Aterramentos e Proteções Elétricas

ABC dos testes de aterramento e proteção elétrica Verificação da impedância de eletrodos de aterramento em edificações comerciais, industriais e residenciais

Talvez você não saiba onde se encontram os eletrodos de aterramento, mas se você é encarregado da manutenção de um prédio comercial ou de uma fábrica, sabe que com certeza o sistema elétrico é aterrado. Um eletrodo de aterramento liga o sistema elétrico à terra, para que caso ocorra um evento como um raio ou excesso de tensão fornecida pela companhia de energia, a corrente seja dispersada na terra de forma segura. Vários regulamentos e padrões elétricos especificam a impedância mínima dos eletrodos de aterramento. A International Electrical Testing Association estabeleceu que eles devem ser testados cada 3 anos. Impedância do eletrodo de aterramento Figura 1: Sistema de aterramento com aço reforçado e haste de aterramento (eletrodo). O bom funcionamento do eletrodo de aterramento depende da impedância do eletrodo em relação à terra, que por sua vez depende da resistividade da terra e da estrutura do eletrodo. A resistividade define a capacidade de condução de corrente do material. A resistividade da terra, por sua vez: 1. Depende da composição do solo (ex.: argila, cascalho, areia) 2. Pode variar, mesmo dentro de pequenas distâncias, devido à mistura de diversos materiais. 3. Depende do teor mineral (ex.: sal) 4. Varia com a compressão e com o decorrer do tempo, devido à sedimentação 5. Muda com a temperatura (época do ano) – a resistividade aumenta com temperaturas mais baixas 6. Pode ser afetada por tanques metálicos, canos e cabos de aço subterrâneos, etc. 7. Varia com a profundidade O NEC (National Electrical Code) dos EUA especifica 25 ohms como limite aceitável de impedância para os eletrodos de aterramento. O IEEE* recomenda que a resistência entre o eletrodo de aterramento principal e a terra seja de 1 a 5 ohms em sistemas de grande porte. Os órgãos regulatórios locais e os gerentes de instalações são responsáveis por determinar os limites aceitáveis de impedância do eletrodo de aterramento. Como funcionam os testadores de aterramento Há dois tipos de testadores de impedância de aterramento: Testadores de 3 e 4 pontos e testadores tipo alicate. Os dois tipos aplicam tensão no eletrodo e medem a corrente produzida. Os testadores de aterramento têm: 1. Corrente de teste de CA. A terra não é boa condutora de CC. 2. Freqüência de teste próxima mas distinguível da freqüência de potência e seus harmônicos (impede a interferência de correntes erráticas). 3. Condutores separados de fonte e de medição para compensar os condutores longos. 4. Filtro de entrada projetado para captar o próprio sinal e filtrar os outros, deixando-os de fora. Testador de aterramento com 3 ou 4 hastes que reúne geração de corrente e medição de tensão em várias hastes ou alicates. Testadores de aterramento tipo alicate com transformador de fonte e de medição. Principais métodos de teste O método “sem haste” ou “com alicate” permite medir a impedância de um circuito em série de eletrodos de aterramento, sem desconectar da rede elétrica. Este testador gera tensão no condutor de aterramento e mede a corrente produzia no circuito. Uma leitura alta anormal ou circuito aberto indica má conexão entre dois ou mais componentes. Os testes sem hastes requerem um trajeto de baixa impedância em paralelo com o eletrodo, tais como eletrodos de poste elétrico, chapas da base de postes ou condutores neutros sem isolação.  Figura 2: Trajetos de teste de corrente com o método sem haste. Clique em “Informações sobre produtos” para saber mais sobre os produtos da Fluke para aterramento e proteção elétrica.