Falha ao Solo vs Falha à Terra: Compreendendo as Diferenças e Métodos de Proteção

O que é um Defeito à Terra e um Defeito de Aterramento?

Defeito à Terra:

Um defeito à terra ocorre quando se desenvolve uma conexão não intencional (defeito) entre um condutor ativo e o ponto de terra ou neutro. Nesse tipo de defeito, a corrente flui diretamente para a terra. Isso pode acontecer em várias formas, como um defeito de linha única à terra (L-G), defeito de duas linhas à terra (LL-G) ou defeito de três linhas à terra (LLL-G).

Os defeitos à terra são particularmente graves porque podem resultar em uma grande magnitude de corrente de defeito. Se não forem eliminados prontamente no tempo especificado, essa corrente elevada pode causar danos significativos ao equipamento do sistema de energia, incluindo transformadores, cabos e equipamentos de comutação. Portanto, a detecção rápida e o isolamento de defeitos à terra são cruciais para a proteção e segurança do sistema.

Nota:

O ponto de terra deve estar adequadamente conectado à fonte e efetivamente aterrado. Além disso, quando um condutor ativo entra em contato com a terra (por exemplo, cai na terra), cria-se um caminho não intencional para a terra. Essa condição é geralmente referida como defeito de aterramento, um tipo de defeito de circuito aberto ou de fuga onde a corrente flui do condutor para a terra.

Causas dos Defeitos à Terra:

• Falha de isolamento: Degradacão ou perda das propriedades dielétricas do isolamento devido ao envelhecimento, superaquecimento ou contaminação.

• Dano físico a cabos subterrâneos: Dano mecânico durante escavações ou construções, ou infiltração de água em valas de cabos, levando ao rompimento do isolamento.

• Sobrecarga de cabos: Corrente excessiva causando superaquecimento, que pode derreter ou cortar o condutor, permitindo que ele entre em contato com a terra.

• Perturbações naturais:

• Árvores caindo sobre linhas de energia.

• Acumulação ou fluxo de água sobre isoladores, causando descargas elétricas.

• Animais ou pássaros tocando simultaneamente um condutor ativo e uma estrutura aterrada, criando um caminho condutivo.

Proteção Contra Defeitos à Terra:

Para proteger o sistema de energia, são empregados relés de proteção para detectar condições anormais e iniciar o disparo do disjuntor associado.

Transformadores instrumentais, como Transformadores de Corrente (TCs) e Transformadores de Tensão (TTs), são usados para medir a corrente e a tensão do sistema, respectivamente. Esses sinais são alimentados aos relés de proteção, que os comparam com limiares pré-definidos.

Se a corrente ou a tensão excederem o limite pré-definido, o relé é ativado, enviando um sinal de disparo ao disjuntor para isolar a seção defeituosa e eliminar o defeito.

Relés comuns usados para proteção contra defeitos à terra incluem:

• Relés baseados em corrente:

• Relé de Sobrecorrente

• Relé de Sobrecorrente Instantâneo

• Relé de Defeito à Terra

• Relés baseados em tensão:

• Relé de Sobretensão

• Relé de Sobrefluxo

Defeito de aterramento:

Um defeito de aterramento é um tipo de defeito de circuito aberto que ocorre quando um cabo ou condutor portador de corrente se rompe e entra em contato com a terra ou com um material condutor que está em contato com a terra. Nesse cenário, sob condições de fluxo de potência radial, a extremidade de carga do sistema fica desconectada da fonte.