THE IMPORTANCE OF ELECTRICAL GROUNDING IN THE SAFETY AND EFFICIENCY OF ELECTRICAL SYSTEMS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ni10202410312231
Eliel Nery Vieira1;
Hugo da Silva Carneiro2;
Fernanda Silva Moreira3
Resumo: O trabalho a seguir irá propor a para aterramento elétrico, a tensão e a forma como o aterramento elétrico é utilizado e sua instalação adequada tende a promover impacto na segurança do usuário, minimizando acidentes, como a maioria dos usuários não sabe o que é o sistema ou mesmo para que sirvam os Fundamentos, o objetivo geral deste artigo é compreender o Aterramento elétrico e como seu desempenho contribui para a segurança dos usuários e como objetivo secundário: Importância do aterramento, tipos de aterramento, materiais e dispositivos, princípios básicos e normas técnicas. A metodologia utilizada foi a pesquisa bibliográfica, utilizando fontes como livros, revistas, teses, publicações na internet, permitindo que o pesquisador acesse material já existente sobre o tema, sendo do tipo qualitativo. O resultado e a discussão demonstram a importância do aterramento elétrico para a segurança e proteção da infraestrutura elétrica, fornecendo assim detalhes importantes que podem melhorar a eficiência do sistema e manter a segurança, bem como os padrões regulatórios. A conclusão é que o aterramento elétrico exerce um papel crucial e importante na segurança e proteção, sendo assim é melhor usar o sistema de aterramento TN-S porque o condutor de proteção estará sempre em potencial zero.
Palavras-chave: Aterramentos Elétricos, Equipotencialização, Segurança em Aterramentos Elétrico, Fuga de Corrente Elétrica, Choque Elétrico.
Abstract: The following work will propose the electrical grounding, the voltage and the way in which electrical grounding is used and its proper installation tends to promote an impact on user safety, minimizing accidents, as most users do not know what the system is or even what the Fundamentals are for, the general objective of this article is to understand electrical grounding and how its performance contributes to user safety and as a secondary objective: Importance of grounding, types of grounding, materials and devices, basic principles and technical standards. The methodology used was bibliographic research, using sources such as books, magazines, theses, and publications on the internet, allowing the researcher to access existing material on the subject, being of the qualitative type. The results and discussion demonstrate the importance of electrical grounding for the safety and protection of electrical infrastructure, thus providing important details that can improve system efficiency and maintain safety, as well as regulatory standards. The conclusion is that electrical grounding plays a crucial and important role in safety and protection, so it is better to use the TN-S grounding system because the protective conductor will always be at zero potential.
Keywords: Electrical Grounding, Equipotentialization, Safety in Electrical Grounding, Electrical Current Leakage, Electrical Shock.
1. INTRODUÇÃO
A conexão à terra é um dos elementos primordiais da segurança elétrica e desempenha um papel crucial para garantir a segurança de pessoas, animais e equipamentos contra os perigos dos choques elétricos e queimas de equipamentos. A sua finalidade é estabelecer uma ligação eficaz entre o sistema elétrico e o solo, assegurando uma dispersão segura da corrente em situações de falha ou curtocircuito. O sistema de aterramento elétrico é aplicado em variados contextos, desde ambientes residenciais e comerciais até a infraestrutura industrial de grande escala, como centrais elétricas. Ademais é mandatória em muitas jurisdições e regida por normas técnicas específicas, como a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) 5410/2004 (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
Segundo informações divulgadas pela revista Setor Elétrico, no período de 2001 a 2016, diversos estudos revelaram que cerca de 70% das edificações industriais apresentam sistemas de aterramento em desconformidade com as normas ou simplesmente não os possuía. Em relação às edificações comerciais, esse percentual aumentava significativamente para cerca de 90%. Já no caso das edificações residenciais, a proporção atingia surpreendentes 99% (MODENA, 2016).
Frente a esses pontos, é de suma importância adotar uma abordagem completa ao desenvolver e implantar sistemas de aterramento em ambientes industriais, com o intuito principal de proteger tanto os equipamentos quanto a segurança das pessoas que neles operam. Nesse sentido, fica claro que todas as indústrias independentemente de sua área de atuação e residências, necessitam de um sistema de aterramento eficaz para reduzir os riscos de choques elétricos e assegurar uma dissipação adequada da energia elétrica. A utilização de técnicas e tecnologias apropriadas de aterramento é fundamental para criar um ambiente de trabalho seguro e protegido contra possíveis danos provocados por falhas elétricas.
Conforme Barbosa (2022), o aterramento elétrico é um aspecto crucial que frequentemente suscita uma série de indagações em relação às normas e procedimentos aplicáveis ao contexto elétrico residencial, predial e industrial. O cerne da problemática abordada neste trabalho reside em compreender a maneira correta de realizar a instalação e manutenção do aterramento elétrico, contribuindo para mitigar tanto a incidência de danos por queima de equipamentos quanto os riscos de choques elétricos.
2. Princípios Básicos de Aterramento Elétrico
Um sistema de aterramento elétrico é uma estrutura intencionalmente projetada para estabelecer uma conexão segura e confiável entre um sistema físico, seja ele elétrico, eletrônico ou de outros corpos metálicos, e o solo. Esse processo visa garantir a segurança e o funcionamento adequado desses sistemas, prevenindo danos por descargas elétricas, curtos-circuitos e outras falhas elétricas, esse sistema é composto principalmente por três elementos essenciais: (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
a) Conexão Elétrica: Estas são as ligações que conectam pontos específicos do sistema aos eletrodos de aterramento. Essas conexões são essenciais para estabelecer uma via segura para a dissipação de correntes elétricas indesejadas (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
b) Eletrodos de Aterramento: São corpos metálicos especialmente designados e colocados no solo para servir como ponto de contato entre o sistema e a terra. Esses eletrodos são responsáveis por facilitar a transferência de corrente elétrica do sistema para o solo, permitindo assim a dissipação segura de cargas elétricas (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
c) Equipotencialização: Refere-se à uniformização do potencial elétrico em um sistema, envolvendo os eletrodos de aterramento e o solo. O solo desempenha um papel crucial no processo de aterramento, pois fornece uma via de baixa resistência para a dissipação de correntes elétricas. Ele absorve cargas elétricas indesejadas, ajudando a manter os sistemas elétricos em um nível seguro de operação. (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
Conforme Neves e Pimenta (2018), é crucial que as instalações elétricas estejam corretamente aterradas para garantir o funcionamento adequado dos equipamentos e a segurança dos usuários. Um sistema de aterramento bem planejado é essencial para prevenir problemas nas instalações elétricas, como danos a equipamentos eletrônicos e outros dispositivos dependentes de aterramento. Além disso, o aterramento adequado desempenha um papel fundamental na prevenção de choques elétricos e na redução do risco de incêndio causado por falhas nos sistemas elétricos (NEVES; PIMENTA, 2018)
Nesse contexto é importante compreender os tipos de aterramentos preconizados pela NBR 5410/2004.
3. TIPOS DE ATERRAMENTO
A NBR 5410:2004, item 4.2.2.2 apresenta três esquemas aterramento, sendo eles TT, IT e TN, sendo que são consideradas três variantes do esquema TN (TN-S, TN-C-S e TN-C).
Significado das Letras:
Primeira letra: – Situação da alimentação em relação à terra:
T: um ponto diretamente aterrado;
I: aterramento através de uma impedância.
Segunda Letra: Situação das massas da instalação em relação à terra;
T: massas diretamente aterradas;
N: massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro).
Outras Letras: Disposição do condutor neutro e do condutor de proteção;
S: funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos;
C: funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (PEN)
Conforme apresentado o significado de cada letra dos tipos de aterramento, o item 3.1 apresentara individualmente cada tipo de aterramentos da ABNT NBR 5410/04 (BARBOSA, 2022).
3.1 – Sistemas de aterramentos Citados pela NBR 5410.
No esquema TT o condutor de alimentação neutro está diretamente aterrado e as massas são aterrados por eletrodos, distinto do aterramento do condutor neutro, conforme apresentado na Figura 01 (ABNT, 2004).
Como apresentado na figura 01 as massas estão ligadas diretamente nos eletrodos de aterramento independente, separado do ponto de aterramento do neutro da fonte de alimentação.
O aterramento IT é um sistema de aterramento elétrico geralmente é encontrado em instalações elétricas de alta potência que precisam garantir alta confiabilidade e medidas de segurança a qualquer custo. Isto é conseguido por não haver nenhuma ligação metálica com a terra; em vez disso, uma impedância de isolamento separa o circuito da terra para que fiquem eletricamente isolados. Um ponto específico do circuito conhecido como ponto de terra é estabelecido sem qualquer ligação metálica com outras partes da instalação, mas regulado a um potencial fixo (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
O aterramento elétrico envolve uma conexão de dispositivos elétricos a uma barra de aterramento por meio de um eletrodo de aterramento. Se o equipamento falhar e a eletricidade passar para o eletrodo de aterramento, ela volta para a terra sem passar por nenhum ser humano ou dispositivo assim são garantidas como medidas de segurança, evitando choques elétricos e danos ao equipamento, conforme a Figura 02 (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
Conforme apresentado na figura 02 no aterramento IT as suas massas são ligadas a haste de aterramento garantindo que qualquer falha de isolamento não crie um potencial perigoso, e na fonte de alimentação o condutor neutro é isolado da terra ou conectado através da inserção de uma impedância (FLANDOLI,2018).
A nomenclatura TN surge devido à sua montagem com apenas um condutor de proteção (PE); este condutor encontra conexão tanto com o ponto neutro da fonte de alimentação (geralmente o transformador) quanto com os aparelhos elétricos (massas). O sistema TN vem em três variantes diferentes: TN-C, TN-S e TN-CS. (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
O sistema TN-C integra o condutor de proteção com o condutor neutro formando uma única linha de cabo conhecida como cabo PEN – para servir tanto para fins de proteção quanto de transporte de corrente. Este arranjo é normalmente referido como TN-C (alternativamente PME, que significa Pen Multipoint Earthing) e encontra ampla aplicação em configurações elétricas de baixa tensão. Porém, a utilização deste sistema não é recomendada em estruturas onde existem múltiplas unidades consumidoras, pois a conexão de PENs de unidades diversas pode gerar problemas de interferência. Figura 03 mostra a instalação do tipo TNC (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
O aterramento apresentado na figura acima exemplifica o tipo TN-C, sendo que o neutro e o condutor de proteção são combinados em um único condutor em toda a instalação, servindo como aterramento das massas e fonte de alimentação (ABNT, 2004).
O sistema TN-S o condutor de proteção é isolado do condutor neutro e conectado diretamente ao eletrodo de aterramento. Este sistema é referido como TN-S (Separado) e amplamente utilizado para sistemas elétricos de média e alta tensão. O sistema fornece mais segurança para evitar interferências elétricas entre outras unidades consumidoras, denominadas TN-C; assim, este sistema oferece maior segurança em comparação ao TN-C. Exemplo demonstrado na Figura 04 (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
O modelo apresentado na figura acima os condutores neutros e terra são distintos, o condutor neutro é aterrado logo na entrada da alimentação e as massas são aterradas no condutor de aterramento (ABNT, 2004).
O sistema TN-C-S usa PEN e um condutor de proteção separado (PE) no sistema TN-CS. Isso é conhecido como sistema TN-C-S ou PME-S – Pen Multipoint Earthing – Separate system, e é implementado em certas regiões como o Brasil. Uma representação pode ser encontrada na figura 05 (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
Na figura 05 é demonstrado, que parte da instalação utiliza o condutor neutro e de proteção combinados, enquanto outra parte usa condutores distintos.
No entanto, é importante observar as precauções necessárias, conforme indicado pelos autores mencionados anteriormente. Aconselha-se de acordo com a NBR 5410 a manutenção regular das instalações, com uma verificação minuciosa dos pontos de ligação, terminais e caixas de inspeção quanto à integridade devido aos efeitos de oxidação e corrosão que podem levar à ineficácia ao longo do tempo. Essas verificações devem ser feitas por profissionais qualificados, utilizando um termômetro para testes de forma detalhada.
4. MATERIAIS E DISPOSITIVOS DO SISTEMA DE ATERRAMENTO
Os sistemas de aterramento elétrico envolvem uma gama diversificada de materiais e equipamentos, todos destinados a assegurar uma ligação entre o sistema elétrico e o solo. Alguns dos principais materiais e equipamentos empregados nesses sistemas incluem: (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
Condutores: São cabos que geralmente são nus que servem para realizar a ligação entre os eletrodos de aterramento à estrutura ou equipamento que precisa ser aterrado, cabos esses que normalmente são de cobre, esses condutores devem ter a bitolas adequada para suportar a corrente elétrica fluir com segurança até o solo(FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
a) Haste de aterramento: As hastes de aterramento são barras cilíndricas de aço-cobreadas que tem o objetivo de ampliar o contato com o solo, fazendo com que reduza a resistência do aterramento de acordo com o número de haste instalada (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
b) Conectores: São responsáveis para conexão dos condutores com a haste de aterramento, normalmente são de cobre ou latão e resistente a corrosão, essas conexões podem ser realizadas por solda exotérmica (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
c) Malha de aterramento: São grupos de condutores organizados para ampliar a superfície de contato com o solo e reduzir a resistência do aterramento. Normalmente empregadas em sistemas de aterramento para subestações e instalações elétricas de grande porte, essas malhas podem ser compostas por fios de cobre sem revestimento, entrelaçados ou soldados (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
d) Dispositivos contra surtos: São dispositivos empregados para resguardar os equipamentos elétricos de danos causados por picos de tensão transitórios, como os originados por descargas atmosféricas. Costumam ser integrados ao sistema de aterramento e, em sua maioria, são compostos por varistores, diodos de avalanche ou dispositivos similares (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
Para que os itens acima sejam inspecionados e realizados a devida manutenção, garantindo a segurança, qualidade e a conformidade necessitam que haja instrumentos para realizar as inspeções periódicas, que será apresentado no item a seguir.
4.1 – Instrumentos de Medição.
São dispositivos empregados na avaliação da resistência do sistema de aterramento, correntes de fuga e outras variáveis elétricas pertinentes. Podem incluir megômetro, voltímetros, terrômetros, e outros instrumentos similares (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
a) Terrômetro: Instrumento usado para verificar a resistência do aterramento, ele passa eletricidade pela haste de aterramento para o solo e registra a diferença de potencial entre a haste e o sistema elétrico, usando essas informações, é possível calcular a resistência do aterramento. Esse dispositivo pode medir resistências de aterramento de algumas centenas de ohms (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
b) Megômetro: É um instrumento para avaliar a resistência de materiais isolantes, como condutores isolados, motores elétricos, transformadores e quaisquer equipamentos que necessitam de isolamento elétrico, no contexto do aterramento o megômetro realiza a medição de isolamento entre o sistema e o solo (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
c) Voltímetro: É um equipamento usado para avaliar a diferença de potencial em um circuito elétrico, é projetado para ser conectado em paralelo ao dispositivo ou circuito que está sendo verificado e mensura a diferença de potencial, comumente chamada de voltagem ou tensão, em unidades de volts (FARIAS; FERNANDES; NOGUEIRA, 2023).
5. IMPORTÂNCIA DO ATERRAMENTO ELÉTRICO
Os aterramentos elétricos em uma instalação são essenciais para garantir que, se houver algum problema com o isolamento, a corrente elétrica seja direcionada para o solo através das partes metálicas dos dispositivos, sem prejudicar quem estiver usando. Além disso, o aterramento oferece proteção contrachoques e descargas elétricas quando entramos em contato com um equipamento energizado (PINHEIRO, 2013).
Conforme mencionado por Freixo (2020), é crucial ter aterramento elétrico e equipotencialização em uma instalação elétrica. No entanto, embora ambos sejam essenciais, seus significados são distintos. O aterramento elétrico envolve conectar intencionalmente um condutor, como a fase ou o neutro, diretamente à terra, enquanto a equipotencialização visa igualar o potencial de todos os componentes, especialmente em relação à terra, que possui potencial zero.
Se uma edificação não possuir aterramento ou for feito de maneira inadequada, não seguindo a ABNT NBR 5410 (2004), as consequências podem ser graves para as pessoas, podendo até resultar em riscos fatais. Além disso, os equipamentos também podem sofrer danos financeiros devido a mau funcionamento ou até mesmo queima. (ABNT, 2004).
Nesse contexto Mamede (2018) afirma que todo projeto exige um dimensionamento adequado ao sistema de aterramento. É fundamental que a instalação elétrica funcione corretamente e garanta a segurança, evitando acidentes fatais para quem a utilizar.
O aterramento ajuda a reduzir os impactos de um curto-circuito, o superaquecimento dos cabos, por conduzirem eletricidade, pode causar um curtocircuito, resultando no derretimento do isolamento dos condutores e desencadeando desde danos aos equipamentos até incêndios graves (ABNT, 2004).
A NBR 5010 ressalta a importância do aterramento para a segurança elétrica, mencionando que a maioria dos curtos-circuitos ocorre devido a aumentos repentinos na corrente elétrica. Um sistema de aterramento eficaz proporciona um caminho seguro para dissipar a energia, ajudando a reduzir os impactos das falhas e prevenindo incêndios.
6. Fundamentos e Práticas para a Proteção de Pessoas e Equipamentos em Instalações Elétricas
Existem muitas aplicações para o aterramento em sistemas elétricos, o que o torna uma das medidas mais essenciais e básicas a serem tomadas independentemente de qualquer ambiente. O aterramento evita a ocorrência de riscos elétricos e garante a eficiência do sistema. Portanto, desempenha um papel importante desde residências simples até instalações industriais mais complexas. Quando a conformidade com os requisitos regulamentares para a necessidade de garantir a proteção do pessoal e do equipamento elétrico, as descargas de falha não cegadas ou qualquer outro equipamento não isolado serão dissipadas com segurança no solo através de condutores de aterramento. Isso minimiza possíveis danos que poderiam ter sido causados por correntes parasitas, normalmente aqueles não destinados ao uso em dispositivos energizados, como circuitos de sinal ou componentes metálicos estruturais em contato com o gabinete do sistema de subúrbios de energia, mas que causam interação indesejada com sistemas de controle eletrônico (PINEHIRO, 2013).
O primeiro ponto de defesa contra surtos de corrente e descargas atmosféricas, além de outras anormalidades na rede elétrica, são os sistemas de aterramento. Eles ajudam a garantir a integridade do equipamento, estabelecendo um caminho de baixa resistência para corrente elétrica indesejada, o que, por sua vez, evita que falhas ocorram prematuramente: eliminando assim custos indiretos relacionados à manutenção e reparos. Além desta função também protetora, o aterramento é um elemento essencial para garantir o funcionamento adequado dos sistemas elétricos ele consegue fornecer potencial de referência comum (com instabilidade causada através da contribuição via terra) que aumenta significativamente a confiabilidade dos sistemas de comunicação, controle e automação. Isto, por sua vez, ajuda a reduzir a interferência eletromagnética e o ruído: ambos são minimizados na fonte no que diz respeito ao isolamento ou à transmissão confiável de sinais e dados (PINEHIRO, 2013).
6.1. Medições de Resistencia
No local da instalação elétrica, os valores de resistência do solo variaram significativamente em diferentes áreas, uma disparidade que variou entre 3 e 50 ohms. A complexidade e as características heterogêneas do solo retratam vários fatores geológicos, que abrangem, mas não estão limitados ao conteúdo de tensão e aos níveis de compactação, além da presença ou não de materiais condutores ou isolantes, tudo por causa deste único local. Essa diversidade afeta diretamente a capacidade de dispersão de corrente de sistemas de aterramento, um aterramento mais eficaz pode ser realizado em áreas de baixa resistência onde há presença de apenas materiais ou condutores úmidos inversamente, as áreas de alta resistência podem exigir medidas adicionais para um sistema de aterramento eficaz. O forte contraste exibido pelas diferentes resistências do solo sublinha a necessidade essencial de uma análise abrangente do solo em toda a área de uma instalação elétrica, sendo um pré-requisito para projetar e implementar um esquema de aterramento adequado (PINEHIRO, 2013).
O processo de seleção de eletrodos de aterramento de proteção, bem como as considerações de dimensionamento em relação aos condutores de aterramento, deve ser informado por este estudo; incluindo técnicas possíveis de melhoria do solo através de estratégias de facilitação ótimas, como a introdução de substâncias condutoras no solo.
6.2. Correntes de Fuga
O monitoramento de correntes de fuga pode parecer banal, mas pode revelar informações ambientais fatais. Quando as operações normais estão em andamento, os valores normalmente oscilam entre 0,05 mA e 50 mA: diversos fatores positivos para esta variação, como a carga elétrica operacional e a integridade do isolamento ou mesmo a qualidade dos componentes do sistema (OLIVEIRA, 2023).
No entanto, em condições de falha em que um circuito abre ou entra em curto, o valor de pico dispara para 100 mA, esses picos representam perigo para os trabalhadores e equipamentos. Lembre-se de que sem um sistema de aterramento forte, poderá enviar convites para desastres por meio de correntes de falta: elas não têm um caminho seguro para dissipação. Observe que a capacidade de um sistema de aterramento de lidar com correntes de fuga é como ser capaz de ler um mapa, ele nos orienta para longe de maiores danos (tanto físicos quanto materiais) (OLIVEIRA, 2023).
As normas e disposições são aplicadas, tanto em condições normais de funcionamento como em condições de falha potencial, isto inclui proteção eficaz contra riscos eléctricos e garantia de um funcionamento seguro e fiável das instalações elétricas, independentemente das situações.
6.3. Potencial Terrestre
As projeções do potencial terrestre projetado indicam uma distribuição não uniforme de potencial em diferentes pontos ao longo do sistema elétrico. O valor desta diferença de potencial é influenciado por fatores, nomeadamente a geometria das instalações dos dispositivos, a escolha da localização dos elétrodos de ligação à terra e a variabilidade na resistividade do solo vários dentro da área de instalação (CARVALHO, 2022).
Altos potenciais de terra são particulares, em locais é necessários um indicador claro de situações que predispõem os indivíduos ao contato com o sistema elétrico para um alto risco de lesões por choque elétrico. Esses potenciais elevados têm causas diferentes, incluindo resistência de aterramento ineficaz devido a eletrodos de aterramento mal conectados ou conexões entre componentes que deveriam ser aterrados. A detecção desses pontos críticos enfatiza a ação imediata na atualização de todo o sistema de aterramento; isso pode implicar várias medidas, como adicionar mais eletrodos de aterramento em áreas específicas, melhorar a conectividade entre eletrodos e sistemas elétricos ou até mesmo reconfigurar toda a configuração para reduzir melhor o potencial de aterramento (CARVALHO, 2022).
O impacto reduzirá os riscos relacionados com choques elétricos por meio da gestão de potenciais elevados de terra, tais como a eliminação de obstáculos que limitam o contato livre com a terra para alguns componentes do sistema de ligação à terra ou a instalação de materiais condutores adicionais nesses pontos para melhorar ainda mais a condutividade. (CARVALHO, 2022).
Para garantir que o potencial da terra seja distribuído uniformemente garantindo assim, segurança e confiabilidade na operação de toda a instalação elétrica, protegendo indivíduos e equipamentos contra riscos elétricos, diversas etapas precisam ser tomadas. Estas etapas envolvem a correção e melhoria do sistema de aterramento para garantir um ambiente de trabalho seguro, onde não haja riscos elétricos. Assim, certas ações devem ser consideradas no que diz respeito à correção das deficiências do sistema de aterramento (CARVALHO, 2022).
6.4. Impacto Na Segurança
As descobertas revelaram a importância dos sistemas de aterramento não apenas como proteção básica contra choques elétricos, mas também para preservar a integridade do equipamento. Quando a segurança é fundamental em ambientes elétricos, o aterramento é o centro das atenções. Atua como um caminho sentinela direcionando o excesso de corrente para o solo; evitando assim perigos potenciais através da dissipação (PINEHIRO, 2013).
O estudo aponta duas ameaças principais que emparelham sobre a eficácia dos sistemas de aterramento: mudanças na resistência do solo e correntes de fuga anormalmente altas. Uma resistência de aterramento independente leva à dissipação ineficaz da corrente, culminando em situações perigosas de choque elétrico. Por outro lado, aqueles que excedem os limites permitidos servem como sinais de alerta para falhas na configuração elétrica, aumentando os riscos de falha do sistema e acidentes com consequências graves (PINEHIRO, 2013).
Estas questões sublinham a necessidade de estratégias preventivas na gestão dos terrenos: avaliações regulares da resistência do solo; ações responsivas para restaurar a conformidade com os padrões de segurança após a detecção de deficiências.
6.5. Conformidade com Norma ABNT NBR 5410/04
Os valores obtidos do estudo e análise do sistema de aterramento devem ser meticulosamente comparados com os padrões e regulamentações locais pertinentes. Esta, justa posição, desempenha um papel crítico: garantir que o sistema de ligação à terra cumpra os requisitos de segurança estabelecidos pela autoridade competente. Os desvios podem funcionar como um sinal de alerta apontando para vários problemas que afetam o sistema de aterramento, resultantes de vários fatores, incluindo, entre outros: eletrodo de aterramento ausente, condutor de aterramento subdimensionado, alta resistência do solo ou conexões corroídas. Detectar desvios adicionais dos padrões locais devem soar sinais de alerta; indica que ajustes ou melhorias precisam ser feitos para atender aos padrões de segurança específicos(ABNT, 2004).
6.6. Otimização do Sistema
O resultado da análise do sistema de aterramento implica a necessidade de certas medidas específicas para elevar a eficiência e a segurança do sistema. Por exemplo, uma abordagem aplicada foi introduzir eletrodos de aterramento adicionais em regiões onde a resistividade do solo era alta. A lógica por trás desta iniciativa é cativante: o aumento da área de superfície de contato com o solo garante uma dispersão mais eficaz do fluxo de corrente, o que evita possíveis futuros aterramentos de elevado potencial. Além disso, há ênfase na melhoria da ligação entre o eletrodo de aterramento e o sistema elétrico (PINEHIRO, 2013).
As configurações corretas garantem baixa impedância de aterramento, fornecendo uma dissipação eficiente de corrente que pode ser obtida através do uso de materiais condutores de qualidade, como cabos de cobre juntamente com técnicas de instalação apropriadas. Além das ações genéricas descritas anteriormente, outras etapas precisam ser consideradas dependendo da individualidade e das demandas típicas de determinada instalação elétrica, como investigar a configuração geral ou testes adicionais de resistência do solo, usando diferentes sistemas de monitoramento após a implementação (PINEHIRO, 2013).
O monitoramento contínuo é fundamental para identificar e resolver proativamente tais problemas. Desta forma, ao tomar medidas sobre estas correções, poderá aumentar a eficácia do sistema de aterramento: o que de outra forma levaria a potenciais de aterramento elevados que comprometeriam a segurança e a confiabilidade das instalações elétricas. Tais ações, quando tomadas, não apenas garantem a proteção dos trabalhadores e equipamentos contra perigos, mas também garantem a conformidade com as disposições e portarias locais: uma vez que promovem um ambiente de trabalho seguro contra riscos elétricos (PINEHIRO,2013).
6.7. Manutenção Contínua
Para a eficácia a longo prazo de um sistema de aterramento, é necessário implementar programas de manutenção preventiva. Isto não se destina apenas a garantir que falhas inesperadas não ocorram no nível do sistema, mas também garantir uma vida útil prolongada para os componentes e uma operação adequada com segurança e confiabilidade em todo o sistema elétrico. Entre os componentes do programa é a realização de inspeções regulares: essas inspeções devem ser feitas por profissionais com experiência que verificam visualmente o estado do eletrodo de aterramento, conexões e demais componentes de um sistema de aterramento; quaisquer sinais de desgaste, corrosão ou danos devidos ao tratamento, pois só podemos identificá-los agora e corrigi-los mais tarde (como desconexões), antes que possam ocorrer possíveis problemas futuros (NEVES; PIMENTA, 2018).
Além das inspeções visuais, os testes também devem ser realizados regularmente porque são capazes de informar mais sobre as condições do solo e a eficácia dos sistemas de aterramento; permitindo a detecção de aumentos na resistência do solo, devido a mudanças nos níveis ambientais e, assim, tomar medidas, antes que problemas ainda mais sérios ocorram. Outro aspecto que deve ser levado em consideração é a manutenção adequada dos eletrodos de aterramento, isso envolve limpeza regular para remover sujeira ou materiais corrosivos que podem ter se acumulado (NEVES; PIMENTA, 2018).
A condutividade do eletrodo deve ser garantida a qualquer dano ou desgaste que precisa ser reparado ou substituído conforme necessário para garantir que tenha um bom contato com o solo. Para sustentar a operação eficaz do sistema de aterramento ao longo do tempo, precisa desenvolver e aderir a um programa de manutenção preventiva bem detalhado. Isto não apenas reduzirá a probabilidade de falhas elétricas e acidentes relacionados, mas também garantirá segurança e fiabilidade no funcionamento das instalações elétricas a longo prazo, protegendo o pessoal e o equipamento contra riscos elétricos.
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A segurança e a confiabilidade dos equipamentos elétricos podem ser melhoradas por meio de boas instalações e manutenção dos aterramentos elétricos em conjuntos com os dispositivos de proteção, podendo evitar curto-circuito nas instalações e más condições de funcionamento dos equipamentos, que leva a queima ou riscos de fuga de corrente na carcaça.
Portanto a importância de ter o sistema implantado nas instalações conforme as normas técnicas, estando de acordo, o sistema conduzirá de forma segura a corrente elétrica por um caminho de baixa resistência, evitando que choques elétricos venham a causar danos as pessoas e animais, que dependendo da gravidade pode levar até mesmo a sérias complicações a saúde em alguns casos.
Foram citados de acordo com a norma ABNT NBR 5410, 2004 os tipos de aterramentos e os materiais que faz parte do sistema, ferramentas que auxilia a manutenção e verificação da eficácia do aterramento e as normas que encontra em vigência para auxiliar desde a confecção do projeto, dimensionamento, instalação e manutenção.
Portanto, a presença de um sistema de aterramento é crucial em instalações elétricas, e é fundamental aplicar os materiais corretos. Os profissionais dessa área devem estar familiarizados com as normas e exigências para um aterramento eficaz e devem implementá-las para garantir o máximo de segurança e desempenho do sistema.
8. REFERÊNCIAS
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) NBR5410/04, Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5810747/mod_resource/content/1/NBR5410 %20%20Instala%C3%A7%C3%B5es%20el%C3%A9tricas%20de%20baixa%20tens %C3%A3o.pdf.Acesso: 05/04/2024.
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1 Graduando do Curso de Engenharia Elétrica, da Faculdade de Educação de Jaru FIMCA-UNICENTRO, elielnery@hotmail.com, http://lattes.cnpq.br/3283271537980963 ;
2Graduando do Curso de Engenharia Elétrica da Faculdade de Educação de Jaru FIMCAUNICENTRO, hugocarneiro123.hs@gmail.com, http://lattes.cnpq.br/4725005964738907;
3Orientador Docente do Curso de Engenharia Elétrica, da Faculdade de Educação de Jaru FIMCA-UNICENTRO. http://lattes.cnpq.br/0625538916155505, fernanda.moreira@unicentro.edu.br, https://orcid.org/0000-0002-0522-9213.