A diferença entre aterramento TT e TN

Nos sistemas de energia elétrica, o aterramento (grounding) é uma medida crítica para garantir a segurança dos equipamentos elétricos e das pessoas. Dependendo de como o ponto neutro da fonte de energia e as partes condutoras expostas (como caixas metálicas) dos equipamentos elétricos estão conectados ao solo, os sistemas de energia podem ser classificados em vários tipos. Os dois tipos mais comuns são os sistemas TN e TT. As principais diferenças entre esses sistemas residem na forma como o ponto neutro da fonte de energia é aterrado e como as partes condutoras expostas do equipamento estão conectadas à terra.

1. Sistema TN

Definição: Em um sistema TN, o ponto neutro da fonte de energia é aterrado diretamente, e as partes condutoras expostas dos equipamentos elétricos estão conectadas ao sistema de aterramento da fonte de energia através de um condutor de proteção (linha PE). O "T" em TN significa o aterramento direto do ponto neutro da fonte de energia, enquanto o "N" indica que as partes condutoras expostas do equipamento estão conectadas ao sistema de aterramento da fonte de energia através de um condutor de proteção.

1.1 Sistema TN-C

Características: Em um sistema TN-C, o condutor neutro (linha N) e o condutor de proteção (linha PE) são combinados em um único condutor chamado linha PEN. A linha PEN serve tanto como caminho de retorno para as correntes de trabalho quanto como aterramento protetor.

Vantagens:

• Estrutura simples e custo menor.

• Adequado para pequenos sistemas de distribuição ou aplicações de energia temporária.

Desvantagens:

• Se a linha PEN se romper, todo o equipamento perde sua proteção de aterramento, representando um risco de segurança.

• Flutuações de tensão podem ocorrer devido ao uso compartilhado da linha PEN para correntes de trabalho e correntes de aterramento, afetando o desempenho do equipamento.

1.2 Sistema TN-S

Características: Em um sistema TN-S, o condutor neutro (linha N) e o condutor de proteção (linha PE) são completamente separados. A linha N é usada apenas como caminho de retorno para as correntes de trabalho, enquanto a linha PE é dedicada à proteção de aterramento.

Vantagens:

• Alta segurança: Mesmo se a linha N se romper, a linha PE permanece intacta, garantindo proteção contínua para o equipamento.

• Melhor estabilidade de tensão: Como a linha N e a linha PE estão separadas, não há interferência das correntes de trabalho na linha PE.

• Adequado para edifícios industriais, comerciais e residenciais com sistemas de distribuição de maior escala.

Desvantagens:

Custo mais alto em comparação com os sistemas TN-C devido à necessidade de uma linha PE adicional.

1.3 Sistema TN-C-S

Características: Um sistema TN-C-S é um sistema híbrido onde parte do sistema usa uma configuração TN-C, e outra parte usa uma configuração TN-S. Geralmente, o lado da fonte de energia usa um sistema TN-C, e no final do usuário, a linha PEN é dividida em linhas N e PE separadas.

Vantagens:

• Custo menor em comparação com um sistema TN-S completo, adequado para sistemas de distribuição de médio porte.

• No final do usuário, a separação das linhas N e PE melhora a segurança.

Desvantagens:

Se a linha PEN se romper antes do ponto de separação, ainda pode afetar a segurança do sistema inteiro.

2. Sistema TT

Definição: Em um sistema TT, o ponto neutro da fonte de energia é aterrado diretamente, e as partes condutoras expostas dos equipamentos elétricos estão conectadas à terra através de eletrodos de aterramento independentes. Os dois "T"s em TT significam o aterramento direto do ponto neutro da fonte de energia e o aterramento independente das partes condutoras expostas do equipamento.

2.1 Características

Aterramento da Fonte de Energia: O ponto neutro da fonte de energia é aterrado diretamente, estabelecendo um potencial de referência.

Aterramento do Equipamento: Cada equipamento elétrico tem seu próprio eletrodo de aterramento independente conectado diretamente à terra, em vez de estar conectado ao sistema de aterramento da fonte de energia através de um condutor de proteção.

Mecanismo de Proteção: Quando um dispositivo sofre uma corrente de fuga, a corrente flui através do eletrodo de aterramento do dispositivo para a terra, criando uma corrente de curto-circuito que dispara o disjuntor ou fusível para desconectar a energia, protegendo o equipamento e as pessoas.

2.2 Vantagens

• Alta Independência: Cada dispositivo tem seu próprio aterramento independente, portanto, se o aterramento de um dispositivo falhar, o aterramento dos outros dispositivos permanece eficaz.

• Adequado para Fornecimento de Energia Descentralizado: O sistema TT é particularmente adequado para áreas rurais, fazendas, edifícios temporários e outros cenários de fornecimento de energia descentralizado, onde o equipamento está amplamente distribuído e é difícil implementar uma rede de aterramento unificada.

• Boa Isolamento de Falhas: Quando um dispositivo falha, os sistemas de aterramento dos outros dispositivos não são afetados, limitando a extensão da falha.

2.3 Desvantagens

• Requisitos Altos de Resistência ao Solo: Para garantir que os dispositivos de corrente residual (RCDs ou RCCBs) operem de forma confiável, a resistência ao solo de cada dispositivo deve ser muito baixa (geralmente inferior a 10Ω), o que aumenta a complexidade e o custo de instalação.

• Flutuações de Tensão: Como cada dispositivo tem um aterramento independente, se vários dispositivos experimentarem correntes de fuga simultaneamente, o potencial de aterramento pode subir, afetando a operação de outros dispositivos.

• Requisitos Mais Altos para RCDs: O sistema TT geralmente requer dispositivos de corrente residual de alta sensibilidade (RCDs ou RCCBs) para garantir a desconexão rápida da energia durante um evento de fuga.

3. Comparação Entre Sistemas TN e TT

4. Escolha Entre Sistemas TN e TT

A escolha entre um sistema TN e um sistema TT depende da aplicação específica, requisitos de segurança, condições de instalação e considerações de custo:

• Sistema TN: Adequado para sistemas de fornecimento de energia centralizados, como redes urbanas, plantas industriais, edifícios comerciais e áreas residenciais. O sistema TN-S, em particular, é amplamente utilizado em edifícios modernos devido à sua excelente segurança e estabilidade de tensão.

• Sistema TT: Adequado para sistemas de fornecimento de energia descentralizados, como áreas rurais, fazendas, edifícios temporários e equipamentos móveis. A característica de aterramento independente do sistema TT o torna ideal para cenários onde uma rede de aterramento unificada é difícil de implementar, mas exige atenção cuidadosa à resistência ao solo e aos dispositivos de corrente residual.

Conclusão

Ambos os sistemas TN e TT têm suas vantagens e desvantagens. A escolha do sistema de aterramento deve ser baseada na aplicação específica, requisitos de segurança, condições de instalação e fatores de custo. Os sistemas TN são geralmente preferidos para sistemas de fornecimento de energia centralizados, oferecendo melhor segurança e estabilidade de tensão, enquanto os sistemas TT são adequados para sistemas de fornecimento de energia descentralizados, fornecendo forte independência e isolamento de falhas, mas exigindo padrões mais elevados para resistência ao solo e proteção por corrente residual.