Aterramento de Equipamentos: O Que É e Por Que É Importante

O que é aterramento?

Aterramento de equipamentos é uma conexão feita por meio de um elo metálico entre o corpo de qualquer aparelho elétrico, ou ponto neutro, conforme o caso, ao solo profundo. O elo metálico normalmente é de chapa de MS, CI ou fio de GI, que deve ser penetrado na grade de aterramento do solo.
Aterramento de equipamentos baseia-se nos Padrões IS:3043-1987.

1. Classificação de equipamentos elétricos IS: 9409-1980

2. Regras importantes para segurança e prática de aterramento baseiam-se nas regras IE 1956

3. Guia sobre os efeitos da corrente que passa pelo corpo humano – IS:8437-1997

4. Proteção de edifícios e estruturas contra raios – IS:2309-1969

5. Terra: A massa condutora da terra, cujo potencial elétrico em qualquer ponto é convencionalmente assumido e tomado como ZERO.

6. Eletrodo de terra: Um Condutor ou grupo de condutores em contato íntimo com a terra, fornecendo uma conexão elétrica à terra.

7. Resistência do eletrodo de terra: A resistência elétrica de um eletrodo de terra à massa geral da terra.

8. Condutor de aterramento: Um condutor protetor que conecta o terminal principal de aterramento a um eletrodo de terra ou outro meio de aterramento.

9. Ligação de potencial igual: Conexão elétrica que coloca várias partes condutoras expostas e partes condutoras externas em um potencial substancialmente igual.
   Exemplo: Conecte condutores de proteção, condutores de continuidade de terra e subidas de sistemas AC/HV, se houver.

10. Gradiente de potencial: A diferença de potencial por unidade de comprimento medida na direção em que é máxima.

11. Tensão de toque: A DP entre uma estrutura metálica aterrada e um ponto na superfície da terra separados por um alcance horizontal de um metro.

12. Tensão de passo: A DP entre dois pontos na superfície da terra separados por uma distância de um passo (passo), assumida como um metro.

13. Grade de terra: Um sistema de eletrodos de aterramento consistindo de conectores interconectados enterrados no solo para fornecer um aterramento comum para dispositivos elétricos e estruturas metálicas.

14. Tapete de terra: Um sistema de aterramento formado por uma grade de condutores enterrados horizontalmente – Serve para dissipar a corrente de falha de terra para a terra e também como um sistema de condutores de ligação de potencial igual.

Por que o aterramento é importante

O aterramento é importante para garantir:

1. Segurança das pessoas

2. Segurança dos equipamentos

3. Prevenir ou, pelo menos, minimizar danos aos equipamentos devido ao fluxo de correntes pesadas

4. Melhoria da confiabilidade do sistema de energia.

Classificação do aterramento

O aterramento é dividido amplamente em

1. Aterramento do sistema (Conexão entre parte da planta em um sistema operacional, como o neutro LV de uma transformadora de potência bobina) e terra.

2. Aterramento de equipamentos (aterramento de segurança) conectando corpos de equipamentos (como motor elétrico corpo, tanque de transformador, disjuntor caixa, varas de operação de disjuntores de ar, corpo de disjuntor LV, corpo de disjuntor HV, corpos de disjuntores alimentadores, etc.) à terra.

Valores permitidos de resistência de terra

Valores razoáveis para resistência de terra são:

• Estações de energia – 0,5 ohms

• Estações EHT – 1,0 ohms

• SS 33KV – 2 ohms

• Estruturas DTR – 5 ohms

• Resistência do pé da torre – 10 ohms

Quais são as bases para chegar aos valores permitidos de resistências de terra?

Conforme as regras IE, é necessário ter uma base definida para isso, conforme as regras IE, é necessário manter a tensão de toque inferior a

1. Valor seguro recomendado 523 volts

2. Ifault = corrente máxima em condições de falha,
   

    

3. A corrente máxima de falha é 100 KVA, a corrente em 100 KVA é de aproximadamente 100 A; onde a impedância percentual é 4%
   

    

4. Para uma subestação de transformador de 100 KVA
   

    

   
   0,26 ohms sendo muito baixo, um trabalho de qualidade deve ser realizado durante a construção, para obter tal valor do sistema de aterramento, e o custo para isso será muito alto.
   Portanto, os inspetores elétricos estão insistindo em cerca de 1,0 ohm. Isso parece justificar para as áreas urbanas. Este valor pode ser 2 ohms no caso de áreas rurais, o que é recomendado pela maioria das autoridades.

5. O valor da resistência do eletrodo de terra também carrega importância em vista da proteção total por para-raios contra raios.
   O valor da resistência do eletrodo de terra nesse caso é dado pela fórmula
   

    

   
   Tensão de flashover de 11 KV = 75 KV, e um deslocamento de para-raios = 40 KA.

Tipo de aterramento

Aterramento do tipo placa

Neste método, uma placa de ferro fundido de tamanho 600 mm × 600 mm × 6,3 mm de espessura é usada como placa de terra. Esta está conectada a uma tira de terra principal de GI mergulhada a quente de tamanho 50mm de largura × 6mm de espessura × 2,5 metros de comprimento, por meio de porcas, parafusos e arruelas de tamanho adequado. A tira de terra principal está conectada a uma tira de GI mergulhada a quente de tamanho 40mm × 3mm de comprimento necessário, conforme a localização do site, até a conexão de terra / neutro do equipamento.

A placa de terra é preenchida e coberta com material de aterramento (mistura de carvão vegetal e sal) por 150mm em todas as seis faces. O restante do poço é preenchido com a terra escavada. Juntamente com a placa de terra, um tubo de PVC rígido de 2,5 metros de comprimento também é fornecido no poço de terra para fins de rega, para manter a resistência de aterramento dentro do limite específico.

Aterramento do tipo tubo

Neste método, um tubo de GI mergulhado a quente de tamanho 40 mm de diâmetro × 2,5 metros é usado para aterramento de equipamentos. Este tubo é perfurado a cada intervalo de 100mm e é cônico na extremidade inferior. Um grampo é soldado neste tubo a 100 mm abaixo do topo para fazer a conexão com a tira de GI mergulhada a quente de tamanho 40mm × 3mm de comprimento necessário, conforme a localização do site, até a conexão de terra / neutro do equipamento. Na sua extremidade aberta, um funil é instalado para fins de rega. O tubo de terra é colocado dentro de um poço de 2700 mm de profundidade. Um "farma" de 600mm de diâmetro de folha de GI ou tubo de cimento em duas metades é colocado ao redor do tubo.

Então, o espaço angular entre este "farma" e o tubo de terra é preenchido com camadas alternadas de 300mm de altura com sal e carvão vegetal. O espaço restante fora do "farma" será preenchido com a terra escavada. O "farma" é gradualmente levantado à medida que o preenchimento avança.

Assim, o poço é preenchido até 300mm abaixo do nível do solo. Essa parte restante é coberta construindo uma pequena câmara de tijolo, para que a extremidade aberta superior do tubo e a conexão com o tubo de terra principal sejam acessíveis quando necessário. A câmara é fechada com uma tampa de madeira/pedra. A água é derramada no tubo através de seu funil aberto para manter a resistência de aterramento dentro do limite específico.

Outros tipos de aterramento: Quando as capacidades de certos equipamentos são limitadas, eles podem não suportar certas correntes de falha, então os seguintes tipos de aterramento são adotados para limitar a corrente de falha.

1. Aterramento de resistência