GIS Duplo Aterramento & Aterramento Direto: Medidas Antiacidentes da State Grid 2018

1. Em relação ao GIS, como deve ser entendido o requisito do item 14.1.1.4 das "Dezoito Medidas Antiacidente" (edição de 2018) da State Grid?

14.1.1.4: O ponto neutro do transformador deve ser conectado a dois lados diferentes da malha principal de aterramento por meio de dois condutores de aterramento, e cada condutor de aterramento deve atender aos requisitos de verificação de estabilidade térmica. Equipamentos principais e estruturas de equipamentos devem ter dois condutores de aterramento conectados a troncos diferentes da malha principal de aterramento, e cada condutor de aterramento também deve satisfazer os requisitos de verificação de estabilidade térmica. Os cabos de ligação devem ser dispostos de forma a facilitar a inspeção e teste periódicos.

Comparado com a edição de 2012 das "Dezoito Medidas Antiacidente," a redação foi alterada de “equipamentos principais e estruturas de equipamentos devem preferencialmente ter dois condutores de aterramento conectados a troncos diferentes da malha principal de aterramento” para “equipamentos principais e estruturas de equipamentos devem ter dois condutores de aterramento conectados a troncos diferentes da malha principal de aterramento.” Esta mudança eleva o requisito de recomendatório (“devem preferencialmente”) para obrigatório (“devem”). Atualmente, todas as subestações na China implementaram condutores de aterramento duplos conforme exigido. Para melhor proteger os equipamentos principais, a aplicação de condutores de aterramento duplos deve ser obrigatória.

Explicação do item 14.1.1.4 da edição de 2018 das "Dezoito Medidas Antiacidente" da State Grid em relação ao GIS:

O GIS é classificado como equipamento principal em uma subestação e deve cumprir este item:

• A carcaça do GIS e suas estruturas de suporte associadas devem ser equipadas com dois condutores de aterramento, e esses dois condutores devem se conectar a troncos diferentes da malha principal de aterramento (para evitar falhas em um único ponto que levem à perda de aterramento);

• Cada condutor de aterramento deve passar pela verificação de estabilidade térmica (para garantir que não seja danificado pelo superaquecimento quando a corrente de falha passa por ele);

• A disposição dos condutores de aterramento deve permitir a inspeção e teste periódicos convenientes (para atender aos requisitos operacionais e de manutenção de confiabilidade do aterramento).

Este item eleva o “requisito recomendatório” da versão de 2012 para um “requisito obrigatório.” Como peça central de equipamento principal, o GIS deve ser configurado com condutores de aterramento duplos para aumentar a redundância e confiabilidade do sistema de aterramento.

Combinado com a situação no local, conforme mostrado na figura abaixo.

Para o equipamento principal isolado mostrado na figura acima, o requisito de aterramento duplo é relativamente fácil de entender. No entanto, para o GIS—onde interruptores, desligadores e outros componentes principais são integrados—interpretações de "aterramento duplo para equipamento principal" podem variar entre indivíduos. Na minha opinião, todo o GIS deve ser simplesmente considerado como uma única unidade de equipamento principal. A base para isso é a seguinte:

A base de cada baia e a estrutura de suporte devem ter não menos de dois pontos de aterramento confiáveis. Os condutores de aterramento devem estar firmemente conectados, livres de corrosão, danos ou deformações, e manter boa continuidade elétrica. Barras horizontais de aterramento expostas devem ter suportes adicionais instalados a intervalos de 0,5–1,5 m, seções verticais a intervalos de 1,5–3 m, e curvas a intervalos de 0,3–0,5 m.

Como aplicado no local, isso é ilustrado na figura abaixo: os pontos A e B representam as duas conexões de aterramento confiáveis entre a base e a malha principal de aterramento. A base é então confiavelmente ligada à estrutura de suporte do GIS através do jumper no ponto C. Módulos individuais do GIS são confiavelmente interconectados através de jumpers no ponto D (flanges metálicos não requerem jumpers de ligação). Essa configuração estabelece um sistema de aterramento confiável de dois pontos para o conjunto inteiro do GIS (com a carcaça do GIS servindo como parte do caminho de aterramento).

Alguém pode então perguntar: "Se for esse o caso, qual é o propósito de todos esses cabos de aterramento individuais no GIS?" conforme mostrado na figura abaixo:

Isso leva à segunda pergunta:

2. Em relação ao GIS, como deve ser entendido o requisito de aterramento direto?

A figura acima mostra condutores de aterramento levados diretamente de diferentes partes do GIS para terminais de aterramento dedicados ou blocos de aterramento—ao invés de depender da carcaça do GIS para o aterramento. A razão está especificada na seguinte regulamentação:

“Transformadores de tensão, parafusos de proteção contra surtos e chaves de aterramento rápidas devem ser conectados diretamente à malha principal de aterramento por meio de condutores de aterramento dedicados, e não devem ser aterrados através da carcaça ou estruturas de suporte.”

Olhando para a figura acima, surge outra pergunta:

3. Para parafusos de proteção contra surtos, transformadores de tensão e chaves de aterramento rápidas dentro do GIS, há um requisito de aterramento direto duplo?
Conforme mostrado na figura abaixo:

Em relação à subestação mostrada na figura acima, alguns especialistas apontaram que o disjuntor de aterramento rápido também deve usar dois condutores de aterramento conectados diretamente ao bloco de aterramento. Diante dessa questão, consultamos especificamente o fabricante, e a resposta do fabricante indicou que não há exigência de aterramento direto duplo - apenas é necessário aterramento direto, desde que o condutor de aterramento possa suportar a corrente de falha de aterramento necessária.