Hastes de Aterramento 

As Hastes de aterramento são usadas permitir que quaisquer picos de eletricidade sejam diretamente encaminhados para o chão, bem longe de instalações elétricas, de modo que sejam absorvidos sem maiores danos.

Haste de aterramento fabricada em núcleo de aço trefilado (SAE 1010/1020) com revestimento de cobre eletrolítico, oferecendo maior resistência e rigidez, permitindo ser encravada diretamente no solo sem furação. Perfeita fixação da camada de cobre com a de aço, comportando-se como um só metal, eliminando possibilidade de corrosão. A extremidade pontiaguda da haste de aterramento é feita a frio, preservando a dureza e a resistência do material.

Hastes de Aterramento 5/8 (12mm) x 1000mm

 Um aterramento elétrico é um ponto de referência integrado no circuito elétrico, usado como referência na medição de outras correntes elétricas, servindo também como via de retorno para um circuito elétrico. A finalidade de um aterramento é permitir que quaisquer picos de eletricidade sejam diretamente encaminhados para o chão, bem longe de instalações elétricas, de modo que sejam absorvidos sem maiores danos.

Um circuito elétrico é projetado para transportar eletricidade, independentemente da forma com se encontra esse energia. A eletricidade estática pode acumular-se em um circuito através do isolamento deficiente e criar uma situação perigosa, onde o circuito acaba ficando extremamente sobrecarregado com a eletricidade. O aterramento elétrico é a rota de escape para a energia adicional e está incorporado na maioria dos aparelhos elétricos.                                                   

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ATERRAMENTO

1. INTRODUÇÃO Aterramento é a arte de se fazer uma conexão com toda a terra. A conexão terra é na realidade a interface entre o sistema de aterramento e toda a terra, e é por esta interface que é feito o contato elétrico entre ambos ("terra" e sistema de aterramento).

O aterramento elétrico, com certeza, é um assunto que gera um número enorme de dúvidas quanto às normas e procedimentos no que se refere ao ambiente elétrico industrial. Muitas vezes, o desconhecimento das técnicas para realizar um aterramento eficiente, ocasiona a queima de equipamentos, ou pior, o choque elétrico nos operadores desses equipamentos.

Para que um Sistema de Energia Elétrica opere corretamente, com uma adequada continuidade de serviço, com um desempenho seguro do sistema de proteção e, mais ainda, para garantir os limites (dos níveis) de segurança pessoal, é fundamental que o quesito Aterramento mereça um cuidado especial.

Esse cuidado deve ser traduzido na elaboração de projetos específicos, nos quais, com base em dados disponíveis e parâmetros pré-fixados, sejam consideradas todas as possíveis condições a que o sistema possa ser submetido. Os objetivos principais do aterramento são:  Obter uma resistência de aterramento a mais baixa possível, para correntes de falta a terra; 

 Manter os potenciais produzidos pelas correntes da falta dentro de limites de segurança de modo a não causar fibrilação;  Fazer que equipamentos de proteção sejam mais sensibilizados e isolem rapidamente as falhas à terra;  Proporcionar um caminho de escoamento para terra de descargas atmosféricas;  Usar a terra como retorno de corrente no sistema MRT. Escoar as cargas estáticas geradas nas carcaças dos equipamentos.

2. CONSIDERAÇÕES GERAIS 2.1 – Conceitos Básicos Um dado importante, na elaboração do projeto de aterramento é o do conhecimento das características do solo, principalmente sua resistividade elétrica. Esta, além da importância para a engenharia elétrica, em termos de proteção e segurança, auxilia também em outras áreas como: Geologia, na localização de jazidas de minerais, lençol de água, petróleo, gás,etc.

O aterramento elétrico tem três funções principais:

Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas, através da viabilização de um caminho alternativo para a terra, de descargas atmosféricas.

 “Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra.

Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores, etc.), através da corrente desviada para a terra. Um aterramento elétrico consiste em uma ligação elétrica proposital de um sistema físico (elétrico, eletrônico ou corpos metálicos) ao solo. Este se constitui basicamente de três componentes:

 as conexões elétricas que ligam um ponto do sistema aos eletrodos; 

eletrodos de aterramento (qualquer corpo metálico colocado ao solo);  terra que envolve os eletrodos.

Existem várias maneiras para aterrar um sistema elétrico, que vão desde uma simples haste, passando por placas de formas e tamanhos diversos, chegando às mais complicadas configurações de cabos enterrados no solo.O ponto do sistema que se deseja conectar ao solo, dependendo da aplicação, este pode constituir-se em uma trilha numa placa de circuito impresso, na carcaça de um motor ou de um computador, ou ainda, no neutro de um sistema elétrico.

Também os eletrodos de aterramento podem ter configuração muito diversificada. Basicamente, o eletrodo se constitui em qualquer corpo em qualquer corpo metálico enterrado no solo. Podem ser enumeradas algumas configurações usuais, como cantoneiras de ferro galvanizado, sistemas hidráulicos ou malhas em reticulado. A forma, assim como a disposição geométrica dos eletrodos no solo são as mais variadas, de acordo com a aplicação.

Destacam-se : 

as hastes verticais : usadas principalmente quando as camadas mais profundas do solo têm menor resistividade, e que são muito práticas, por serem de fácil cravação; 

os eletrodos horizontais : enterrados usualmente a profundidade da ordem de 0,5 metros, são usados principalmente quando a maior preocupação é o controle do gradiente de potencial na superfície do solo. Fig.2.1-Constituição de um aterramento Para se avaliar a natureza dos aterramentos, deve ser considerado que, em geral, uma conexão à terra apresenta resistência, capacitância e indutância, cada qual influindo na capacidade de condução de corrente para terra.

A perspectiva na qual o sistema enxerga o aterramento pode ser expressa através de sua impedância. A impedância de aterramento pode ser conceituada como a oposição oferecida pelo solo à injeção de uma corrente elétrica no mesmo, através dos eletrodos, e se expressa quantitativamente por meio da relação entre a tensão aplicada ao aterramento e a corrente resultante. Esta impedância pode ser apresentada através de uma representação simplificada de aterramento por meio de um circuito equivalente, conforme a figura a seguir e explica sucintamente a origem da sua configuração. CG + IjI LR - IjI ? R L R L G C Fig.2.2-Componentes de corrente no solo Se uma porção limitada do eletrodo é considerada, pode-se notar que a corrente dissipada para o solo é composta pelas quatro componentes representadas na figura. A corrente que é injetada no eletrodo é parcialmente dissipada para o solo e parcialmente transferida para o comprimento restante do eletrodo .

Nesta última parcela, a corrente longitudinal, é observada as perdas internas ao condutor e um campo magnético é estabelecido na região em volta dos caminhos da corrente (interior e exterior do condutor). Em termos de circuito equivalente, a soma das energias correspondentes pode ser feito por meio de uma resistência e uma indutância em série. Por outro lado, o campo elétrico no solo (um meio de resistividade ? e permissividade ?), determina o fluxo de correntes condutiva e capacitiva no meio. A relação entre estas correntes não depende da geometria dos eletrodos, mas da relação s ??, onde s refere-se à condutividade do solo e ? à freqüência angular.

A energia associada ao fluxo dessas correntes transversais pode ser computada por meio de uma capacitância e uma condutância, colocadas em paralelo no circuito equivalente,(fig.2.2). 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.

O valor da resistência de aterramento pode ser quantificado pela relação entre a tensão aplicada a um aterramento e a corrente resultante (neste caso, entende-se por tensão o potencial adquirido pelo aterramento referido ao infinito): I R V T = (2.1) Para se estabelecer uma idéia da ordem de grandeza deste valor, deve-se considerar inicialmente que a terra não é um bom condutor de eletricidade, isto é, possui uma alta resistividade.

Contudo, a seção reta do caminho percorrido por uma corrente no solo pode ser bastante ampla, de forma que, a despeito da alta resistividade do solo, sua resistência pode ser pequena. A presença do aterramento se manifesta, na perspectiva do sistema, quando flui corrente pelos seus eletrodos. Na ausência da mesma, tem-se um potencial nulo nos eletrodos (mesmo potencial de um ponto infinitamente afastado). A resistência de aterramento pode afetar o sistema de duas formas: 

Através de uma influência ativa : o seu valor pode ser determinante na limitação do valor da corrente que flui para o solo; ? Numa perspectiva passiva: deve-se considerar que o fluxo de corrente pelo aterramento resulta numa elevação de potencial no solo, transmitida ao ponto de aterramento do sistema, e que o valor dessa elevação de potencial VT é diretamente proporcional ao valor da resistência de aterramento. = TT IRV (2.2) 2.2 – Aterramento de Sistema e Sistema de Aterramento Cabe estabelecer a distinção entre Sistema de aterramento e Aterramento de sistemas.

O primeiro termo relaciona-se ao sistema físico requerido . O segundo corresponde à forma como o sistema elétrico é conectado ao solo. Neste caso, existem basicamente três tipos de aterramento: ? Sistema isolado:não existe conexão condutiva proposital entre o sistema elétrico e o solo. O acoplamento entre ambos é fraco e se faz prioritariamente de forma capacitiva. O nível das máximas sobretensões possíveis neste tipo de sistema é elevado e existem dificuldades na localização de eventuais faltas para terra. ? Sistema solidamente aterrado: alguns pontos do sistema elétrico são conectados diretamente à terra, procurando-se um caminho de mínima impedância à passagem de eventual corrente de falta para o solo.

Os valores elevados da corrente,resultante nesta eventualidade, sensibilizam os dispositivos de proteção, que prontamente comandam o desligamento da parte faltosa do sistema. ? Sistema aterrado por impedância : neste caso é interposta propositalmente uma impedância (resistência ou reatância) entre o sistema elétrico e seu aterramento físico, que procura limitar o valor da corrente de eventual falta, sem contudo eliminar a ligação condutiva do sistema ao solo.

Tal forma de aterramento tenta implementar uma condição intermediária entre as duas alternativas citadas anteriormente, reunindo as vantagens de cada uma delas. 3. RESISTIVIDADE DO SOLO 3.1 – Conceitos Básicos

Na maioria dos projetos de aterramento, este é dimensionado para atender a solicitações lentas, como as correntes de curto-circuito. As freqüências representativas desse tipo de ocorrência são baixas, sendo próximas da freqüência fundamental dos sistemas, de valor 60 ou 50 Hz. Como o aterramento pode, também, estar sujeito a ocorrências associadas a fenômenos rápidos, é prática usual ajustar algumas correções localizadas no aterramento projetado para condições de baixas freqüências, para ajustar a sua configuração, complementando-a para também atender às solicitações rápidas. A figura a seguir, apresenta o circuito resultante da aplicação das simplificações cabíveis nas condições de baixa freqüência.

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