Figura 10: Potencial de Passo. À esquerda a curva de distribuição de potencial. À direita o 
circuito elétrico equivalente [13]. 
 
A Equação 4 e a Equação 5 representam o potencial de passo. 
 
( ) chcchpasso IRRV 2+= (4) 
 
Fazendo Rc = 3ρs, tem-se: 
 
( ) chspasso IV ρ61000+= (5) 
 
3.3.3.1 Potencial de passo máximo 
 
Novamente pela corrente limite de Dalziel, o potencial de passo máximo 
permissível pelo corpo humano, para não causar fibrilação ventricular, é: 
 
( )
t
V smáximopasso 116,061000. ρ+=
 (para corpo com peso de 50 Kg) 
 
3.3.4 Medição de Potencial de Toque e Passo 
 
Segundo a norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 
NBR 15749 [11], a medição dos valores das tensões de passo e toque é realizada 
usando o método de queda de potencial, de forma semelhante à medição da 
resistência da rede geral de terra, exceto pelo fato do eletrodo de potencial estar 
localizado dentro da malha de aterramento e o seu deslocamento ser de metro em 
metro. 
 
14 
São levantados perfis de tensão de passo e toque próximos a equipamentos 
que são normalmente manuseados por operários dentro da subestação. A tensão de 
passo é calculada como a diferença de potencial entre duas placas ou hastes 
metálicas em contato com o solo e separadas por uma distância de 1 metro (m). A 
tensão de toque é medida entre a parte metálica do equipamento ligado à malha de 
aterramento e a placa ou haste alocada a 1 m de distância do equipamento sob 
teste. A Figura 11 e a Figura 12 mostram o procedimento para medições de 
potencial de passo e toque. 
 
 
Figura 11: Medição do potencial de passo [11]. 
 
 
Figura 12: Medição do potencial de toque [11]. 
 
15 
 
O valor real de tensão de toque e passo ao qual está sujeito o pessoal técnico 
no momento de uma falta é calculado como o produto entre a tensão registrada no 
ensaio V* e o valor de corrente de malha (IMalha) correspondente à parcela de 
corrente de falta dissipada pela malha de aterramento para o solo, informação do 
projeto de aterramento. O cálculo é feito conforme a Equação 6 e Equação 7: 
 
( ) malhatoque IVV *1= (6) ( ) malhapasso IVVV *1*2 −= (7) 
 
Onde (Vx*) corresponde à tensão quando 1 (um) Ampère de corrente é 
injetado na malha de aterramento. 
 
3.3.5 Potencial de transferência 
 
É a diferença de potencial entre um ponto do sistema de aterramento e um 
ponto remoto, devido à passagem de correntes de falta pela terra, localizado a uma 
distância suficientemente afastada da zona de influência desse sistema [8]. 
 
3.4 RESISTIVIDADE DO SOLO 
 
Resistividade elétrica do solo, resistência específica do solo ou, 
simplesmente, resistividade do solo é a resistência entre faces opostas do volume 
do solo, consistindo de um cubo homogêneo e isótropo cuja aresta mede uma 
unidade de comprimento [16]. 
No projeto de um sistema de aterramento, é de fundamental importância, o 
conhecimento prévio do valor da resistividade do solo, onde será construído o 
mesmo. A corrente elétrica pode fluir pelo solo, essa dissipação ocorre porque o solo 
também é considerado um condutor, de acordo com a sua resistividade. 
Os solos que apresentam mais baixa resistividade são os que contêm 
resíduos vegetais, turfosos, em locais pantanosos, nas profundezas dos vales e nas 
margens de rios. Os solos que apresentam os mais altos valores de resistividadesão os arenosos, os rochosos, em locais altos e desprovidos de vegetação, nos 
desertos, etc. 
 
16 
Vários fatores influenciam na resistividade do solo. Entre eles, podem-se 
ressaltar: 
• Tipos de solo; 
• Mistura de diversos tipos de solo; 
• Solos com camadas estratificadas com profundidades e materiais 
diferentes; 
• Teor de umidade; 
• Temperatura; 
• Compactação e pressão; 
• Composição química dos sais dissolvidos na água retida; 
• Concentração dos sais dissolvidos na água retida. 
As diversas combinações acima resultam em solos com características 
diferentes e, consequentemente, com valores de resistividade distintos. Assim, solos 
aparentemente iguais têm resistividades diferentes. 
Para ilustrar, a Tabela 1 mostra a variação da resistividade para solos de 
naturezas distintas. 
 
Tabela 1: Variação da resistividade em função do tipo do solo [16] 
Tipos de solo Faixa de resistividades (Ω·m) 
Água do mar menor do que 10 
Alagadiço, limo, húmus, lama até 150 
Água destilada 300 
Argila 300 – 5.000 
Calcário 500 – 5.000 
Areia 1.000 – 8.000 
Granito 1.500 – 10.000 
Basalto a partir de 10.000 
Concreto 
Molhado: 20 – 100 
Úmido: 300 – 1000 
Seco: 3 kΩ·m – 2 MΩ·m 
 
 
17 
O solo é um elemento totalmente heterogêneo, de modo que seu valor de 
resistividade varia de uma direção a outra, conforme o material de que é composto, 
segundo a profundidade de suas camadas e idade de sua formação geológica. 
Uma propriedade importante da terra é a capacidade de retenção de 
umidade, influenciada por sua vez, pela porosidade do terreno; esta capacidade 
permite que, durante a passagem de altas correntes, o aquecimento resultante não 
provoque uma evaporação tão rápida, não perdendo assim a terra, sua propriedade 
principal que é a de dispersora de correntes, sem elevar os potenciais além dos 
permissíveis. 
3.4.1 Variação da resistividade do solo 
 
Na Figura 13, pode-se notar a variação da resistividade do solo com a 
umidade, salinidade e temperatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5000
1000
500
100
50
ρ ρ ρ ρ (ΩΩΩΩm)
5000
1000
500
100
50
–25 –20 –15 –10 – 5 0 5 10 15 20 25 temperatura (°C) 
5000
1000
500
100
50
5000
1000
500
100
50
ρ ρ ρ ρ (ΩΩΩΩm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Salinidade (%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Umidade (%) 
ρ ρ ρ ρ (ΩΩΩΩm)
 
Figura 13: Variações típicas de resistividade (ρ) do solo [16]. 
 
Pelas imagens, é fácil notar que a resistividade decresce com o aumento da 
umidade, com a dissolução de sais e com o aumento da temperatura (<100ºC). 
 
 
18 
3.4.2 Medição da resistividade do solo 
 
O principal método de medição da resistividade do solo que usa 4 pontos 
alinhados, igualmente espaçados, cravados a uma mesma profundidade, é 
conhecido como: Método de Wenner ou Dos Quatro Pontos. O método considera 
que grande parte da distribuição de corrente que passa entre as hastes externas 
ocorre a uma profundidade igual ao espaçamento entre as hastes, ver Figura 14. 
 
 
Figura 14: Penetração da corrente elétrica na profundidade “a” [10]. 
 
A corrente atinge uma profundidade maior, com uma correspondente área de 
dispersão grande, tendo, em consequência, um efeito que pode ser desconsiderado. 
Portanto, para efeito do Método de Wenner, considera-se que o valor da resistência 
elétrica lida no aparelho é relativa a uma profundidade “a” do solo. Deve-se montar o 
circuito da Figura 15: 
 
Figura 15: Disposição dos eletrodos para o Método de Wenner [16]. 
 
Uma corrente elétrica I é injetada no ponto 1 pela primeira haste e coletada no 
ponto 4 pela última haste. Esta corrente, passando pelo solo entre os pontos 1 e 4, 
produz potencial nos pontos 2 e 3. Assim, o aparelho processa internamente e indica 
na leitura, o valor da resistência elétrica. Com o valor da resistência, calcula-se o 
 
19 
valor da resistividade do solo (ρ). Os espaçamentos recomendados para facilitar o 
cálculo pelo método de estratificação do solo são: a = 2, 4, 8, 16 e 32 metros. 
O valor de resistividade é dado pela Equação 8. 
 
2222 4
21
4
ba
a
ba
a
aR
+
−
+
+
=
piρ
 (8) 
 
Onde: 
• R: Resistência medida em Ω. Valor indicado no medidor. 
• a: Distância entre eletrodos adjacentes em m 
• b: Profundidade de cravação em m 
• ρ: resistividade em Ω.m 
• Quando 
10
ab ≤ é usada a equação simplificada (Equação 9). 
 
aRpiρ 2= (9) 
 
O método de Wenner considera o solo homogêneo. O valor de resistividade 
obtido com um determinado espaçamento entre eletrodos é o valor referido à 
profundidade, igual a esse espaçamento. 
 
3.5 A INFLUÊNCIA DA ESTRATIFICAÇÃO 
 
Os solos, na sua grande maioria, não são homogêneos, mas formados por 
diversas camadas de resistividade e profundidade diferentes. Essas camadas, 
devido à formação geológica, são em geral horizontais e paralelas à superfície do 
solo [10]. 
Existem casos em que as camadas se apresentam inclinadas e até verticais, 
devido a alguma falha geológica. Entretanto, os estudos apresentados para 
pesquisa do perfil do solo as consideram aproximadamente horizontais, uma vez 
que outros casos são menos típicos, principalmente no exato local da instalação da 
subestação. Como resultado da variação da resistividade das camadas do solo, tem-
se a variação da dispersão de corrente, como mostra a Figura 16. 
 
20 
 
 
Figura 16: Estratificação do solo em duas camadas [10]. 
 
As linhas pontilhadas são superfícies equipotenciais. As linhas cheias são as 
correntes elétricas fluindo no solo. 
Para efeito de projeto, o solo é estratificado em camadas horizontais, 
conforme Figura 17: 
 
 
Figura 17: Solo estratificado em várias camadas [13]. 
 
 
3.6 CURVAS EQUIPOTENCIAIS 
 
É o lugar geométrico, no solo, com relação ao sistema de aterramento, no 
qual se verificam mesmos potenciais, como é mostrado da Figura 18 à Figura 20. 
 
 
21 
 
Figura 18: Curvas equipotenciais para Hastes Verticais [12]. 
 
 
Figura 19: Curvas equipotenciais para cabos enterrados horizontalmente [12]. 
 
 
Figura 20: Característica típica de Curvas Equipotenciais em malha de aterramento (linhas 
tracejadas) [12]. 
 
 
3.7 EFEITO DA ALTA FREQUÊNCIA NAS MEDIÇÕES 
 
A realização de medições com corrente em alta frequência se deve ao fato de 
permitir uma melhor avaliação do aterramento em condições próximas às condições 
de surto, como por exemplo, descargas atmosféricas ou chaveamento. 
O instrumento deve operar numa frequência tal que a impedância indutiva 
do(s) cabo(s) pára-raios de uma ou mais linhas de transmissão acopladas à 
subestação, num vão de comprimento normal, seja razoavelmente alta, a ponto de 
se reduzir o efeito dos aterramentos adjacentes ao que se está medindo [5]. 
O instrumento também deve ser capaz de afastar as interferências de 
harmônicas. Na sequência a seguir é dado exemplo de cálculo das impedâncias 
próprias e mútuas dos cabos pára-raios, comparando as frequências de 60 Hz e 25 
kHz, a partir da formulação de Carson [17]. O valor de resistividade aparente é 
 
22 
ρa=100 Ω.m, e o cabo pára-raio de 3/8 de aço. Re é um valor padrão. Os valores ρa, 
Re são valores que para uma ou outra frequência permanecem constantes. Os 
resultados a seguir foram extraídos do documento “Medição de Malha de Terra em 
subestações energizadas” [13]. 
 
a) Para frequência de 60 Hz: 
 
• Cálculo da Zmútua entre cabo pára-raios e fase: 
 








×××+= fDMGLnjwRZ
a
emútua
ρ6590002,0 (Ω/Km) (10)446,0060,0 jZmútua +=
 ou 
34,82
.450,0 jmútua eZ =
 
 
• Cálculo da Zprópria da malha formada pelo cabo pára-raios e retorno 
pelo solo: 
 








×××++= fCLnjwR
R
Z ae
caboPRprópria
própria
ρ6590002,0
2
.
 (Ω/Km) (11) 
770,0772,1 jZ própria +=
 ou 
49,23
.932,1 jprópria eZ =
 
 
Sendo raiospáracabosentreDistterracabodoRMGC −×= ...)...( = 0,086718 e 
DMG a distância média geométrica e RMG o raio médio geométrico. 
 
b) Para frequência de 25 kHz: 
 
• Cálculo da Zmútua entre cabo pára-raios e fase: 
 








×××+= fDMGLnjwRZ
a
emútua
ρ6590002,0 (Ω/Km) (12) 
020,91060,0 jZmútua +=
 ou 
96,89
.020,91 jmútua eZ =
 
 
 
 
23 
• Cálculo da Zprópria da malha formada pelo cabo pára-raios e retorno 
pelo solo: 
 








×××++= fCLnjwR
R
Z ae
caboPRprópria
própria
ρ6590002,0
2
.
 (Ω/Km) (13) 
060,226772,1 jZ própria +=
 ou 
55,89
.067,226 jprópria eZ =
 
 
Sendo raiospáracabosentreDistterracabodoRMGC −×= ...)...( = 0,086718 e 
DMG a distância média geométrica e RMG o raio médio geométrico. 
 
3.7.1 Análise das frequências 
 
Observa-se que para estes exemplos, a) e b), a impedância mútua aumenta 
cerca de 200 vezes enquanto que a impedância própria aumenta cerca de 100 
vezes, passando o ângulo para próximo de 90°. Em su bestações com entradas e 
saídas de linhas de transmissão dotadas de cabos pára-raios ligados à malha de 
terra, estima-se, que um equipamento com tal frequência meça somente a 
resistência da malha de terra em estudo. Dessa forma, o valor obtido tende a ser 
mais real do que aquele fornecido por equipamentos convencionais de baixa 
freqüência, para os quais não se desacoplam os cabos pára-raios das instalações. 
Dessa forma, os parâmetros (Resistência + Reatância) dos cabos pára-raios 
tendem a infinito, ou seja, passam a ser excluídos da medição em alta freqüência 
[13]. 
Os parâmetros que compõem a medição de alta frequência são os mostrados 
no diagrama da Figura 21: 
 
 
24 
 
Figura 21: Esquema simplificado da medição com alta frequência [11] 
 
Neste esquema é possível identificar os parâmetros envolvidos na medição, 
sendo que: 
• n1 LL K representam a parte indutiva da impedância do circuito formada 
pelas torres (cabos pára-raios das linhas de transmissão); 
• n1 RR K representam uma parte da resistência do circuito (cabos pára-raios 
das linhas de transmissão); 
• n1 RatRat K representam as resistências dos aterramentos de cada torre 
das linhas de transmissão; 
• mL representa a parte indutiva da impedância da malha de aterramento 
sob ensaio; 
• mR representa a parte resistiva da impedância da malha de aterramento 
sob ensaio; 
• cLE representa a parte indutiva da impedância do eletrodo de corrente; 
• cRE representa a parte resistiva da impedância do eletrodo de corrente; 
• cRatE representa a resistência de aterramento do eletrodo de corrente; 
• pLE representa a parte indutiva da impedância do eletrodo de potencial; 
• pRE representa a parte resistiva da impedância do eletrodo de potencial; 
• pRatE representa a resistência de aterramento do eletrodo de potencial; 
 
25 
• C1, C2, C3 representam o banco de capacitores que pode ser utilizado 
para compensar a parte reativa do circuito. 
 
3.7.2 Compensação da componente reativa 
 
O instrumento deve possuir um módulo que permita a introdução de 
capacitâncias com a finalidade de efetuar a compensação dos reativos presentes na 
medição. Os capacitores devem ser utilizados de tal forma que a reatância 
capacitiva seja igual à reatância indutiva, como mostra a Equação 14 e Equação 15: 
 
CL XX = (14) 
C
L
w
w
1
= (15) 
 
Onde: 
• XL é a reatância indutiva 
• XC é a reatância capacitiva 
• ω = 2.π.f, sendo f = 25 kHz 
No caso em que uma subestação tenha linhas de transmissão chegando ou 
partindo, com seus cabos pára-raios ligados à malha de terra, o instrumento com 
alta frequência deve medir somente a resistência da malha de terra. 
 
3.8 VERIFICAÇÃO DAS CONEXÕES À MALHA DE ATERRAMENTO 
 
As falhas em conexões, sejam elas corrosão, roubo de cabo de cobre, solda 
mal feita ou desconexão, podem causar potenciais elevados por acoplamento 
capacitivo com o barramento energizado em regime. 
O surgimento de uma reatância capacitiva na conexão enterrada representa 
um caminho muito mais fácil que a resistência das isolações. Em equipamentos 
energizados são verificadas correntes capacitivas entre poucos mA (miliampères) e 
dezenas de mA, por isso, dependendo da condição e do ponto da interrupção, pode 
haver risco fatal. A Figura 22 mostra o circuito equivalente para baixa frequência 
formado entre o lado de alta tensão (AT) do equipamento energizado com sua 
 
26 
ligação de aterramento aberta, e a malha de terra. As conexões abertas estão 
representadas pelos capacitores C1 e C2. 
 
 
AT BT 
C1 
C2 
V1 
V2 
Carcaça 
R2 
R1 
Malha de terra 
 
Figura 22: Tensão V2 entre a malha de terra e equipamento com conexão aberta (C2) [18]. 
 
 
3.8.1 Avaliação das conexões dos equipamentos com a malha de terra de uma 
Subestação – Método do alicate terrômetro [6] 
 
O método convencional para inspeção e medição da resistência das 
conexões enterradas precisa da abertura de valetas, ou então é utilizado um 
multímetro convencional para simples verificação quando a subestação está 
desenergizada. 
Este método permite uma avaliação correta da condição de falha ou não do 
aterramento de equipamentos da Subestação, embora não indique com precisão o 
grau de corrosão de uma conexão que ainda esteja com boa continuidade. A 
principal vantagem é a obtenção rápida do estado das conexões enterradas de 
equipamentos, duas a duas, para fins de comissionamento ou manutenção, 
dispensando ajustes iniciais para cada leitura. 
O alicate terrômetro opera aplicando corrente de 1,67 kHz, de forma similar à 
de um TC de bucha invertido, com alimentação pelo seu secundário. 
Para efetuar a medição de um par de conexões enterradas de dois 
equipamentos de alta tensão (AT) é necessário curto-circuitar as descidas dos cabos 
de aterramento, como mostrado na Figura 23. A resistência total medida pelo 
 
27 
instrumento será o somatório da resistência do cabo de medição e da malha, mais 
as conexões de ensaio (1 e 2) e as conexões enterradas da malha (3 e 4). 
 
 
Figura 23: Ensaio com alicate terrômetro em estruturas metálicas multiaterradas [18]. 
 
No caso acima, a medição mostrará o estado das conexões de aterramento 
dos equipamentos das fases A e B. A resistência do circuito de medição (cabo mais 
conexões de ensaio) não ultrapassa 400 mΩ. A resistência dos cabos de terra e das 
duas conexões enterradas em boas condições costuma ser inferior a 100 mΩ. Desta 
forma, admitindo-se uma tolerância inerente a erros de medição, valores de 
resistências acima de 0,5 Ω são considerados como indicativos de defeito em pelo 
menos uma das duas conexões testadas. 
Ao se constatar um valor anormal, será necessário testar cada uma das duas 
descidas envolvidas contra uma terceira para saber qual das conexões suspeitas 
está com defeito. 
 
3.8.2 Verificação de continuidade entre ligações de equipamentos à malha de 
aterramento – Método de pontos equipotenciais 
 
A verificação das ligações de equipamentos à malha de aterramento é 
realizada utilizando o método de medição de potenciais no solo em instalações 
energizadas, segundo o anexo G da norma ABNT NBR 15749 [11]. 
Com um terrômetro, injeta-se uma corrente de baixa amplitude e alta 
frequência, entre um ponto de terra remoto (eletrodo auxiliar de corrente) e 
diferentes pontos conectadosàs malhas de aterramento das usinas e das 
subestações. 
 
28 
 O eletrodo de potencial de referência utilizado para a medição localiza-se na 
mesma direção e sentido que o eletrodo auxiliar de corrente, a uma distância fora da 
influência do ponto de terra remoto e as malhas do sistema de aterramento. Os 
potenciais dos pontos de conexão ao sistema de aterramento da subestação são 
medidos em relação a esse eletrodo de referência. 
Se o sistema de aterramento for composto por diferentes malhas de 
aterramento interligadas, encontra-se o menor valor de potencial associado a cada 
malha e designa-se como x esse valor. Para potenciais entre x e 1,25x considera-se 
que a conexão do equipamento à malha em questão é satisfatória. Ver a Figura 24, 
extraída do documento “Metodologias utilizadas pelo LACTEC para verificação de 
sistemas de aterramento em instalações energizadas” [15]. 
 
 
Figura 24: Procedimento para verificação das ligações de equipamentos à malha de 
aterramento [15]. 
 
29 
4 PARTE EXPERIMENTAL 
 
Foram selecionadas três subestações da Copel para a realização das 
medições: SE Arapoti 138 kV (localizada na cidade de Arapoti/PR), SE Xisto 34,5 kV 
(localizada na cidade de São Mateus do Sul/PR) e SE Fazenda Rio Grande 
(localizada na cidade de Fazenda Rio Grande/PR, região metropolitana de Curitiba). 
 
4.1 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
4.1.1 Materiais e equipamentos 
 
Os equipamentos utilizados para os dois critérios de medição são 
apresentados na Tabela 2: 
 
Tabela 2: Descrição dos equipamentos utilizados. 
Alicate terrômetro miliamperímetro 
 
Marca: MINIPA 
 Modelo: ET-4300 
 número de série: 01654; 
 
Conjunto de cabos e hastes para medição de 
aterramento; 
 
Marca: LACTEC 
Modelo: 1 
 
GPS 
 
Marca: Garmin 
Modelo: Oregon 300 
 
Terrômetro 
 
 Marca: Alstech 
 Modelo: STM-02 e STM-04 
 número de série: AL500004 AL400011; 
 
 
30 
Terrômetro 
 
 Marca: Megabras 
 Modelo: TM-25m 
 
 
 
 
4.1.2 Metodologia 
 
Para o método do alicate terrômetro (avaliação das conexões dos 
equipamentos com a malha de terra) foi utilizado o Alicate Terrômetro MINIPA e o 
conjunto de cabos e hastes (equipamentos mostrados na Tabela 2). 
Para o método de verificação de continuidade entre ligações de equipamentos 
à malha de aterramento (método de pontos equipotenciais) utilizou-se o terrômetro 
protótipo marca Alstech, modelo STM-02 e o terrômetro Megabras, modelos TM-25m 
(equipamentos mostrados na Tabela 2). Foi usado o método de medição de 
potenciais com injeção de baixa corrente em alta frequência, segundo a norma 
ABNT NBR 15749 [11], com as instalações energizadas. Utilizaram-se circuitos de 
medição de corrente e potencial posicionados na mesma direção, condição em que 
a corrente de teste e a elevação de potencial, podem propiciar acoplamento mútuo 
entre os circuitos. Para atenuar/eliminar esse acoplamento utilizou-se cabo blindado 
no circuito de corrente garantindo a separação entre os condutores dos circuitos de 
corrente e de potencial. O eletrodo de corrente Ec foi composto de quatro eletrodos 
de aço cobreado de 0,60 m de comprimento por 14,5 mm de diâmetro dispostos em 
linha e separados de 1 m, interligados por condutor de cobre de 4 mm2 de seção. O 
eletrodo de potencial Ep foi composto de um eletrodo de cobre de 0,6 m de 
comprimento por 14,5 mm de diâmetro. 
Neste último caso, considerando a dificuldade real em se manter o 
espaçamento entre o terminal de corrente e a rede de terra, em valores tais que se 
obtivesse uma região remota livre das influências da malha de terra e a discreta 
ocorrência de regiões com baixa resistividade de solo que permitissem a confecção 
de bons aterramentos para os eletrodos auxiliares de corrente e potencial. 
 
31 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
5.1 ENSAIOS NA SE ARAPOTI 
 
A subestação (SE) Arapoti/PR é uma instalação nova na qual a construção 
civil e instalação dos equipamentos de potência ainda não estavam finalizadas no 
momento das medições. Decidiu-se pela realização das medições nesta SE devido à 
falta de parte da documentação do projeto de aterramento da mesma, uma vez que, 
constava-se disponível apenas o desenho da malha de aterramento. As medições 
foram realizadas com solo úmido. 
No dia da realização das medições foram primeiramente identificados os 
condutores de descida para a malha de terra dentro da SE. Notou-se, em virtude das 
dimensões desta SE, poucos condutores de aterramento estando os mesmos 
representados basicamente pelos seguintes pontos (ver Figura 25): 
• Descidas de terra da malha perimetral (cantoneiras metálicas); 
• Condutores de aterramento do portão, do motor do portão de acesso da 
SE; 
• Corrimões de acesso à sala de operação e da estrutura do mastro das 
bandeiras; 
• Aterramento dos transformadores TR1 e TR2; 
• Caixa de inspeção das hastes ao redor da perimetral. 
 
 
32 
 
Figura 25: Croqui dos pontos medidos na área da SE Arapoti. 
 
Na Figura 26 e na Figura 27 são mostrados alguns dos pontos acima 
identificados nos dias das medições. 
 
 
Figura 26: À esquerda condutor de aterramento do portão de acesso. À direita cantoneiras 
metálicas de aterramento da malha perimetral. 
 
 
33 
 
Figura 27: À esquerda condutor de aterramento das estruturas dos mastros das bandeiras. À 
direita condutor de aterramento do transformador. 
 
Os pontos de acoplamento do equipamento à malha de aterramento sob 
ensaio estão descritos na Figura 25. Conforme já mencionado foram poucos pontos 
identificados na instalação que permitiram a realização do ensaio. 
Para o método de pontos equipotenciais na SE Arapoti foram selecionados os 
seguintes pontos para retorno dos circuitos de corrente e potencial: 
• Ec: Local de aterramento do eletrodo de corrente (Ec), distante 200 m do 
TR1. No circuito de corrente foi utilizado cabo blindado coaxial RG 58 de 
impedância característica 50Ω para conexão da malha de aterramento 
com o eletrodo auxiliar de corrente. 
• Ep: Local de aterramento do eletrodo de potencial (Ep), distante 60 m da 
periferia da subestação na direção do eletrodo de corrente (Ec). No 
circuito de potencial foi utilizado cabo isolado 12WF-12, diâmetro 1,5 mm 
para conexão da malha de aterramento com o eletrodo auxiliar de 
potencial. 
A Figura 28 apresenta um croqui da disposição dos circuitos de correntes. 
 
 
34 
 
Figura 28: Croqui do circuito de corrente nas instalações da SE Arapoti. 
 
A Tabela 3 apresenta os resultados dos pontos de conexão verificados 
durante o ensaio para a metodologia de equipotenciais. 
 
Tabela 3: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE Arapoti. 
Método de Pontos Equipotenciais. 
Ponto de Medição X (Megabras) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
X 
(STM 02) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
Portão acesso pedestre 1,02 Bom 1,00 Melhor ponto 
Motor portão 1,00 Melhor ponto 1,06 Bom 
Cerca Lateral esquerda 
(ponto 1) 1,01 Bom 1,15 Bom 
Cerca Lateral esquerda 
(ponto 2) 1,10 Bom 1,35 Regular 
Cerca Lateral esquerda 
(ponto 3) 1,24 Bom 1,48 Insatisfatório 
Cerca Lateral esquerda (ponto 
4) 1,27 Regular 1,45 Insatisfatório 
Cerca Lateral esquerda 
(ponto 5) 1,30 Regular 1,55 Insatisfatório 
Bandeira (1) 5,27 Insatisfatório 5,92 Insatisfatório 
Bandeira (2) 5,12 Insatisfatório 5,76 Insatisfatório 
 
35 
Ponto de Medição X (Megabras) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
X 
(STM 02) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
Bandeira (3) 5,07 Insatisfatório 5,72 Insatisfatório 
Trafo 1 (carcaça) 1,52 Insatisfatório 1,78 Insatisfatório 
Trafo 2 (carcaça) 1,75 Insatisfatório 2,06 InsatisfatórioA Tabela 4 apresenta os resultados dos pontos de conexão verificados 
durante o ensaio para o método do alicate terrômetro. 
 
Tabela 4: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE Arapoti. 
Método do Alicate Terrômetro. 
Ponto de Medição Alicate Terrômetro [valor de resistência em Ω] Estado Conexão 
Portão acesso pedestre 
0,100 ok 
Motor portão 
Motor portão 
0,174 ok 
Cerca lateral esquerda (ponto 1) 
Portão acesso pedestre 
0,110 ok 
Cerca lateral direita 
Cerca lateral esquerda (ponto 1) 
0,105 ok 
Cerca lateral esquerda (ponto 2) 
Cerca lateral esquerda (ponto 2) 
2,331 insatisfatória 
Cerca lateral esquerda (ponto 3) 
Cerca lateral esquerda (ponto 1) 
0,132 ok 
Cerca lateral esquerda (ponto 2) 
Cerca lateral esquerda (ponto 3) 
0,097 ok 
Cerca lateral esquerda (ponto 4) 
Cerca lateral esquerda (ponto 2) 
0,826 insatisfatória 
Corrimão (1a) - casa de comando 
Cerca lateral esquerda (ponto 3) 
2,195 insatisfatória 
Corrimão (1a) - casa de comando 
 
36 
 
Ponto de Medição Alicate Terrômetro [valor de resistência em Ω] Estado Conexão 
Cerca lateral esquerda (ponto 4) 
0,136 ok 
Cerca lateral esquerda (ponto 5) 
Cerca lateral esquerda (ponto 5) 
50,132 Insatisfatória 
Bandeira (1) 
Cerca lateral esquerda (ponto 5) 
48,802 insatisfatória 
Bandeira (2) 
Cerca lateral esquerda (ponto 5) 
48,022 insatisfatória 
Bandeira (3) 
Bandeira (1) 
52,022 insatisfatória 
Trafo 1 (trilho) 
Bandeira (1) 
48,062 insatisfatória 
Trafo 1 (Condutor 1) 
Bandeira (1) 
48,182 insatisfatória 
Trafo 1 (Condutor 2) 
Trafo 1 
0,095 ok 
Trafo 2 
Bandeira (1) 
75,502 insatisfatória 
Bandeira (2) 
Bandeira (1) 
81,302 insatisfatória 
Bandeira (3) 
Bandeira (2) 
78,482 insatisfatória 
Bandeira (3) 
Corrimão (2a) - casa de comando 
0,021 ok 
Corrimão (2b) - casa de comando 
Corrimão (1a) - casa de comando 
-0,018 ok 
Corrimão (1b) - casa de comando 
Corrimão (1b) - casa de comando 
0,079 ok 
Corrimão (2a) - casa de comando 
 
37 
 
Os pontos verificados neste ensaio corresponderam aos únicos pontos 
disponíveis no momento da verificação, uma vez que, a subestação encontrava-se 
em fase final de construção da parte civil e da instalação dos equipamentos 
elétricos. 
Os resultados obtidos mostram grande diferença entre os potenciais das 
estruturas metálicas medidas, porém, não se pode afirmar se estas diferenças são 
relativas à malha de aterramento principal ou apenas entre estes poucos pontos 
medidos, pois as distâncias envolvidas para esta comparação com a haste 
identificada inviabilizaram esta comparação. 
Verificou-se pelos dois métodos claro problema de aterramento nas bandeiras 
e nos corrimões. Há uma grande probabilidade de não ter sido feita a conexão 
desses pontos com a malha, já que uma subestação nova não teria problemas de 
corrosão. Para se ter certeza é necessário fazer a abertura da terra e verificar o 
ponto de conexão fisicamente. 
A malha perimetral, segundo projeto, está interligada com a malha principal, 
isto significa que os pontos de cerca deveriam estar medindo dentro do limite de 
potencial estabelecido pelo método de equipotenciais ( xVtestex 25,1≤≤ ). 
Pelos dois métodos, a maioria dos pontos de cerca medidos apresentou 
conexão satisfatória. Aqueles pontos cujo valor foi ultrapassado devem ser 
verificados fisicamente. 
 
5.2 ENSAIOS NA SE XISTO 
 
A SE Xisto é do tipo desabrigada que abaixa o nível de tensão de 34,5 kV a 
13,8 kV. As medições foram realizadas com solo seco e dia ensolarado. A Figura 29 
apresenta o desenho da malha de aterramento da SE Xisto. 
 
 
38 
 
Figura 29: Desenho da pontos de aterramento da SE Xisto. 
 
Na Figura 29 são indicados em azul os pontos onde foram verificados os 
locais de conexão à malha de aterramento. 
Na Figura 30 e na Figura 31 são mostrados alguns dos pontos acima 
identificados nos dias das medições. 
 
 
39 
 
Figura 30: À esquerda a caixa de inspeção frente esquerda. À direita caixa de inspeção frente 
direita. 
 
 
Figura 31: À esquerda ponto 6. À direita pára-raio antena VHF. 
 
Os pontos de acoplamento do equipamento à malha de aterramento sob 
ensaio estão descritos na Figura 29. 
Para o método de pontos equipotenciais na SE Xisto foram selecionados os 
seguintes pontos para retorno dos circuitos de corrente e potencial: 
• Ec: Local de aterramento do eletrodo de corrente (Ec), distante 127 m da 
caixa de inspeção frente direita. No circuito de corrente foi utilizado cabo 
blindado coaxial RG 58 de impedância característica 50Ω para conexão 
da malha de aterramento com o eletrodo auxiliar de corrente. 
 
40 
• Ep: Local de aterramento do eletrodo de potencial (Ep), distante 77 m da 
periferia da subestação na direção do eletrodo de corrente (Ec). No 
circuito de potencial foi utilizado cabo isolado 12WF-12, diâmetro 1,5 mm 
para conexão da malha de aterramento com o eletrodo auxiliar de 
potencial. 
A Figura 32 apresenta um croqui da disposição dos circuitos de correntes. 
 
 
Figura 32: Croqui do circuito de corrente nas instalações da SE Xisto. 
 
A Tabela 5 apresenta os resultados dos pontos de conexão verificados 
durante o ensaio para a metodologia de equipotenciais. 
 
Tabela 5: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE Xisto. Método 
de Pontos Equipotenciais. 
Ponto de Medição X (Megabras) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
X 
(STM 02) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
Refletor fundo esquerdo 1,16 bom 1,00 bom (melhor ponto) 
Caixa de inspeção frente 
esquerda 1,19 bom 1,09 bom 
Ponto 1 1,14 bom 1,16 bom 
Ponto 2 1,11 bom 1,12 bom 
Ponto 3 1,10 bom 1,09 bom 
Ponto 4 1,10 bom 1,09 bom 
Ponto 5 1,10 bom 1,12 bom 
Ponto 6 1,04 bom 1,22 bom 
Ponto 7 1,04 bom 1,12 bom 
 
41 
Ponto de Medição X (Megabras) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
X 
(STM 02) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
Ponto 8 1,03 bom 1,19 bom 
Ponto 9 1,03 bom 1,22 bom 
Ponto 10 1,03 bom 1,19 bom 
Ponto 11 * * 1,16 bom 
Ponto 12 * * * * 
Ponto 13 1,03 bom 1,29 regular 
Ponto 14 * * 1,29 regular 
Ponto 15 1,02 bom 1,26 bom 
Ponto 16 1,05 bom 1,19 bom 
Ponto 17 1,04 bom 1,12 bom 
Caixa de inspeção frente direita 1,09 bom 1,09 bom 
Ponto 18 1,06 bom 1,16 bom 
Ponto 19 1,04 bom 1,16 bom 
Ponto 20 1,03 bom 1,12 bom 
Ponto 21 1,03 bom 1,16 bom 
Ponto 22 1,02 bom 1,16 bom 
Ponto 23 1,00 bom (melhor ponto) 1,22 bom 
Ponto 24 1,01 bom 1,16 bom 
Ponto 25 1,00 bom 1,19 bom 
Pára-raio - antena VHF 1,43 insatisfatório 1,77 ruim 
Portão 1 1,26 regular 1,56 ruim 
Cerca frente 1,19 bom 1,53 ruim 
 
A Tabela 6 apresenta os resultados dos pontos de conexão verificados 
durante o ensaio para o método do alicate terrômetro. 
 
 
 
 
 
42 
Tabela 6: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE Xisto. Método 
do Alicate Terrômetro. 
Ponto de Medição Alicate Terrômetro [valor de resistência em Ω] Estado Conexão 
Caixa de inspeção frente esquerda 
0,113 ok 
Ponto 9 
Caixa de inspeção frente esquerda 
0,127 ok 
Ponto 8 
Caixa de inspeção frente esquerda 
0,123 ok 
Ponto 6 
Caixa de inspeção frente esquerda 
0,133 ok 
Ponto 7 
Caixa de inspeção frente esquerda 
0,106 ok 
Ponto 2 
Caixa de inspeção frente esquerda 
0,103 ok 
Refletor fundo esquerdo 
Refletor fundo esquerdo 
0,081 ok 
Ponto 1 
Ponto 1 
0,078 ok 
Ponto 3 
Ponto 1 
0,068 ok 
Ponto 4 
Ponto 1 
0,077 ok 
Ponto 5 
Ponto 1 
0,097 ok 
Ponto 10 
Ponto 1 
0,093 ok 
Ponto A 
Ponto 1 
0,099 ok 
Ponto 1143 
 
Ponto de Medição Alicate Terrômetro [valor de resistência em Ω] Estado Conexão 
Ponto 1 
0,098 ok 
Ponto B 
Ponto 1 
0,112 ok 
Ponto 16 
Ponto 1 
0,119 ok 
Ponto 14 
Ponto 1 
0,133 ok 
Ponto 13 
Ponto 13 
0,041 ok 
Ponto 14 
Ponto 13 
0,071 ok 
Ponto 17 
Ponto 13 
0,075 ok 
Ponto C 
Ponto 13 
0,082 ok 
Ponto D 
Ponto 13 
0,097 ok 
Ponto 18 
Ponto 13 
0,104 ok 
Ponto 19 
Ponto 13 
0,102 ok 
Ponto 20 
Ponto 13 
0,113 ok 
Ponto 21 
Ponto 13 
0,106 ok 
Ponto 22 
 
44 
 
Ponto de Medição Alicate Terrômetro [valor de resistência em Ω] Estado Conexão 
Ponto 13 
0,124 ok 
Ponto 24 
Ponto 17 
0,081 ok 
Ponto 23 
Ponto 23 
0,066 ok 
Caixa de inspeção frente direita 
23 
0,042 ok 
Refletor fundo direito 
Ponto 25 
0,148 ok 
Ponto 26 
Ponto 1 
0,153 ok 
Ponto 26 
Ponto 26 
0,892 insatisfatória 
Cerca fundo 
Pára-raio - antena VHF 
0,486 ok 
Ponto 15 
Cerca frente 
0,776 insatisfatória 
Pára-raio - antena VHF 
Pára-raio - antena VHF 
0,361 ok 
Base - cubículo VHF 
Base - cubículo VHF 
0,890 insatisfatória 
Ponto 15 
Portão 1 
0,962 insatisfatória 
Ponto E 
Portão 1 
0,069 ok 
Portão 2 
 
 
45 
Na metodologia de pontos equipotenciais, a análise comparativa entre o 
equipamento protótipo STM-02 e o equipamento TM-25m da Megabras permite 
concluir que a medição feita com o equipamento protótipo é mais conservativa. A 
maioria dos pontos indicados como bons pelo TM-25m foram indicados também 
como bons pelo STM-02. Porém, alguns dos pontos indicados como bons ou 
regulares com o TM-25m, apresentaram-se como pontos ruins com o STM-02. 
É importante destacar nesta análise que todos os valores foram comparados 
em relação ao ponto que apresentou menor valor de potencial na instalação. Este 
ponto correspondeu ao ponto 23 indicado pelo TM-25m e ao refletor fundo esquerdo 
indicado pelo STM-02. Apesar dos pontos de menor potencial serem diferentes para 
os dois equipamentos, a diferença percentual entre um valor e outro, para o mesmo 
ponto, não supera os 22%, valor inferior ao critério de 25% pelo que a conexão entre 
os dois pontos é existente. Esses dois pontos estão dentro da malha principal da 
subestação. 
Todos os pontos de conexão desta subestação foram medidos e 
considerados em bom estado, pois os valores estão dentro dos limites estabelecidos 
tanto pelo Método do alicate terrômetro quanto pelo método de equipotenciais. 
Os pontos de cerca estão indicados por “insatisfatórios”. Isto é justificado pois, 
segundo projeto, a malha perimetral não está conectada com a malha principal, 
portanto o critério está correto. 
Foi identificado problema na conexão do pára-raios da antena de 
comunicação VHF com a malha da SE através da análise em alta frequência. 
Segundo o projeto da malha a antena VHF é conectada a malha de aterramento da 
SE através de um condutor. Este resultado apontado pelo equipamento indica a 
possibilidade de altas diferenças de potencias na ocorrência de fenômenos rápidos 
como descargas atmosféricas ou manobras de equipamentos. 
Na metodologia de verificação de conexões utilizando o alicate terrômetro, a 
análise dos resultados mostrou que a maioria dos pontos apresentou conexão 
satisfatória com a malha de aterramento principal. Adicionalmente, confirmou-se a 
inexistência de conexão do pára-raios com a malha da cerca perimetral. 
Nesta metodologia admitiu-se a existência de conexão entre o pára-raios e a 
malha de aterramento principal da SE, porém, o valor medido de 0,486 Ω é bem 
próximo do limite superior de aceitação desta metodologia (0,5 Ω). 
 
46 
A análise comparativa entre os resultados das metodologias de equipotenciais 
e do alicate terrômetro indicaram concordância. Destaca-se a verificação da 
conexão do pára-raios da antena VHF onde o limite superior de aceitação de 0,5 Ω 
do alicate terrômetro apontou para existência de conexão o que concorda com o 
projeto da malha. Porém, como foi mencionado anteriormente, o valor medido entre 
o pára-raios e um ponto da malha principal, é próximo do valor limite, sendo este 
mais alto quando comparado com a média dos outros valores. Isto permite concluir 
que mesmo existindo conexão, há problema na mesma. Esta ideia fica reforçada 
pela metodologia de equipotenciais, cujos valores obtidos em campo indicam 
diferença de potenciais para fenômenos rápidos entre a antena VHF e a malha da 
SE. 
 
5.3 ENSAIOS NA SE FAZENDA RIO GRANDE 
 
A SE Fazenda Rio Grande é do tipo desabrigada que abaixa o nível de tensão 
de 34,5 kV a 13,8 kV. As medições foram realizadas com solo seco e dia 
ensolarado. 
A Figura 33 apresenta o desenho da malha de aterramento da SE Fazenda 
Rio Grande. 
 
 
47 
 
 
Figura 33: Desenho dos pontos de aterramento da SE Fazenda Rio Grande. 
 
São indicados em azul os pontos onde foram verificados os locais de conexão 
à malha de aterramento. 
A Figura 34 e a Figura 35 mostram alguns dos pontos acima identificados no 
dia das medições. 
 
48 
 
Figura 34: À esquerda ponto 12. À direita medição com alicate terrômetro entre os pontos 1 e 
4. 
 
 
Figura 35: À esquerda ponto 10. À direita carcaça ponto 14. 
 
Os pontos de acoplamento do equipamento à malha de aterramento sob 
ensaio estão descritos na Figura 33. 
Para o método de pontos equipotenciais na SE Fazenda Rio Grande foram 
selecionados os seguintes pontos para retorno dos circuitos de corrente e potencial: 
• Ec: Local de aterramento do eletrodo de corrente (Ec), distante 110 m do 
ponto limite da malha situado na parte traseira do terreno. No circuito de 
corrente foi utilizado cabo blindado coaxial RG 58 de impedância 
característica 50 Ω para conexão da malha de aterramento com o 
eletrodo auxiliar de corrente. 
• Ep: Local de aterramento do eletrodo de potencial (Ep), distante 80 m da 
periferia da subestação na direção do eletrodo de corrente (Ec). No 
circuito de potencial foi utilizado cabo isolado 12WF-12, diâmetro 1,5 mm 
para conexão da malha de aterramento com o eletrodo auxiliar de 
potencial. 
 
49 
A Figura 36 apresenta um croqui da disposição dos circuitos de correntes. 
 
 
Figura 36: Croqui do circuito de corrente nas instalações da SE Fazenda Rio Grande. 
 
A Tabela 7 apresenta os resultados dos pontos de conexão verificados 
durante o ensaio para a metodologia de equipotenciais. 
 
Tabela 7: Verificação de conexões de equipamentos à malha de aterramento SE Fazenda Rio 
Grande. Método de Pontos Equipotenciais. 
Ponto de Medição X (Megabras) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
X 
(STM 02) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
Ponto 1 1,12 bom 1,08 bom 
Ponto 2 1,13 bom 1,09 bom 
Ponto 3 1,19 bom 1,10 bom 
Ponto 4 1,21 bom 1,09 bom 
Ponto 5 1,22 bom 1,12 bom 
Ponto 6 1,22 bom 1,03 bom 
Ponto 7 1,21 bom 1,21 bom 
Ponto 8 1,15 bom 1,12 bom 
Ponto 9 1,12 bom 1,02 bom 
Ponto 10 1,17 bom 1,03 bom 
Ponto 11 A * bom * bom 
Ponto 11 B 1,19 bom 1,04 bom 
Ponto 12 1,26 regular 1,21 bom 
 
50 
Ponto de Medição X (Megabras) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
X 
(STM 02) 
Nível de 
Equipotencialização 
com o melhor ponto 
Ponto 13 * * * * 
Ponto 14 1,42 regular 1,32 regular 
Ponto 15 1,12 bom 1,00 bom 
Ponto 16 1,26 bom 1,03 bom 
Ponto 17 1,12 bom 1,02 bom 
Ponto 18 1,07 bom 1,01 bom 
Ponto 19 1,06 bom 1,01 bom 
Ponto 20 1,06 bom 1,01 bom 
Ponto 21 * bom * bom 
Ponto 22 1,07 bom 1,01 bom 
Ponto 23 1,07 bom 1,00 bom 
Ponto 24 (Trafo de aterramento) 1,01 bom 1,01 bom 
Ponto 25 * bom * bom 
Ponto 26 * bom * bom 
Ponto 27 1,01 bom 1,01 bom 
Ponto 28 1,00 bom 1,01 bom 
Ponto 29 1,06 bom 1,01

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