15 - ATERRAMENTO

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ELETRICIDADE APLICADA ELETRICIDADE APLICADA –– PROF. SPROF. SÉÉRGIORGIO
CAPÍTULO IV
SISTEMA
DE
PROTEÇÃO
PROFESSOR: SÉRGIO QUEIROZ DE ALMEIDA 
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� CAPÍTULO IV – SISTEMA DE PROTEÇÃO
� 4.2 – ATERRAMENTO
� Para o bom funcionamento de um sistema elétrico, 
seja na área de potência ou na área de 
telecomunicação ou até mesmo em pequenos 
sistemas como uma sala com computadores em rede, 
é imprescindível um bom sistema de proteção contra 
descargas atmosférica e um bom sistema de 
aterramento. Embora aparentemente simples, os 
sistemas de proteção devem levar em consideração 
muitas variáveis, com o objetivo de garantir a 
continuidade do funcionamento dos sistemas onde 
são empregados. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� Os terminais de aterramento são hastes, geralmente 
de cobre, enterradas no chão, a um nível que 
dependerá do tipo de solo e do tipo de construção 
que se deseja proteger. Os minerais que compõem o 
solo determinam melhores resultados no escoamento 
da descarga. Existem componentes não 
convencionais dos sistemas de proteção que 
desativam momentaneamente um aparelho, um 
instrumento ou transmissor elétrico nas proximidades 
do local de queda do relâmpago. A voltagem desses 
instrumentos pode aumentar e esse aumento é
denominado surto de tensão ou sobretensão.
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� Os supressores de surto ou para-raios eletrônicos 
são componentes adicionados aos sistemas 
convencionais para proteger contra as sobretensões. 
Centelhadores, varistores, diodos zener, são 
exemplos comuns de supressores. 
� Quanto à sistemas de aterramento pode se afirmar 
que segurança para o usuário e para o equipamento 
ligado a uma fonte elétrica é a finalidade básica e 
fundamental em qualquer sistema elétrico. Projetado 
para evitar correntes de modo incomum, assegurando 
tranquilidade para o usuário de uma instalação e 
também a segurança de equipamentos energizados. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� Um aterramento elétrico consiste em uma ligação 
elétrica proposital de um sistema físico ao solo. Este 
se constitui basicamente dos eletrodos de 
aterramento, as conexões destes ao sistema a ser 
protegido e a terra que envolve os eletrodos. A norma 
NBR 5410/04 orienta os tipos de aterramento como 
veremos a seguir. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� Um aterramento elétrico consiste em uma ligação 
elétrica proposital de um sistema físico ao solo. Este 
se constitui basicamente dos eletrodos de 
aterramento, as conexões destes ao sistema a ser 
protegido e a terra que envolve os eletrodos. A norma 
NBR 5410/04 orienta os tipos de aterramento como 
veremos a seguir. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� CAMPO MAGNÉTICO
� Os equipamentos têm um certo grau de sensibilidade 
à perturbação de origem eletromagnética. Um simples 
raio que caia perto de uma instalação que tenha 
muitos sensores, transdutores associados a sinal, 
comandos, pode causar um mal funcionamento. De 
uma forma mais simples, não é danificar esse 
equipamento, é levar a ele uma informação que será
codificada, não como um raio que caiu, mas uma 
informação de uma atitude que ele deve tomar e que 
vai ser errada. Isso é uma perturbação 
eletromagnética.
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO
� A resistência de aterramento oferecida por 
aterramento simples, na maioria das vezes não é
suficientemente baixa, a ponto de se encaixar nos 
valores máximos preceituados por normas, já que 
esta depende diretamente do valor da resistividade do 
solo na profundidade em que se acha enterrado o 
eletrodo. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO
� Há várias maneiras para aterrar um sistema elétrico, 
desde a mais simples esfera, passando por placas de 
formas e tamanhos diversos, fitas metálicas que se 
prolongam por faixas de terrenos, chegando as mais 
complicadas configurações de cabos enterrados no 
solo. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO
� RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO
� Um aterramento é constituído basicamente de três 
componentes: 
� As conexões elétricas que ligam um ponto do 
sistema aos eletrodos;
� Os eletrodos de aterramento
� E a terra que envolve os eletrodos. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO - RESISTIVIDADE DO SOLO 
� A terra, isto é o solo, pode ser considerado como um 
condutor através do qual a corrente elétrica pode fluir, 
ou melhor, dissipar-se. A resistividade do solo pode 
variar muito através da profundidade, devido as 
diferenças na porcentagem de umidade, tipo do 
material que compõe o solo, temperatura, idade de 
formação geológica, entre outras. Os solos que 
apresentam resistividade mais baixa são os que 
contêm resíduos vegetais, os pantanosos e os 
situados no fundo de vales e nas margens de rios.
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� 4.2 – ATERRAMENTO - RESISTIVIDADE DO SOLO 
� Os de maior resistividade são os arenosos, os 
rochosos e os situados em locais altos e desprovidos 
de vegetação. Na Tabela abaixo são encontrados 
alguns valores típicos de resistividade em função 
da composição do solo. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO - ESTRATIFICAÇÃO DO SOLO 
� O solo é constituído, em geral, por várias 
camadas horizontais com formação geológica 
diferente, por esta razão o solo é modelado em 
camadas estratificadas, conforme mostrado abaixo. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO 
� Determinação da resistividade do solo 
� A primeira informação necessária para a 
elaboração de um projeto de aterramento é ter o 
conhecimento prévio das características do solo, 
principalmente no que diz respeito à sua constituição. 
Portanto, conhecer o valor da resistividade do solo é
fundamental no início da realização de um projeto de 
aterramento. 
� A resistividade do solo (r) varia bastante de um local 
para outro e, às vezes, em pontos bem próximos são 
verificadas alterações razoáveis nos valores medidos. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO 
� Para a medição da resistividade do solo, basicamente 
há duas maneiras: 
� Medição por amostragem – esta é realizada em 
laboratório, ensaiando-se uma amostra de solo coletado 
no local cuja resistividade se deseja conhecer; entretanto, 
a medição por amostragem apresenta um grande 
inconveniente, pois não pode assegurar que a amostra 
apresente no laboratório exatamente as mesmas 
características que apresentava no local de origem, 
principalmente em relação a umidade e compactação. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO 
� Resistência de aterramento 
� Os caminhos de corrente no solo apresentam uma 
geometria complexa e, assim, ao analisar a terra 
como um condutor de corrente, não se tem a 
mesma simplicidade de tratamento existente no 
caso de condutoresmetálicos lineares. A corrente 
ao ser injetada no solo, tende a se dispersar em 
todas as direções, percorrendo caminhos 
determinados pelas características do solo. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO 
� Resistência de aterramento – Medição
� Método do Megger 
� A base deste processo de medida consiste em medir 
a resistência do aterramento em função da queda 
de potencial usando um terra auxiliar, criando uma 
estrutura composta por uma haste de injeção de 
corrente e uma haste de medição de potencial. É
utilizado em diversos aparelhos no mercado e é
chamado de Megger. 
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� Resistência de aterramento – Método do Megger 
� O esquema de ligação é composto pela disposição 
dos eletrodos de corrente (C1 e C2) e dos eletrodos 
internos de potencial (P1 e P2), onde temos (D) 
como a distância entre o terra auxiliar (eletrodo de 
corrente C2) e o terra a ser medido e (x) que é a 
distância entre o eletrodo de potencial (P2) e o terra a 
ser medido, como está indicado na figura a seguir. 
� Para que se tenham resultados confiáveis é
indicado que o aparelho utilizado seja de corrente 
alternada e que possua filtro para eliminação de 
correntes de interferência. 
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� 4.2 – ATERRAMENTO 
� Resistência de aterramento – Medição
� Método do Megger 
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Na NBR 5410/04 são considerados os esquemas de 
aterramento descritos:
� TN, TT e IT
� Nas figuras são utilizados os seguintes símbolos:
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Na classificação dos esquemas de aterramento é
utilizada a seguinte simbologia:
� primeira letra - Situação da alimentação em relação à terra:
� T = um ponto diretamente aterrado;
� I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou 
aterramento de um ponto através de impedância;
� segunda letra - Situação das massas da instalação elétrica 
em relação à terra:
� T = massas diretamente aterradas, independentemente do 
aterramento eventual de um ponto da alimentação;
� N = massas ligadas ao ponto da alimentação aterrado (em corrente 
alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro);
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Na classificação dos esquemas de aterramento é
utilizada a seguinte simbologia:
� outras letras (eventuais) - Disposição do condutor neutro e 
do condutor de proteção:
� S = funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores 
distintos;
� C = funções de neutro e de proteção combinadas em um único 
condutor (condutor PEN). (Ponto de Equalização de Neutro)
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema TN
� O esquema TN possui um ponto da alimentação 
diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a 
esse ponto através de condutores de proteção. São 
consideradas três variantes de esquema TN, de 
acordo com a disposição do condutor neutro e do 
condutor de proteção, a saber:
� a) esquema TN-S, no qual o condutor neutro e o condutor 
de proteção são distintos (figura 1);
� b) esquema TN-C-S, em parte do qual as funções de neutro 
e de proteção são combinadas em um único condutor 
(figura 2);
� c) esquema TN-C, no qual as funções de neutro e de 
proteção são combinadas em um único condutor, na 
totalidade do esquema (figura 3).
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema TN
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema TN
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema TN
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema TT
� O esquema TT possui um ponto da alimentação 
diretamente aterrado, estando as massas da 
instalação ligadas a eletrodo(s) de aterramento 
eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento 
da alimentação (figura 4).
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema TT
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema IT
� No esquema IT todas as partes vivas são isoladas da 
terra ou um ponto da alimentação é aterrado através 
de impedância (figura 5). As massas da instalação 
são aterradas, verificando-se as seguintes 
possibilidades:
� massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da 
alimentação, se existente; e
� massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento próprio(s), 
seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação, 
seja porque o eletrodo de aterramento das massas é
independente do eletrodo de aterramento da alimentação.
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema IT
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� 4.2 – ATERRAMENTO - Esquema de aterramento
� Esquema IT