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Noções básicas sobre aterramento

Componentes de um eletrodo de aterramento

  • Condutor terra
  • A conexão entre o condutor terra e o eletrodo de aterramento
  • Eletrodo de aterramento

Locais das Resistências

  1. O eletrodo de aterramento e sua conexão
    a resistência do eletrodo de aterramento e sua conexão geralmente são muito baixas. Geralmente, as hastes de aterramento são fabricadas em material altamente condutor, de baixa resistência, como aço ou cobre.
  2. A resistência de contato da terra circundante ao eletrodo
    O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (uma agência governamental dentro do Departamento de Comércio dos EUA) mostrou que essa resistência é quase insignificante, desde que o eletrodo de aterramento esteja livre de tinta, graxa etc. e que o eletrodo de aterramento esteja em contato firme com o terra.
  3. A resistência do corpo de terra circundante
    O eletrodo de aterramento é cercado por terra que, conceitualmente, é composta por camadas concêntricas, todas com a mesma espessura. As camadas mais próximas ao eletrodo de aterramento são as menores, em termos de área, o que produz um maior grau de resistência. Cada camada subseqüente tem uma área um pouco maior, produzindo menor resistência. Finalmente, é atingido um ponto em que as camadas apresentam pouca resistência à terra ao redor do eletrodo de aterramento.

Assim, com base nessa informação, ao instalar sistemas de aterramento, devemos nos concentrar em como reduzir a resistência da terra.

O que afeta a resistência de aterramento?

Em primeiro lugar, a regulamentação da NEC (1987, 250-83-3) requer que pelo menos 2,5 metros de comprimento (8 pés) do eletrodo de aterramento esteja em contato com o solo. Quatro variáveis afetam a resistência de um sistema de aterramento:

  1. Comprimento/profundidade do eletrodo de aterramento
  2. Diâmetro do eletrodo de aterramento
  3. Número de eletrodos de aterramento
  4. Projeto do sistema de aterramento
Eletrodo de aterramento individual

Eletrodo de aterramento individual.

Comprimento/profundidade do eletrodo de aterramento

Uma maneira muito eficaz de baixar a resistência da terra é cravar os eletrodos de aterramento em uma profundidade maior. A resistividade do solo não é uniforme, e pode ser muito imprevisível. Essa resistividade é essencial ao instalar o eletrodo de aterramento, que deve ser posicionado abaixo da linha de congelamento. Isso é necessário para que a resistência à terra não seja muito afetada pelo congelamento do solo circundante.

Geralmente, dobrar o comprimento do eletrodo de aterramento reduz o nível de resistência em mais 40%. Em certas situações é fisicamente impossível cravar as hastes na profundidade desejada, como, por exemplo, em áreas em que o solo é composto de pedra, granito, etc. Nessas situações podem ser usados métodos alternativos, inclusive cimento em contato direto com a terra.

Vários eletrodos de aterramento interligados

Vários eletrodos de aterramento interligados

Diâmetro do eletrodo de aterramento

O aumento no diâmetro do eletrodo de aterramento não tem muito efeito em termos de diminuir a resistência. Por exemplo, ao se dobrar o tamanho do diâmetro de um eletrodo de aterramento, a resistência diminui em apenas 10%.

Número de eletrodos de aterramento

Outra maneira de diminuir a resistência da terra é usar vários eletrodos de aterramento. Nesse tipo de projeto, mais de um eletrodo são cravados no solo e conectados em paralelo a fim de reduzir a resistência. Para que os eletrodos adicionais tenham efeito, o espaçamento das hastes adicionais precisa pelo menos equivaler à profundidade da haste cravada. Se não for usado o espaçamento certo entre os eletrodos, as respectivas esferas de influência se intersectarão e a resistência não diminuirá.

Use a tabela das resistências de aterramento, a seguir, como referência na instalação de hastes de aterramento que estejam de acordo com necessidades específicas relacionadas à resistência. Lembre-se de que essa tabela só deve ser usada como referência geral, pois é necessário sempre levar em conta o fato de que o solo é composto de camadas que raramente são homogêneas. Os valores de resistência variam muito.

Malha de aterramento

Malha de aterramento.

Projeto do sistema de aterramento

Os sistemas de aterramentos simples consistem de um único eletrodo de aterramento cravado no solo. O uso de um único eletrodo de aterramento é a forma mais comum de aterramento, e pode ser encontrada na parte externa que circunda qualquer residência ou edificação comercial. Os sistemas de aterramento complexos consistem de várias hastes de aterramento, redes de grades ou malhas conectadas, placas e loops de aterramento. Esses sistemas normalmente são instalados em subestações de geração de energia, centrais de comutação e áreas de torres de telefonia celular.

As redes complexas aumentam drasticamente a quantidade de contato com o solo circundante e, assim, baixam a resistência.

Placa de aterramento

Placa de aterramento.

Tipo de soloResistividade do soloResistência de aterramento
Profundidade do eletrodo de aterramento
(metros)
Barra de aterramento
(metros)
M361051020
Solo muito úmido,
pantanoso
3010531263
Solo de cultivo, solo margoso
e argiloso
100331710402010
Solo de argila arenosa150502515603015
Solo arenoso úmido300663320804020
Concreto 1:5400---1608040
Cascalho molhado500160804820010050
Solo arenoso seco1.000330165100400200100
Cascalho seco1.000330165100400200100
Solo pedregulhoso30 0001.0005003001.200600300
Pedra107------