Por Jack Smith
Por que o sistema elétrico de uma instalação deve ter um bom aterramento elétrico? Além de ser exigido pela Associação Nacional de Proteção Contra Incêndio (NFPA) e pela administração de saúde e segurança ocupacional (OSHA), e recomendado pelo Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE), Instituto Americano de Normas Nacionais (ANSI)e pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), um sistema bem aterrado aumenta a segurança elétrica e diminui as chances de danos ou falhas no equipamento.
O NEC fornece requisitos específicos para serviços elétricos fornecidos pela concessionária e sistemas derivados separadamente. Um sistema derivado separadamente recebe energia de uma fonte de energia elétrica ou equipamento diferente do serviço público. Esta coluna abordará certos aspectos associados apenas ao serviço elétrico fornecido pela concessionária de aterramento.
Definição de termos
O Artigo 100 do NEC inclui a definição de termos essenciais para a correta aplicação do código. As seguintes definições de aterramento do sistema elétrico são da Parte I do Artigo 100:
- Aterramento: O aterramento.
- Aterramento: Conectado ao aterramento ou a um corpo condutor que estende a conexão de aterramento.
- Condutor aterrado: Um sistema ou condutor de circuito que é intencionalmente aterrado.
- Condutor de equipamento de aterramento: O caminho (ou caminhos) condutivo instalado para conectar peças de metal de equipamentos normalmente não transportadores de corrente e ao condutor aterrado do sistema ou ao condutor do eletrodo de aterramento, ou ambos. É reconhecido que o condutor de aterramento do equipamento também realiza a ligação.
- Eletrodo de aterramento: Um objeto condutor através do qual uma conexão direta com a terra é estabelecida.
- Eletrodo condutor de aterramento: Um condutor usado para conectar o condutor aterrado do sistema ou o equipamento a um eletrodo de aterramento ou a um ponto no sistema de eletrodo de aterramento.
Conexões de aterramento
Um sistema de fiação local fornecido por um serviço de aterramento CA deve ter um condutor de eletrodo de aterramento conectado ao condutor de serviço de aterramento. A conexão deve ser feita em um ponto acessível da extremidade final da carga na queda de serviço ou lateral de serviço ao terminal ou barramento ao qual o condutor de serviço aterrado está conectado na desconexão de serviço. Queda de serviço refere-se a condutores suspensos; lateral de serviço refere-se a condutores subterrâneos.
Se o transformador que fornece o serviço estiver localizado fora do prédio, pelo menos uma conexão de aterramento adicional deve ser feita do condutor de serviço aterrado para um eletrodo de aterramento - no transformador ou em outro lugar fora do prédio. Para serviços que são alimentados duplamente em um gabinete comum ou agrupados em gabinetes separados e usam uma ligação secundária, é permitida uma única conexão do condutor de eletrodo de aterramento ao ponto de ligação dos condutores aterrados de cada fonte de alimentação.
Enquanto o aterramento envolve uma conexão intencional de um circuito ou condutor do sistema a um eletrodo de aterramento colocado no solo, o aterramento do equipamento conecta o gabinete ou gabinete do equipamento a um eletrodo de aterramento. Este circuito ou condutor do sistema normalmente se refere ao condutor neutro. O artigo 250.26 do NEC especifica qual condutor deve ser aterrado para sistemas de cabeamento de instalações CA:
| Configuração da fiação do sistema | Condutor a ser aterrado |
|---|---|
| Monofásico, 2 fios | Um condutor |
| Monofásico, 3 fios | Condutor neutro |
| V medido | (Amperes) |
| Sistemas multifásicos com um único fio comum a todas as fases | Condutor comum |
| Sistemas multifásicos em que uma fase é aterrada | Condutor monofásico |
| Sistemas multifásicos em que uma fase é aterrada, um condutor de fase | Condutor neutro |
Peças de metal expostas e que normalmente não transportam a corrente de equipamentos fixos, fornecidos por ou envolvendo condutores ou componentes que possam ser energizados, devem ser conectadas a um condutor de aterramento do equipamento se o equipamento operacional:
- Tem quaisquer terminais com mais de 150V até o terra
- Está localizado em uma área molhada ou úmida e não eletricamente isolada
- Está sujeito a contato humano
- É alimentado por um método de fiação que fornece um condutor de aterramento do equipamento
Aterramento
O aterramento adequado ao sistema elétrico de uma instalação garante uma conexão de baixa impedância do sistema elétrico ao terra. No entanto, a eficácia do aterramento depende de vários fatores. Embora o eletrodo de aterramento colocado no solo deva ser altamente condutivo, a resistência real do aterramento depende do comprimento e da profundidade do eletrodo de aterramento colocado no solo, do diâmetro do eletrodo, do número real de eletrodos, do projeto do sistema de aterramento e resistividade real, ou condutividade, do solo.
O grau de condutividade do solo é variável e complexo. A profundidade do solo afeta a resistividade, que normalmente diminui à medida que a profundidade aumenta. O posicionamento profundo dos eletrodos pode reduzir a impedância de aterramento, como pode ser usado com vários eletrodos. Outros fatores que afetam a resistividade do solo incluem a composição do solo, conteúdo mineral, sedimentação e/ou compressão, temperatura (a resistividade aumenta conforme a temperatura diminui) e a presença (ou ausência) de objetos de metal enterrados no solo (como tanques ou tubos).
Como os eletrodos de aterramento estão sujeitos à oxidação e corrosão e devido ao potencial de variação da resistividade do solo, a integridade do eletrodo de aterramento deve ser testada periodicamente. Os sistemas de aterramento podem ser testados usando equipamentos de teste de aterramento como os modelos Fluke 1621, Fluke 1625 e Fluke 1623 e Fluke 1630 disponíveis na Fluke. Os equipamentos de teste de aterramento medem a resistividade do solo aplicando uma tensão ao eletrodo e medindo a corrente resultante. A Fluke oferece uma grande quantidade de informações sobre os testes de aterramento em seu website.
Fechar o loop
Escrevo esta coluna há mais de dois anos. No entanto, esta é minha última coluna "Terra Confiável" para a Fluke, pois estou embarcando em outra empreitada. A CFE Media LLC me nomeou editor da Applied Automation, um suplemento bimestral das revistas Control Engineering e Plant Engineering, começando com a edição de agosto de 2012.
Como escrevi na minha primeira coluna, quero dizer um grande "obrigado" à Fluke por me convidar a escrever esta coluna. Eu gostei de escrever cada um deles. Vou sentir saudades, de verdade.
Seguindo em frente, peço que você continue na "Terra Confiável"