Manual ID

 

Empresa Paulista de Transmissão  de Energia Elétrica 

 

Série Divulgação e Informação, 011

Manual de Aterramento e Proteção dos Equipamentos de Tecnologia da Informação

São Paulo 2001

 

T   –  Diretoria Técnica TM   –  Departamento de Manutenção TMT   –  Divisão de Manutenção de Telecomunicações

Rua Bela Ed. Ad éliaCintra, Saliba847 - 1º andar Cep: 01415-903 Tel: (11) 3138-7544 E-mail: [email protected] [email protected]  [email protected] [email protected] [email protected]

Depósito Legal - Biblioteca

CTEEP – Catalogação na Fonte

CTEEP/EPTE   Manual de aterramento e proteção dos equipamentos de tecnologia da informa ção /  CTEEP/EPTE -- São Paulo, 2001.   83p. – (Série Informação e Divulgação, 011)

1.  Proteção contra descarga atmosf érica. 2. 2. Aterramento. Aterramento. I. Tí tulo. tulo. II. Série.

 

PREFÁCIO

No iní cio cio de 1994, após 18 anos de interior e j á  trabalhando em São Paulo na Divisão de Manutenção em Sistema de Telecomunicação, percebi a importância de desenvolver atividades que transferissem para a empresa minha experiência de engenheiro de manutenção. Assim, em maio de 1995, foi formado um grupo de aterramento para estudar, propor a ções práticas e, principalmente, divulgar os novos conhecimentos, visando a disseminação das informações para a empresa. A relevância desse trabalho surpreendeu não só  pelos resultados t écnicos levantados mas também pelo contagiante entusiasmo de todos os envolvidos em vencer este desafio, que mesmo tratando de um assunto com pouca literatura e muitos problemas t écnicos rotineiros (principalmente com as novas tecnologias sendo implantadas) resultou em um manual que deve ser constantemente repassado para engenheiros e t écnicos e aplicado não só  na Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista, mas em todas as empresas de energia el étrica do Brasil. Agradeço o convite para escrever este pref ácio, um grande abraço a todos e uma ótima leitura.

Engº Jairo Arlindo Mattos

i

 

APRESENTAÇÃO

A determinação, a criatividade, a dedicação e a competência são adjetivos que, uma vez presentes em um grupo de colaboradores com uma meta em comum, permitem ousar-se grandes objetivos, transformando os maiores obst áculos nas mais sólidas bases do aprendizado. O desafio colocado à frente dos autores e colaboradores deste importante trabalho, resultou em um elevado ní vel vel de conhecimento sobre os assuntos abordados e, como conseq üência, na melhoria de instalações de nossa empresa, à medida em que os estudos estudos foram sendo postos postos em prática. A preocupação em se ter como foco principal do trabalho, situações presentes em empresas de energia elétrica, cujos ambientes se mostram mais hostis aos equipamentos de tecnologia da informação, torna este manual uma refer ência que, colocado à  disposição das empresas do setor, permitirá através da troca de experiências, uma melhoria contí nua nua nas técnicas aqui apresentadas.

Eng° Celso Sebastião Cerchiari

ii

 

SUMÁRIO Pref ácio ........................................... .................................................................. .............................................. .............................................. ...................................... ............... i Apresentação .............................................. ..................................................................... .............................................. .............................................. ........................... .... ii Introdução

1

CONCEITOS

1.1 1.1.1 1.1.2 1. 1.1. 1.3 3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4

Segurança das pessoas........................... pessoas................................................. ............................................ ................................................ ................................... ......... Potencial Potencial de toque.... toque......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... ....... Potencial Potencial de passo.... passo......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... ....... Pote Potenc ncia iall de tran transf sfer erência................ ncia....................................... .............................................. .............................................. ....................................... ................ Definições.................. es......................................... .............................................. .............................................. .............................................. ...................................... ............... Massa... Massa........ .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ..... Terra.... Terra......... ........... ........... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ....... Condutor Condutor neutro.... neutro......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... ......... .... Isolação.................... o............................................ ............................................... .............................................. .............................................. ....................................... ................

1.2.5 1.2.6 1.2. 1.2.7 7 1.3 1. 3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.4 1.4.1 1.5 1.5.1 1.5 1. 5.2 1.6 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1. 1.6. 6.4 4 1.6.5 1.6 .5 1.6.6 1.6.7 1.7 1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.4

Tens o suportável.................... vel........................................... .............................................. .............................................. .............................................. ......................... 07 Blindagem Blindãagem..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ....... 07 Font Fontes es de pert pertur urba bações................. es........................................ .............................................. .............................................. ........................................... .................... 07 Comp Compaati tibi bili lida dad de eletr letrom omaagnética................. tica......................................... ............................................... .............................................. ......................... .. 10 Procedime Procedimentos ntos para medidas medidas da EMI nos nos equipame equipamentos ntos..... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ..... 11 Mecanismo Mecanismoss da EMI....... EMI............ .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ... 11 Clas lassificação dos dos filtros............................ filtros................................................... .............................................. .............................................. .............................. ....... 13 EMI tran ransitórias de faixa larga...................................... larga........................................................... ........................................... ................................... ............. 13 EMI por efeito corona.... corona........ ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ........... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ......... .... 13 Sistemas de eletrodos de terra........................................... terra.................................................................. ............................................. ............................. ....... 13 Materiais. Materiais...... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ......... .... 14 Topologias de sistemas de eletrodos de terra............................................ terra................................................................. ............................ ....... 15 Topologi Topologias... as........ .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ... 16 Tra rata tame ment nto o quí mico mico do solo...................................... solo............................................................. .............................................. ..................................... .............. 17 Topologia de conexão ao sistema de eletrodo de terra................................................... terra.......................................................... ....... 17 Tipos Tipos de esquemas esquemas de aterramento aterramento..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ......... .... 18 Aterramento Aterramento isolado.. isolado....... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... .... 20 Aterramento Aterramento em diversos diversos pontos...... pontos........... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ..... 21 At Ater erra rame ment nto o de po pont nto o único............... nico...................................... .............................................. .............................................. .................................... ............. 21 Aterra Aterramen mento to com eq equip uipote otenci nciali aliza zação................... o.......................................... .............................................. ....................................... ................ 22 Aterramento Aterramento combinad combinado.... o......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... ....... 24 Proteção por zona................................... zona......................................................... ............................................. ............................................. ................................. ........... 24 Dispositivos de proteção................... o.......................................... .............................................. .............................................. ...................................... ............... 25 Fusí vel.......................................... vel................................................................. .............................................. .............................................. ........................................... .................... 25 Fusí vel vel rápido................ pido....................................... .............................................. ............................................... ............................................... .................................. ........... 25 Fusí vel vel retardado...................................................... retardado............................................................................ ............................................. ....................................... ................ 25 Disjuntor. Disjuntor...... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ... 25

01 02 03 04 05 05 05 06 07

1.7.5 Centelhador............................. Centelhador....... ............................................ ............................................. ............................................. .............................................. ............................ .... 26 26 1. 1.7 7.6 D iod iodos de prote roteçã o........................................... o.................... .............................................. .............................................. .............................................. ....................... 1.7. 1. 7.7 7 Vari Varisstor tor de óxido-metálico................... lico.......................................... .............................................. .............................................. ................................... ............ 27

 

1.7.8 1.7.9 1.7.10 1.7.1 0 1.7.11 1.7 .11 1. 1.7. 7.12 12

Polyswitch Polyswitch (PTC)..... (PTC).......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ..... Isolador óptico................... ptico.......................................... .............................................. .............................................. .............................................. .............................. ....... Principais Principais caracter caracterí sticas sticas dos dispositivos de proteção.... o......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ........ ... Circui Circuitos tos de de prote proteção contra surtos e transit órios elétrico tricos.... s......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... .. Cara Caract cter erí sticas sticas dos supressores.......................... supressores................................................. .............................................. ........................................... ....................

27 27 28 28 30

2

NORMAS DE SEGURANÇA

2.1

Equipamentos de proteção..................... o............................................ .............................................. .............................................. ............................... ........ 31

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.3   2.4

E P I....................................... I.............................................................. .............................................. .............................................. ............................................... ........................ 31 E P C............................................... C...................................................................... ............................................... .............................................. ..................................... ............... 31 S P C......... C.............. .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... .. 31 Recomendações de segurança nas inspeções................ es....................................... .............................................. ............................... ........ 32 Recomendações de segurança nas medições de resistência de aterramento e da resistividade do solo....................................... solo.............................................................. .............................................. .............................................. ....................... 32 Recomendações de segurança na instalação do conjunto móvel de aterramento aterramento..... ......... ......... ....... 33

3

PR PROCE OCEDIME DIMENTO NTOSS PAR PARA A MEDIÇÕ MEDIÇÕES ES EM SIS SISTEM TEMAS AS DE ELETRO ELETRODO DOSS DE TERRA

3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1. 3.1.6 6 3.1.7 3.1.8 3.1.9 3.2 3.2.1 3.2. 3.2.2 2 3.2.3 3.2.4

Medição da resistividade resistividade ................................... ......................................................... ............................................. .......................................... ................... 34 Resistividade do solo......................................... solo................................................................ .............................................. .......................................... ................... 34 Valor da resistividade do solo........................................ solo.............................................................. ............................................ ............................... ......... 34 Métodos de medição.................... o........................................... .............................................. .............................................. ......................................... .................. 35 Instrumentos de medição..................... o............................................ .............................................. .................................................. ................................. ...... 35 Acessórios básicos............... sicos...................................... .............................................. .............................................. .............................................. .......................... ... 35 Cuid Cuidad ados os na medi medição..................... o............................................. ............................................... .............................................. ...................................... ............... 35 Procedime Procedimentos ntos..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... .. 35 Preparação dos materiais........................................... materiais.................................................................. .............................................. .................................. ........... 36 Medição de resistividade do solo .................................................. ........................................................................ ..................................... ............... 36 Medição da resistência de aterramento............................... aterramento..................................................... ........................................... .......................... ..... 40 Considerações gerais.................................... gerais........................................................... ............................................. ............................................ ......................... ... 40 Inst Instru rume ment ntos os de de medi medição..................... o............................................ .............................................. .................................................. ................................. ...... 41 Procedime Procedimentos ntos .......... .............. ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... .. 41 Preparação dos materiais........................................... materiais.................................................................. .............................................. ................................... ............ 41

3.2.5 3.2.6 3.2.7

Recomendações de segurança................... a.......................................... .............................................. .............................................. ............................ ..... 42 Instalação do conjunto móvel de aterramento................................... aterramento......................................................... ................................. ........... 42 Medição da resistência de aterramento............................... aterramento..................................................... ........................................... .......................... ..... 42

4

SI SIST STEM EMA A DE ATER ATERRA RAME MENT NTO O EXTE EXTERN RNO O

4.1 Interligação dos sistemas sistemas de eletrodos eletrodos de terra ........................................... ................................................................. ...................... 48 4.1.1   Área de influência ................................................................ ....................................................................................... .............................................. ....................... 48 4.1.2  Efeitos entre sistema de eletrodo de terra interligados – Análise pelo valor da resistividade do solo (ρ)....................... ).............................................. .............................................. ............................................... ................................ ........ 48 4.1.3 Inter terliga igação de sistemas de de eletrodutos de terra e equipamentos equipamentos dis distantes tantes ....................... ....................... 49 4.2 Estruturas metálicas.................. licas......................................... .............................................. .............................................. ............................................ ..................... 49 4. 4.2. 2.1 1 Torre Torre de tel telec ecom omun unica icações................. es........................................ .............................................. .............................................. .................................. ........... 49 4.3 Captores Captores e supressore supressoress de surto...... surto........... ......... ......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... .. 50 4.3.1 Captores.. Captores....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ..... 50 ii

 

4.4. 4.4.9 9 4.5 4.6 4.6.1 4.7

Supressores de surto ou pára-raios de linha..................................... linha........................................................... ................................... ............. 50 Redes telefô  nicas.............. nicas..................................... .............................................. .............................................. .............................................. .............................. ....... 51 Continuida Continuidade.. de....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ... 51 Redes aéreas e subterrâneas............. neas................................... ............................................ ................................................ ....................................... ............. 52 Isolação.................... o............................................ ............................................... .............................................. .............................................. ..................................... .............. 55 Vinculação e continuidade............................. continuidade................................................... ............................................. ............................................. ........................ .. 58 Cabos diretamente aterrados .......................................... ............................................................... ........................................... ............................... ......... 58 Classe de tensão e distância mí nima....................................... nima.............................................................. ............................................ ..................... 58 Ater Aterra rame ment nto o de de arm armários de distribuição em pedestal pedestal ....................................... ....................................................... ................ 58 Sugestões para aterramento de caixas de distribuição em pedestal e blindagens de cabos............................... cabos......... ............................................. ............................................. ............................................ ............................................ ................................ .......... 60 Desc Descar arga gass atmo atmosf  sf éricas............... ricas..................................... ............................................. ............................................. .......................................... .................... 63 Antenas............................... Antenas..................................................... ............................................ ............................................. ............................................... ............................ .... 64 Cabos coaxiais e guias de ondas................................. ondas...................................................... ........................................... .................................. ............ 64 Cabos, guias de onda onda e antenas antenas instalados instalados em prédios dios..... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... .... 64 Tubulações metálicas.................... licas........................................... .............................................. .............................................. ....................................... ................ 65

5

SISTEMA DE ATERRAMENTO INTERNO

4.3.2 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4. 4.4.7 7 4.4.8

5.1 Estações de telecomunicações isolada.................................. isolada........................................................ ............................................. ....................... 66 5.1.1 Barramento Barramento de de aterramento aterramento princi principal.. pal....... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ..... 66 5.1.2 Alimentação CA da instalação.................... o........................................... .............................................. .............................................. ......................... .. 66 5.1.3 5 .1.4 5.1.5   5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.2   5.3  

QF  Quadro de For a / QDCA  Quadro de Distribui de Corren Corrente te Alterna A.......... lternada.. da....... ......... ..... U SC–C – Unidade deçSupervis ão–de Corrente Contí nua nuaçã e oretificadore retific adores.... s......... .......... ......... ......... ...... QDCC – Quadro de Distribuição de Corrente Contí nua nua / PDB – Power Distribuition Board................................. Board........................................................... ................................................ ............................................. ............................................... .......................... DG – Distribuidor Geral........................... Geral.................................................. .............................................. .............................................. ............................ ..... Equipamentos eletrônicos............... nicos...................................... .............................................. .............................................. ..................................... .............. Supresso Supressorr de surtos DC..... DC.......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... .. í cios Sala de equipamentos de telecomunicações no interior dos edif í  cios de comando ou subestações................ es....................................... .............................................. .............................................. .............................................. ................................... ............ Estações de telecomunicações junto do edif íí  cio cio da sala de comando ou pr óximas de subestações................ es....................................... .............................................. .............................................. .............................................. ................................... ............

6

ATERRAMENTO DE DE EQ EQUIPAMENTOS IS ISOLADOS

6.1 6.2 6.3 6.4

Eletrodos Eletrodos de terra..... terra.......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ......... ....... ... Esquema Esquema TN-S...... TN-S........... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ..... Proteção CA.......................................... CA................................................................. .............................................. .............................................. .............................. ....... Proteção do sistema de comunicação.... o......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......

70 70 70 70

7

7.1 7.1.1 7.2 7.2.1

PROCEDIMENTOS PARA INSPEÇÃO NO SISTEMA DE ELETRODOS DE TERRA Inspeção externa....................................... externa............................................................. ............................................. ............................................. ............................ ...... Verificações e anotações................... es.......................................... .............................................. .............................................. .................................. ........... Inspeção interna........................................... interna.................................................................. .............................................. .............................................. ....................... Verificações e anotações................... es.......................................... .............................................. .............................................. .................................. ...........

72 72 73 73

7.3

Material Material utilizado. utilizado...... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ....... 73

iii

66 67 67 67 67 67 68 68

 

8

CRITÉRIO DE ATERRAMENTO E PROTEÇÃO PARA NOVAS INSTALAÇÕES

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8. 8.1. 1.4 4 8.1.5 8.2 8.2. 8.2.1 1

Área externa.................................. externa....................................................... .......................................... .......................................... .......................................... ..................... 74 Resistivid Resistividade ade do solo...... solo........... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... .... Resistência do sistema de eletrodos de terra........................................ terra............................................................ ............................. ......... Edificação.................. o......................................... .............................................. .............................................. .............................................. ................................... ............ Torre Torre de tel telec ecom omun unica icações................. es........................................ .............................................. .............................................. ................................. .......... Entrada de cabos e tubulações hidráulica ulicas... s........ .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... .... Área interna........................................ interna.............................................................. ............................................ ............................................ ................................... ............. Sist Sistem emaa de pont ponto o único ou malha equipotencializada................... equipotencializada......................................... .................................... ..............

9

ATUALIZAÇÃO DE DOCUMENTAÇÃO

9.1

Rotina de atualização..................... o............................................. ............................................... .............................................. ..................................... .............. 76

74 74 74 74 75 75 75

ANEXOS

I II III

Medição da resistividade do do solo - Levantamento Levantamento em campo................................ campo........................................... ........... 78 Medição da resistência de aterramento................................... aterramento......................................................... ........................................... ..................... 79 Ficha de inspeção dos dos sistemas sistemas de eletrodos eletrodos de terra........................ terra.............................................. ................................ .......... 80

IV V

nssp peeçã do sistema sistema de de eletrodo eletrodo de de terra terra ee prote p rote prote roteçã rea interna... externa.... externa........ a......... ......... ......... .......... .......... ......... ...... .. 82 81 çãoo do çãoo -- Á Área IIn p intern .......... ......... ......... .......... ......... ........ ....

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................... ............................................. .............................................. ......................................... .................. 83 AUTORES

iv

 

INTRODUÇÃO

Com as dificuldades encontradas pela área de Telecomunicações, quando da instalação, operação e manutenção dos ETIs - Equipamentos de Tecnologia da Informa ção nos sistemas de telecomunicações, supervisão e automação, houve a necessidade em dominar a tecnologia de aterramento e compatibilidade eletromagnética desses equipamentos, permitindo, assim, confiabilidade e segurança dos sistemas eletrônicos instalados. Foi proposta a formação de um Grupo de Aterramento - GATER, com a finalidade de estudar, desenvolver um manual e repassar os conhecimentos adquiridos. Para a formação deste Grupo de Aterramento, composto de engenheiros e t écnicos, foram convidadas as áreas da Empresa que, de alguma forma, estavam convivendo com os problemas de aterramento e interferências eletromagnéticas. Formado o grupo, iniciou-se então uma pesquisa para conseguir informes t écnicos e referências bibliográficas sobre o assunto em questão, objetivando uma equalização de conhecimentos dos membros do GATER. Essa equalização de conhecimentos foi desenvolvida entre os participantes do grupo, por meio de reuni ões nas quais foram distribuí dos dos os informes t écnicos, visando um estudo sistemático e que não atrapalhasse o desenvolvimento das atividades normais. Mediante este Manual, o Grupo de Aterramento conclui mais uma etapa das metas propostas e tem como objetivo orientar todos os empregados da empresa a trabalhar com os problemas de aterramento e compatibilidade eletromagnéticas em suas instalações. O Manual é  composto por capí tulos tulos abrangendo todos os tipos de instala ções de telecomunicações, orientando os técnicos, de forma prática e de passo-a-passo, para que não tenham dificuldades em executar o aterramento e proteção de uma forma adequada e segura dos ETIs. Aos colegas que colaboraram para a edi ção deste manual, em especial, aos Engenheiros Getúlio S. Iwahashi (in memorian) e Jairo A. Mattos os nossos agradecimentos agradecimentos..

Os Autores

v

 

1

CONCEITOS

Um sistema de aterramento deve garantir a segurança das pessoas e a proteção dos equipamentos e instalações. Os Equipamentos de Tecnologia da Informação - ETIs, sofrem com surtos de tensão e corrente causados por descargas atmosf éricas, chaveamentos em subestações e outros tipos de sobretensões. Este capí tulo tulo tem por objetivo fornecer subsí dio dio para a escolha do tipo de proteção e topologia de aterramento, a fim de resguardar a seguran ça das pessoas, a integridade dos ETIs, mantendo a continuidade dos serviços e baixos custos de manutenção.

1.1

Segurança das pessoas

O aterramento tem por finalidade garantir a segurança das pessoas e o funcionamento adequado dos equipamentos. A preocupação está  em alertar os usuários de equipamentos el étrico-eletrônicos para os perigos e riscos que não são percebidos pelos usuários. Para tanto, algumas definições serão necessárias para a melhor compreensão. Limite de largar  é  o valor máximo da corrente para o qual as pessoas, tendo na m ão um objeto energizado, ainda podem largá-lo.

Foram determinados experimentalmente valores para essa corrente: MULHERES HOMENS

-

de 9 a 14 mA de 9 a 23 mA

Para valores de corrente superiores ao limite de largar  ocorrem fenômenos de crispação muscular, os quais impedem que as pessoas larguem do objeto. Quando o contato com o objeto sob tensão ocorre sem que se segure o objeto, correntes na ordem de 20 a 30 mA, dependendo da pessoa, n ão oferecem riscos maiores devido à  contração muscular que tende a afastar a mão do objeto energizado. O fenômeno mais grave a que está sujeito o corpo humano, devido à passagem da corrente elétrica, é o da fibrilação ventricular com conseqüências fatais. Abaixo, temos alguns valores de corrente com suas conseqüências: Corrente – m  mA A

Conseqüência

0,1 - 10

Formigamento perceptí vel vel ao contato dos dedos

10 - 25

Sensação de crispação da mão e do antebraço

25 - 80

Ritmo cardí aco aco torna-se irregular, o coração pára de bater, mas pode ser reanimado.

80 - 500

Fibrilação ventricular

Tabela 1: Conseqüências da corrente elétrica no corpo humano Para pessoas cardí aacas cas os acidentes fatais ocorrem pela passagem de correntes inferiores às acima mencionadas.

1

 

Os equipamentos de proteção devem seccionar o circuito num tempo tanto menor quanto maior a corrente, pois o perigo é  em função da quantidade de corrente e do tempo que percorre o corpo. Tensão de contato  é  a tensão a que uma pessoa possa ser submetida, ao tocar, simultaneamente, em objetos colocados sob potenciais diferentes. O perigo para uma pessoa não está simplesmente em tocar num objeto sob tensão, mas sim em tocar simultaneamente em outro objeto (com as mãos ou outras partes do corpo) que esteja num potencial diferente em relação ao primeiro. Relacionamos, abaixo, alguns valores de tensão com relação ao teor de umidade do corpo humano: Pela NB3 da ABNT, tem-se: Onde: BB1 - Pele seca (sem umidade, nem mesmo o suor).  BB2 - Pele úmida.  BB3 - Pele molhada.  BB4 - Pele imersa na água. Tensões Contato (V)

BB1

R

BB2

I mA

R

BB3

I mA

R

BB4

I mA

R

I mA

10

6500

1.6

3200

3

1200

8

500

20

25

5000

5

2500

10

1000

25

400

50

50

4000

12.5

2000

25

875

57

300

165

100

2200

45

1500

70

730

140

260

370

250

1000

230

1000

230

650

500

200

1000

Tabela 2: Tensão - Teor de umidade 1.1.1

Potencial de toque

Potencial de toque é  a diferença de potencial que aparece entre um ponto do equipamento, situado ao alcance da mão de uma pessoa e um ponto no solo, a um metro de dist ância desse equipamento, devido à passagem de corrente de falha à terra.

2

 

Figura 1: Potencial de toque próximo à estrutura aterrada Icc = corrente de falha à terra R1 = resistência entre o ponto de apoio da pessoa humana no solo e o equipamento que gerou a falha à terra Ro = resistência do solo entre a pessoa humana (ponto de apoio no solo) e a malha de terra Rk   = resistência de contato da pessoa humana ao solo. A Norma IEEE-80 recomenda considerar Rk  = 3 ρs (resistividade superficial do solo) Rc = resistência do corpo humano Ik   = corrente do choque no corpo humano Etoque = potencial de toque Conforme Dalziel –  temos a equação do potencial de toque máximo, relacionada resistividade superficial e ao tempo: max (V )  E toque toque onde: t = tempo

=

à

116   + 0,174 ρ  s t

0,03 s ≤ t ≥3,0 s

ρs = resistividade superficial do solo 1.1.2

Potencial de passo

Potencial de passo é a diferença de potencial que aparece entre dois pontos situados no solo, distanciados de um metro, devido à passagem de corrente de falha pela terra.

3

 

Figura 2: Potencial de passo pr óximo à estrutura aterrada

4

 

Icc = corrente de falha à terra R1 = resistência entre o ponto de apoio da pessoa humana no solo e o equipamento que gerou a falha à terra R2 = resistência entre os dois pontos de apoio da pessoa humana no solo Ro = resistência do solo entre o ponto de apoio da pessoa at é a malha de terra Rk   = resistência de contato da pessoa humana ao solo. A Norma IEEE-80 recomenda considerar Rk  = 3 ρs (resistividade superficial do solo) Rc = resistência do corpo humano Ik   = corrente do choque no corpo humano Epasso = potencial de passo Conforme Dalziel –  temos a equação do potencial de passo máximo, relacionada resistividade superficial e ao tempo:

à

  116 + 0,696 ρ s

max (V ) =  E  passo  passo

t 

onde onde:: t = te temp mpo o 0,03 0,03 s ≤ t ≤ 3,0 s ρs = resistividade superficial do solo 1. 1.1 1.3

Pote ten ncial de transf ansfeerência

Potencial de transferência é  a diferença de potencial que aparece devido à  passagem de corrente de falha pela terra, entre um ponto do sistema de aterramento e um ponto remoto, localizado a pelo menos dez vezes à maior dimensão do sistema de aterramento.

Figura 3: Potencial de passo pr óximo à estrutura aterrada 5

 

Icc = corrente de falha à terra Ik   = corrente do choque no corpo humano Rc = resistência do corpo humano Rk   = resistência de contato da pessoa humana ao solo. A Norma IEEE-80 recomenda considerar Rk  = 3 ρs (resistividade superficial do solo) Ro = resistência do solo entre o ponto remoto e o ponto do sistema de aterramento Etransf  = potencial de transferência

1.2

Definições

1.2.1

Massa

A massa de um equipamento ou instala ção é o conjunto das partes met álicas não destinadas a conduzir corrente. Normalmente a massa deve estar aterrada com a finalidade de prote ção ao ser humano.

1.2.2

Terra

O terra pode ser definido como sendo um ponto ou plano equipotencial que serve como tensão de referência para um circuito ou sistema. O terra ideal é aquele que possibilita um potencial zero.

Figura 4: Tipos de terra e suas conexões básicas 6

 

a- Terra verdadeiro

O terra verdadeiro é  o potencial do solo. O potencial el étrico varia ponto a ponto no solo, entretanto, o importante é que se defina um destes pontos como referência básica para o sistema.

b- Terra de chassi

Os circuitos eletrônicos são normalmente montados em chassi, devendo ser aterrados para possibilitar uma referência comum. c- Terra de sinal

O terra de sinal é terra de circuitos eletrônicos de baixa tensão. Pode-se subdividir esse terra em dois tipos: terra de sinal analógico e terra de sinal digital. - Terra de sinal analógico O terra de sinal analógico é caracterizado pela ligação de circuitos analógicos que geralmente não chaveiam os semicondutores, tornando o terra livre de sinais de alta freq üência e pulsos de corrente. - Terra de sinal digital O terra de sinal digital é  um terra que possui sinais de alta freq üência causados pelo chaveamento de diversos semicondutores.

d- Terra de força

O terra de força é o terra dos circuitos de potência (motores, relés etc.). Por se tratar de terra de circuito de alta potência apresenta a desvantagem de ser ruidoso.

e- Terra de proteção

O terra de proteção ou segurança é o condutor que liga as carca ças e os elementos condutores (portas, canaletas e esteiras) a um terminal de aterramento principal. O objetivo fundamental desse terra é  manter baixa a diferença de potencial entre as partes metálicas, de modo a garantir a segurança e a proteção do ser humano no local contra choques elétricos no caso de ocorrerem faltas no sistema de potência.

1.2.3

Condutor neutro

O condutor neutro é  um condutor conectado ao ponto neutro de um sistema, capaz de contribuir para a transmissão de energia elétrica (retorno de corrente).

7

 

1.2.4

Isolação

- Ní vel vel Básico de Isolamento (NBI) Corresponde ao valor de pico de uma tens ão impulsiva cuja aplicação em um dispositivo resulta em 50% de probabilidade p robabilidade para que ocorra ruptura do isolamento. - Coordenação de isolamento Especificação dos diversos ní veis veis de isolamento de um sistema elétrico, de forma que as descargas elétricas ocorram por caminhos pré-determinados.

1.2.5

Tensão suportável

Valor da tensão que, uma vez aplicada a um isolamento, por um determinado tempo e condições especificadas, não provoque o centelhamento.

1.2.6

Blindagem

A blindagem é um método de redução dos campos eletromagnéticos indesejáveis que incidem sobre um equipamento, uma instalação, uma sala ou uma edificação. Consiste em construir um envolt rio metálico e contí nuo nuo em torno do volume a ser protegido. A maior ou menor eficiência da óblindagem depende da condutividade e da permeabilidade do material do qual ela é  feita, da posi ção em relação às linhas de fluxo magnético e da freqüência interferente. Para a blindagem el étrica são utilizados materiais paramagn éticos que são bons condutores, permitindo, assim, f ácil deslocamento de cargas el étricas em relação ao material da blindagem. As blindagens elétricas normalmente utilizadas são de alumí nio. nio. Para a blindagem magnética são utilizados materiais ferromagnéticos de alta permeabilidade, oferecendo, assim, caminhos para as linhas de fluxo magn ético, desviando-se do dispositivo que se deseja proteger.

1.2.7

Fontes de perturbações

Os sistemas eletrônicos estão constantemente expostos aos seguintes fen ômenos: - Elevação do potencial de terra; - Sobretensões de origem atmosf érica e de chaveamentos; - Induções magnéticas e elétricas das linhas de energia; - Radiações eletromagnéticas. Estas fontes de perturbações podem ser classificadas por:

a- Ruí do do elétrico

Ruí do do elétrico é qualquer distorção sobreposta a um sinal elétrico conhecido que altere sua forma de onda caracterí stica stica no tempo. Os mais comuns e abrangentes são provenientes de chaveamento de tensão, variações de tensão, variações de freqüência e picos de tens ão.

8

 

b- Indução magnética

A indução magnética pode ser um ru í do do eletromagnético, um sinal indesejado ou a própria modificação do meio de propagação, e ocorre por meio de circuitos trif ásicos não balanceados, de corrente monof ásica com o aterramento múltiplo, queda de algum desses circuitos etc. A influência é bastante forte, mesmo em caso de não ocorrência de falha na linha, e depende, principalmente, dos desbalanceamentos, do conteúdo de harmônicas e dos valores de corrente e tens ão envolvidos no sistema de energia. Com relação aos circuitos de telecomunicações, os mesmos dependem das caracterí sticas sticas de acoplamento com os circuitos de energia, que é  função da freqüência, da separação f í  í sica, sica, da resistividade do solo e do comprimento de exposi ção (paralelismo), e depende, também, da susceptibilidade a interferências (caracterí sticas sticas do equipamento e do circuito).

c- Indução elétrica

A indução elétrica faz surgir nos circuitos de comunicações uma tensão induzida, e nesse caso ela não é proporcional ao comprimento de exposi ção (paralelismo). Este tipo de exposição é  crí tico tico para pequenas distâncias f íí sicas s  icas entre os circuitos, devido à capacitância entre eles.

d- Emissoras de radiodifusão

Ao incidirem nas linhas de telecomunica ções, os campos eletromagn éticos emitidos por estações de radiodifusão induzem tensões nestas linhas que podem interferir com os sinais da mesma. Esta interferência pode se dar tanto em linhas de sinais digitais quanto anal ógicas. Nas digitais tem-se erro na interpretação dos pulsos, e nas anal ógicas costuma ocorrer a demodula ção de sinais da emissora (AM), fazendo com com que o som do rádio se sobreponha ao da conversação telef ônica.

e- Surtos de manobra

Estes surtos são provenientes da mudança de estado dos circuitos pela atuação dos equipamentos de proteção e manobra, manobra, tais como, como, chaves, disjuntores, interruptores e seccionadoras, seccionadoras, provocando uma variação rápida da corrente em relação ao tempo (di/dt). A forma dos surtos é variada, mas geralmente apresenta-se como uma senoidal amortecida, exponencialmente exponencialmen te superposta ou não à tensão do sistema.

f- Descargas atmosf éricas

As descargas atmosf éricas podem ocorrer entre nuvens e entre as nuvens e o solo. A formação das descargas atmosf éricas entre as nuvens e o solo acontece porque a nuvem carregada com carga negativa na sua parte inferior, movendo-se conforme a direção dos ventos, é acompanhada durante o deslocamento por cargas positivas existentes no solo. Essas cargas positivas induzidas v ão se deslocando sobre animais, pessoas, árvores, edif íí cios c  ios etc., e as diferen ças de potenciais entre a nuvem e o solo propiciam a quebra da rigidez do ar com a formação do raio ou descargas atmosf éricas. Várias fotos mostram a formação de lí deres deres (cargas de mesmo sinal que se dirigem em direção às cargas de sinal contr ário), tanto no solo como nas nuvens. Por meio desses l í deres deres há  a formação de um primeiro raio, não visí vel, vel, formando um canal ionizado de baixa resist ência elétrica, podendo existir varias descargas at é  que as nuvens se descarreguem, cessando, ent ão, a descarga atmosf érica. 9

 

- Parâmetros das descargas atmosf éricas Mí nimo

Mais comum

Máximo

Número de componentes por descargas

1

2 – 3

25

Duração das descargas – m  mss

10

200

2000

Intervalo entre componentes - ms

3

20 – 40  40

200

Intensidade máxima das descargas - kA

1

20 – 40  40

200

0.5

1 - 2,5

30

Taxa de crescimento - kA/ µs

1

20 – 30  30

200

Tempo até meio valor - µs

10

30 – 50  50

200

Valor máximo da componente contí nua A

30

150

1500

Duração da componente contí nua nua – ms  ms

50

150

500

Carga elétrica da componente contí nua nua – C

3

25

300

Carga elétrica das descargas - C

1

10 – 20  20

400

PARÂMETROS

Tempo de frente da corrente - µs

Tabela 3: Parâmetros para as descargas atmosf éricas

- Impulsos normatizados

Norma

Descrição Forma de onda

Amplitude

ANSI, IEC

1,2 / 50 - µs 8,0 / 20 - µs

Tensão especificada Corrente especificada

IEEE SWC-472

1 a 2,5 Mhz Repetitiva 60 Hz 6 µs de decaimento 150 Ω (impedância da fonte)

2,5 a 3,0 kV de pico

0,5 µs – 100 kHz 1,2 / 50 µs (tensão) 8,0/20 µs (corrente)

Dependente da Locação

ANSI / IEEE Std C62.41.1980 Rural Electrification Administration PE-60

10/1000 µs (tensão)

Genérica (circuitos de potência) Circuitos de baixo sinal e linhas de controle em subestações

5 kV ( pico )

Tabela 4: Impulsos normatizados

10

Aplicação tí pica pica

Circuitos de corrente alternada de baixa tensão Circuitos Telef ônicos

 

- Curvas normatizadas (formas de onda) Teoricamente, as formas de onda do impulso de tensão (figura 5) e corrente (figura 6) de uma descarga atmosf érica podem ser simuladas por uma fun ção dupla exponencial, que é caracterizada pelo tempo de subida e pelo tempo de queda.

Figura 5: Impulsos normatizados - Tens ão

Figura 6: Impulsos normatizados - Corrente

1.3

Compatibilidade eletromagnética

EMC:  “Electromagnetic Compatibility”  - capacidade de um dispositivo, equipamento ou EMC:  sistema para funcionar satisfatoriamente, em um ambiente eletromagnético, sem introduzir perturbação eletromagnética intolerável em tudo que se encontre nesse ambiente. EMI:  “Electromagnetic Interference” - degradação do desempenho de um equipamento, canal EMI:  de transmissão ou sistema, causada por uma perturbação eletromagnética, também conhecida como Radiofreqüência (RF).

É o agente da interferência que provoca uma situa ção de mal funcionamento no equipamento por ele atingido. 11

 

1.3.1 1.3. 1

Proced Procedimen imentos tos para para medid medidas as da EMI nos nos equip equipame amento ntoss

Para estabelecer a compatibilidade eletromagnética, geralmente se trabalha em duas fases: A primeira fase é  determinar a origem do sinal interferente que poderia ser proveniente da linha de alimentação, linha de controle, linha de dados, transmissores de alta pot ência, fontes chaveadas etc. A segunda fase

é  determinar o grau de imunidade, com performance satisfat ória dos

equipamentos/sistemas, quando expostos a campos eletromagn ticos freqüências/comprimentos de onda, envolvendo sinais peri ódicos e aperiódicos. é

em

várias

Os métodos utilizados em ensaios de medida da irradiação geralmente são os seguintes: - Em campo aberto; - Células eletromagnéticas transversas (TEM); - Câmaras de reverberação; - Câmaras anecóicas.

As considerações que envolvem e decidem cada m étodo são as seguintes: - Tamanho f íí sico s  ico do equipamento a ser testado; - Faixa de freqüência ocupada; - Limitação de potência dos testes; - Largura espectral e tempo dominante; - Polarização do campo irradiado.

Na verdade, não há  um método ideal para todos os testes, j á  que cada método tem suas limitações e caracterí sticas sticas próprias, mas os resultados dos mesmos devem estar dentro de uma faixa de tolerância de ±4 dB em relação aos dados obtidos em um “site ideal (campo aberto) para o mesmo ensaio, segundo a Norma ANSI C634-1992.

1.3.2

Mecanismos da da EM EMI

São três os fatores básicos determinantes da EMI: - Fonte geradora ou emissora de EMI; - Meio de transferência ou acoplamento do sinal; - Elemento sensí vel vel ou equipamento ví tima. tima.

GERADOR

ACOPLAMENTO

VÍTIMA

a- Gerador de EMI

Transmissores de FM, equipamentos de rádio em ondas curtas, HF, máquinas de solda, ultrasom e fornos de microondas s ão fontes bem conhecidas de EMI. Entretanto, outras fontes de EMI, como computadores, máquinas de escritório, TV, “games”, comando de porta de garagens etc., geram sinais que se comportam-se como ruí dos dos para outros equipamentos, devido à  natureza do pulso e à 12

 

largura espectral, além das fontes naturais de ru í dos, dos, como as descargas atmosf éricas, ruí dos dos galácticos, ruí dos dos atmosf éricos, ruí dos dos estáticos e outros.

b- Acoplamentos

São tr ês as formas básicas de acoplamentos acoplamentos entre o sinal indesejado (EMI) (EMI) e o equipamento ví tima: tima: - Acoplamento por radiação;

Neste caso, não existe ligação f íí sica s  ica entre o gerador e o receptor. A EMI vem irradiada pelo ar, por meio de antenas, como no caso dos sinais de rádio, TV e outros - Acoplamento por indu ção;

Neste caso, embora não exista conexão f íí sica s  ica entre o sinal gerado e a EMI recebida no equipamento ví tima, tima, ocorrem tensões induzidas por campo magnético; como exemplo, as descargas eletromagnéticas naturais. - Acoplamento por condução;

Neste caso, há  uma ligação f íí  sica sica entre o sinal gerado e o receptor, de EMI, como, por exemplo, uma fonte de alimentação gerando ruí dos. dos. Nestes casos deve-se levar em consideração: - A proximidade da fonte geradora; vel do sinal gerado; - O ní vel - A suscetibilidade do equipamento ví tima; tima; -  O efeito “Rust-Bolt”  (oxidação), determinando comportamentos não lineares na condução dos sinais; - A falta de filtragem nos sinais emitidos.

c- Equipamentos ví tima tima

São equipamentos ou sistemas que sofrem mal funcionamento ou degradação de seu desempenho na presença de um sinal interferente. Estas situações podem ser observadas em: - Receptores de comunicação HF, VHF, UHF, SHF e outros; - Sistemas de multiplex FDM e PCM; - Sistemas aviônicos de navegação, tais como, GPS, OMEGA NAV, ADF e outros; - Receptores AM, FM, TV, supervisão, telecomando e outros; - Seres humanos, por meio dos efeitos biológicos.

13

 

1.3.3

Classificação dos filtros

Os filtros podem ser classificados de acordo com a sua atenuação sendo expressa em dB: FAIXA

VALOR (dB)

1

0 a 10

2

10 a 30

3

30 a 60

4

> 60

EFEITO

  •  Atenuação pobre e de baixo custo. Resolve apenas os      

problemas de EMI mais simples. •  Embora seja uma faixa de pouca magnitude de atenua ção, consegue-se consegue -se eliminar a EMI EM I nos casos mais comuns. •  Com esta atenuação, a maioria dos problemas de EMI é resolvida. •  É  uma faixa que requer atenção especial. São situações extremas e especiais, normalmente envolvendo altos custos. Tabela 5: Classificação dos filtros

1.3.4

EMI transitórias de faixa larga

São sinais aleatórios, aperiódicos, não intencionais, que podem gerar ru í dos dos nas proximidades dos equipamentos ví tima. tima. Geralmente, podem ser: - Chaves “dimmer”; - Ignição em bico de gás; - Comutação de motores AC e DC; - Lâmpadas fluorescentes; - Lampejamento de luminosos de g ás néon; - Ignições de veí culos; culos; - Linhas aéreas de alta tensão (efeito corona).

1.3.5

EMI po por ef efeito co corona

O efeito corona é  um fenômeno elétrico que acontece na presença de alta tensão, devido a descargasNo elémomento tricas entre condutor e o ar de atmosf  o envolve. érico que emo que o gradiente potencial supera a rigidez diel étrica do ar atmosf érico que o envolve, o fenômeno se inicia, sendo visivelmente observado pela sua cor, que vai do amarelo at é o violeta, gerando um som agudo e sibilante que pode ser ouvido nas proximidades. O efeito corona é  prejudicial a qualquer sistema elétrico, não só  porque provoca perdas de energia na forma de efeito Joule, como, também, gera ruí dos dos em uma larga faixa espectral, atingindo a centenas de Megahertz.

1.4

Sistemas d dee eletrodos d dee te terra

Quando tem-se um curto-circuito, aparece a corrente de falha, que é escoada para a terra, at é que seu valor em função do tempo ocasione a atuação dos equipamentos de proteção. Enquanto a proteção não atua, as interligações dos equipamentos (massas) ao sistema de aterramento devem ser eficientes para minimizar todos os problemas a ele relacionados (potenciais de passo, toque, transferência, limites aceitáveis de corrente pelo corpo humano, limites de corrente dos equipamentos elétricos e eletrônicos etc.). 14

 

A maneira mais correta de prover a ligação das massas dos equipamentos e instalações à terra é termos um eficiente sistema de aterramento. O sistema de aterramento se torna t orna eficiente quando adotamos uma metodologia correta, isto é: - Conhecer a resistividade r esistividade do solo onde iremos construir nosso sistema de aterramento; - Projetar o sistema de aterramento que atenda as necessidades da instala ção e as normas da ABNT; - Interligar ao sistema de aterramento as blindagens dos cabos dos ETIs, chassi e terra referência dos equipamentos eletrônicos (telecomunicações, supervisão, proteção e transmissão de dados); - Executar os serviços seguindo rigorosamente o projeto e especifica ções, utilizando os equipamentos, ferramentas e materiais adequados; - Verificar a resist ência de aterramento por meio de medidas eficientes e sua comparação com o que foi conseguido em projeto. É  necessário a medição da RAT - Resistência de Aterramento, de toda e qualquer instalação, antes de a mesma entrar em funcionamento; - Fazer a manuten ção preditiva com medi ção da resistência de aterramento e verificações das conexões. OBS: Informar ao projetista qualquer altera ção necessária que aconteça no decorrer da execução, possibilitando, assim, as atualizações dos projetos e novas especifica ções.

1.4.1

Materiais

Os materiais podem ser agrupados em: a- Hastes de terra

As hastes de terra mais adequados s ão as do tipo aço cobreado (barra de aço de seção circular), revestido de cobre com espessura de camada de 0,254 mm. O comprimento da haste dependerá das condições do solo e do projeto de aterramento.

b- Condutores

De preferência devem ser de cobre, pois h á  necessidade de uma grande capacidade de dissipação, boa flexibilidade, bem como suportar um certo grau de corrosão. Os condutores para interligação dos eletrodos terra devem ser preferencialmente de cobre nu, podem ser de seção circular ou reta, mas devem ser capazes de dissipar as correntes de curto circuito. Para interligação de ETIs aos pontos do sistema de aterramento (barramentos de aterramento e eletrodos de terra) devem ser utilizados condutores isolados e de prefer ência de baixa impedância. Neste caso, as cordoalhas chatas ou fitas s ão as indicadas, porém devem ser isoladas, pois evitam a geração de ruí do do (“loops” de corrente) e também a corrosão. Os condutores de aterramento isolados devem ser identificados na cor verde-amarelo, e na falta deste utilizar cor verde.

c- Conexões

Devem ser utilizadas conexões por solda, à  base de fusão exotérmica, em detrimento das conexões por compressão e pressão por possuí rem rem as seguintes propriedades: - Capacidade de conduzir corrente igual à do condutor; - Não se deteriorar com o tempo; 15

 

- Suportar repetidas descargas; - Conexão molecular permanente. Quando as conexões forem do tipo compressão ou de pressão embutidas no solo, é aconselh ável, para uma maior durabilidade, proteg ê-las por meio de massa de calafetação, sendo sua aplicação feita com a conex ão seca e, se forem ao ar livre, as mesmas devem ser protegidas por uma camada de tinta esmalte ou a óleo, ou com massa de calafetação. As conexões de pressão e de compressão devem ser do mesmo material dos condutores e das hastes.

d- Barramentos

BAP - Barramento de Aterramento Principal. Este barramento é  constituí do do de um ponto que pode ser uma barra de cobre, conector ou terminal, onde são interligados os pontos de aterramento dos equipamentos e os barramentos secundários. Este deve ter a capacidade de dissipa ção total do curto-circuito da instala ção, conectada, por meio de cabo, fita ou cordoalha, ao eletrodo de terra. BAS - Barramento de Aterramento Secundário. Este barramento é  constituí do do de um ponto que pode ser uma barra de cobre, conector ou terminal, onde são interligados todos os pontos de aterramento dos equipamentos, devendo ter a capacidade de dissipação total da corrente de circuito da instalação, a ele interligado por meio de cabo, fita ou cordoalha ao BAP. O Barramento de Neutro dever á  ser, necessariamente, isolado das carca carcaças e do quadros de distribuição. Os barramentos de aterramento poderão ser fixados diretamente na carcaça do quadro de distribuição, isto é, não necessitam de isolamento.

e- Brita

Em áreas perigosas, para melhorar a qualidade do n í vel vel de isolamento dos contatos dos pés com o solo, usamos pedra britada, que tem uma resistividade da ordem de 10.000 a 20.000 Ω.m, constituindo, assim, um excelente isolante. os Na prática utiliza-se 10 a 15 cm de brita n . 2 ou 3, obtendo obtendo uma resistividade da ordem de 3.000 Ω.m.

1.5 1.5

To Topo polo logi gias as do ssiistem stema ad dee el eletro etrodo doss d dee ter terra ra

O sistema de aterramento deve ser dimensionado para se ter uma baixa resist ência de aterramento, dar condições de conexão dos equipamentos aos eletrodos de terra e garantir a seguran ça (potencial de passo e de toque). A configuração pode ser a mais variada possí vel, vel, desde a instalação de uma simples haste até um sistema malhado de condutores e hastes. Para a elaboração do projeto do sistema de aterramento deve-se iniciar pela medição da resistividade e estratificação do solo. Existem programas computacionais para o dimensionamento da quantidade de hastes, condutores e configuração. Pode-se optar pelo cálculo analí tico, tico, porém este é  viável, apenas, para sistemas com poucas hastes. 16

 

Para melhorar a resistência de aterramento pode-se optar pelo aumento do di âmetro da haste, comprimento da haste e da quantidade de hastes, utilização do tratamento quí mico mico do solo e combinações dessas opções. Abaixo, têm-se as várias situações na montagem da topologia dos sistemas de aterramento: - Uma haste vertical; - Duas ou mais hastes alinhadas; - Três hastes formando um triângulo; - Aterramento com hastes em quadrados vazios; - Hastes em circunferência; - Aterramento com haste profunda; - Sistema com condutores enterrados horizontalmente no solo; - Sistema malhado com condutores e hastes; - Eletrodos embutidos no concreto (a ço da construção).

1.5.1

Topologias

As topologias dos sistemas de eletrodos de terra podem ser classificadas como:

a- Aterramento com uma haste vertical

Uma haste cravada verticalmente em solo homogêneo tem uma resistência elétrica e pode ser determinada pelas equações: Haste circular:

 R haste (Ω)

=

4 L ρ  ln ( ) 2π  L d 

onde: ρ = resistividade do solo em Ohm.metros   L = comprimento da haste em metros   d = diâmetro da secção transversal da haste em metros

Para haste do tipo cantoneira o valor de “d” é:

  )= 2 d  (m

S cantoneira

π 

 

2

onde: S (área da cantoneira) em m

Observa-se na equação que o aumento do diâmetro da haste não reflete a diminuição significativa da resistência de aterramento. O cálculo da resistência de aterramento não leva em conta o material da haste, mas o seu formato. Portanto,  R haste  refere-se somente à resistência elétrica da forma geométrica do sistema de aterramento, interagindo com o solo.

17

 

b- Interligação de hastes em paralelo

Para a redução da resistência de aterramento pode-se optar pela interliga ção de hastes em paralelo. Adota-se um espaçamento entre hastes, no mí nimo, nimo, igual ao valor do comprimento da haste e, no máximo, duas vezes a mesma, devido à zona de interferência das superf í  í cies cies equipotenciais entre elas. A opção de aumentar a quantidade de haste chega à saturação muito rapidamente.

c- Hastes profundas

O objetivo principal é aumentar o comprimento L da haste, contribuindo, desta forma, para melhorar a resistência de aterramento, atingindo camadas mais profundas com resistividades menores e condição de temperatura constante. A colocação de hastes profundas contribui para a diminuição dos potenciais de passo na superf íí cie. c  ie. Entretanto, estudos atuais1  estão demonstrando que hastes com comprimento entre 2 a 3 metros ionizam a mesma área do solo que hastes com comprimento entre 9 e 11 metros, para a mesma resistividade de solo.

d- Eletrodos embutidos no concreto (a ço da construção)

O concreto é  um material alcalino e altamente higroscópico quando enterrado, e sua resistividade encontra-se na faixa de 30 a 200 Ω.m. Atualmente o aço, existente na construção do concreto concreto armado, como eletrodo do sistema de 2 aterramento (item 6.4.2.2 da NB3) , apresenta as vantagens de não ter custo adicional, pois é utilizado no concreto por motivos estruturais. A utilização de vigas, baldrames, fundações e sapatas, como malha terra, deve ser discutida com a área de projeto civil, pois alguns cuidados devem ser seguidos na fase de projeto e construção, evitando-se, assim, qualquer descontinuidade el étrica nestas ferragens.

1.5.2

Tratamento quí mico mico do solo

O tratamento quí mico mico do solo visa a diminui ção da resistividade do solo e a conseqüente diminuição da resistência de aterramento. Este método deve ser utilizado quando nenhuma das alternativas anteriores nos atender. Os materiais a serem utilizados devem ter uma boa higroscopia, não se diluir, não ser corrosivo, manter o solo quimicamente est ável, não ser tóxico e não agredir o meio ambiente. O material mais usual e recomendável é a bentonita (material argiloso) associada ao gesso.

1.6

Topologia de conexão ao sistema de eletrodo de terra

Conforme as caracterí sticas sticas da EMI, o aterramento pode influenciar significativamente no desempenho dos ETIs. Ao mesmo tempo que procuramos uma configuração tal que nos apresente uma boa resistência de aterramento, para eventos de baixas freq üências, podemos estar introduzindo nos ETIs, interferências indesejáveis de alta freqüência. Por isso, devemos adotar uma modelagem do sistema de aterramento que também possa minimizar os efeitos da EMI.   1

 ALMEIDA, M. E., CORREIA BARROS, M. T.; Comportamento de resistência de terra face às descargas atmosféricas de elevada intensidade 2  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORNAS TÉCNICAS. Projetos....... NB3. NB3. Rio de Janeiro, 1997 18

 

As principais funções do aterramento de equipamentos elétricos são: - Manter baixa a diferença de potencial entre as partes met álicas, de modo a garantir a segurança e a proteção contra choques elétricos do pessoal envolvido; - Fornecer um elemento condutor el étrico efetivo para o fluxo de corrente de falha à  terra, descargas atmosf éricas e descargas estáticas; - Evitar interferências na operação dos equipamentos do sistema el étrico e eletrônico e dos ETIs.

1. 1.6. 6.1 1

Ti Tipo poss de esq esque uem mas de de ater aterra ram mento ento

Para a classificação dos esquemas de aterramento é utilizada a seguinte simbologia, conforme a NB3 da ABNT: Primeira Letra - Situação da alimentação em relação à terra : T = ponto diretamente aterrado; I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou aterramento de um ponto por meio de uma impedância.

Segunda Letra - situação das massas da instalação elétrica em relação à terra: T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto de alimentação; N = massas ligadas diretamente ao ponto da alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro).

Outras Letras (eventuais) - Disposi ção 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 (condutor PEN).

a- Esquema TN

Esquema no qual toda corrente de falha direta, fase-massa, é uma corrente de curto-circuito. Este esquema possui um ponto da alimenta ção diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto por meio de condutores de proteção. São considerados três tipos de esquemas TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, a saber:

19

 

b- Esquema TN-S

O condutor neutro e o condutor de proteção são distintos;

Figura 7: Esquema TN-S c- Esquema TN-C-S

As funções de neutro e de prote ção s ão combinadas em um único condutor em uma parte da instalação;

Figura 8: Esquema TN-C-S

d- Esquema TN-C

Esquema no qual as fun ções de neutro e de prote ção são combinadas em um único condutor ao longo de toda a instalação.

Figura 9: Esquema TN-C 20

 

e- Esquema TT

Esquema no qual as correntes de falha direta, fase-massa, são inferiores a uma corrente de curto-circuito, podendo ser suficiente para provocar o surgimento de tens ões perigosas. O esquema TT possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.

Figura 10: Esquema TT

- Esquema IT

É  o esquema no qual a corrente resultante de uma única falha, fase-massa, não possui intensidade suficiente para provocar o surgimento de tensões perigosas. O esquema IT não possui qualquer ponto da alimentação diretamente aterrado, estando aterradas as as massas da instalação.

Figura 11: Esquema IT

1.6.2

Aterramento is iso olado

Consiste em construir um sistema de aterramento diferente do sistema de aterramento dos equipamentos elétricos e afastado o suficiente para n ão sofrer interferências do aterramento principal (elétrico). Este conceito foi abandonado, tendo em vista a dificuldade de se evitar um acoplamento condutivo entre os diferentes aterramentos. Hoje procura-se interligar os v ários sistemas de aterramento, minimizando-se os potenciais de transferência. Pode-se afirmar que pontos de terra sem conexão um com outro, ou com conexão deficitária, não estão a um mesmo potencial.

21

 

1. 1.6. 6.3 3

Ater Aterra ram mento ento em diver iverso soss pon ponto toss

Este sistema é  caracterizado pela interligação de vários equipamentos a um cabo de aterramento, que pode estar circundando uma instalação e, existindo cabos de sinais interligando os vários equipamentos, poderão aparecer “loops” de corrente indesej áveis aos ETIs.

Figura 12: Aterramento em diversos pontos

1. 1.6. 6.4 4

Aterr rram ameento em ponto único

Consiste em um único ponto de conex ão ao eletrodo de terra, onde concentramos a interligação de toda topologia de aterramento, evitando os loops de corrente. A filosofia do ponto único tende a evitar as tensões causadas por EMI, oriundas das correntes existentes nas blindagens dos cabos, nos eletrodutos, nas caixas, bem como os “loops” de corrente.

Figura 13: Aterramento em ponto único Devemos utilizar condutores isolados, na cor verde-amarelo, numa configura ção radial nas ligações entre os equipamentos e o BAP. Recomenda-se comprimento máximo de 30 metros entre o eletrodo de terra e o equipamento, sendo indicado para utiliza ção nas pequenas instalações. Os sistemas elétricos ou eletrônicos de grande porte deverão ter tratamento por meio de outros conceitos topológicos. Quando se tem grandes concentrações de equipamentos elétricos e eletrônicos em mesmo ambiente cria se a partir do BAP um BAS para o aterramento de equipamentos considerados eletromecânicos e um outro BAS para aterramento dos equipamentos eletrônicos.

22

 

Figura 14: Aterramento em ponto único para diversos equipamentos Quando o ponto de alimentação CA opera mediante o sistema de neutro aterrado, deve-se criar o condutor PE (condutor de aterramento), identificado na cor verde-amarelo. Utilizar o esquema TN-S junto ao aterramento do transformador e, se necessário, em outros pontos da instalação, como nos quadros de distribuição de energia CA. Ao se criar o sistema TN-S, deve-se procurar conectar o barramento de neutro, que deverá  estar isolado da massa do quadro de distribuição, diretamente ao eletrodo de terra, utilizando um condutor isolado na cor azul, e independente do barramento de terra, que deverá estar conectado ao eletrodo de terra por meio de outro condutor (condutor isolado na cor verde-amarelo). Quando o sistema de energia n ão contém condutor neutro (trafo PE, mediante um sistema de eletrodos de terra.

1.6. 1.6.5 5

∆∆), deve-se criar o condutor

Ater Aterra ram mento ento co com m eq equi uipo pote tenc ncia iali liza zação

No sistema de equipotencialização tem-se uma grande concentração de interligações, procurando-se conectar cada parte met álica e não energizada, por meio de um condutor com comprimento reduzido, de preferência fita de cobre ou cordoalha chata. Desta forma, procura-se obter valores reduzidos de resistência e indutância nas interligações, com conseqüente redução da diferença de potencial entre as partes, atendendo ,assim, ao aspecto segurança de pessoas e os limites de corrente aceitáveis pelos ETIs. Esta topologia deve ser empregada quando temos uma grande instalação e necessitamos interligar vários equipamentos. O aterramento mediante um ponto único para cada equipamento, nesta condição, fica inviável. Portanto, pode-se mesclar equipotencialização com o aterramento por meio de ponto único.

Figura 15: Aterramento com equipotencialização 23

 

As malhas deverão ter suas quadrí culas culas dimensionadas conforme o espectro de freqüência interferente no local da instalação. Esta equipotencialização pode ser conseguida com malhas isoladas ou multiaterradas. a- Equipotencialização com malhas isoladas

Esta topologia procura deixar a malha de equipotencialização isolada e conduzir as v árias correntes dos anéis desta mediante conexão única com os eletrodos de terra. A isolação da malha pode ser conseguida por diversas maneiras, tais como: tablado de madeira, isolação dos macaquinhos (suportes) dos pisos falsos etc.

Figura 16: Equipotencialização com malha isolada

b- Equipotencialização com malha multiaterrada

Esta topologia procura interligar a malha de equipotencializa ção a todo e qualquer sistema de escoamento de corrente que possa estar interligado com os eletrodos de terra (aço da construção dos edif íí  cios, cios, cabos de interligação de eletrodos, canaletas, leitos de cabos, blindagens etc.). Dessa forma, as correntes dos vários anéis da malha se distribuem entre os vários pontos de conexão, diminuindo as diferenças de potenciais nos v ários pontos da malha de equipotencialização.

Figura 17: Equipotencialização com malha multi aterrada Para um perfeito funcionamento desta topologia deve-se utilizar o maior número possí vel vel de interligações da malha de equipotencialização, com os meios de escoamento da corrente aos eletrodos de terra, diminuindo-se, assim, a imped ância. Utilizar sempre que possí vel vel as fitas de cobre ou cordoalhas chata. 24

 

Esta topologia é  largamente empregada em grandes sistemas de telecomunicações, em sistemas já existentes em que as muitas interconex ões s ão desconhecidas e em diversas conexões dos ETIs.

1. 1.6. 6.6 6

Aterr rram ameento com comb binado

O aterramento combinado não é uma topologia e sim uma forma de solução, quando tivermos que instalar ETI em uma instalação existente, combinando várias topologias para atender as necessidades do momento.

1.6.7

Proteção por zona

Consiste em envolver o equipamento ou a instalação em envoltórios metálicos, criando zonas de proteção com base numa topologia de sistema de aterramento. Pode-se utilizar esse princí pio pio e criar as zonas de proteção sem envolver os equipamentos ou instala ções em envoltórios metálicos. A criação dessas zonas atenderia uma seletividade na pot ência dos protetores, procurando deixar do lado de fora da instalação as tensões mais elevadas e, conforme o surto vai chegando ao equipamento, o mesmo já tem sua tensão bastante reduzida. Assim, poderí amos amos especificar: - Zona 0, a área externa;

Ocorrem as descargas atmosf éricas. - Zona 1, a zona externa ao prédio, protegida pelo Sistema de Proteção de Descargas Atmosf éricas; Presença de tensões induzidas. - Zona 2, dentro do prédio; Têm-se tensões conduzidas pelas redes de alimentação CA, telef ônicas, comando e supervisão e bandejas de cabos e tens ões induzidas, porém de menor intensidade que da Zona 1. - Zona 3, interior dos equipamentos. Têm-se tensões conduzidas e induzidas de menor intensidade que da Zona 2. Desta forma, podemos selecionar os tipos de protetores para cada zona, procurando reduzir, assim, os ní veis veis de tensões interferentes que chegariam aos ETIs: -  Na Zona 0, os protetores podem ser pára-raios de descargas atmosf éricas instalados nos edif íí cios, c  ios, torres e linhas de transmissão e distribuição; -  Na Zona 1, os protetores podem ser pára-raios de linha da classe de 750 V ou 1 kV (baixa tensão), centelhadores e varistores de alta capacidade; -  Na Zona 2, os protetores podem ter combinações de varistores, diodos, fus í veis veis e centelhadores de 150 V ou 275 V; -

Na Zona 3, os protetores estariam instalados nos equipamentos e possivelmente pelos fabricantes.

25

 

Figura 18: Zonas de proteção

1.7

Dispositivos de proteção

1.7.1

Fusí vel vel

do de metais de baixo ponto de fusão, que ao se aquecer devido à É um dispositivo constituí do ação térmica da sobrecorrente na linha funde-se, abrindo o circuito e interrompendo a corrente. Os fusí veis veis podem ser de ação rápida ou retardada. Este dispositivo tem uma ampla faixa de opera ção que vai desde alguns miliampères até centenas de ampères.

Fusí vel vel rápido

1.7.2

Funde-se rapidamente quando por ele circula qualquer corrente de valor superior ao seu valor nominal.

1.7.3

Fusí vel vel retardado

Resiste por algum tempo às correntes de valores mais elevados do que sua capacidade nominal, antes da fusão. Deve ser utilizado em equipamentos que possam suportar certos valores de sobrecarga, evitando-se a substituição constante e desnecessária dos fusí veis veis de ação rápida. Este fusí vel vel é usado sempre em circuitos, que, em serviço, estão sujeitos à sobrecarga de curta duração, como por exemplo na partida direta de motores trif ásicos.

1.7.4

Disjuntor

É  um dispositivo de proteção e interrupção eventual dos circuitos el étricos. Um dos mais empregados é o tipo “quick-lag”, um protetor térmico, agindo pelo princí pio pio do bimetal. Esta proteção baseia-se na dilatação de duas l âminas de metais distintos, portanto, com coeficientes de dilatação diferentes. Uma pequena sobrecarga no circuito, de longa dura ção, faz aquecer uma l âmina, desligando-se o circuito elétrico. Uma grande sobrecarga, mesmo de curta duração, faz desligar instantaneamente o circuito, agindo um dispositivo magnético. Em caso de curto-circuito, o dispositivo age em centésimos de segundos. 26

 

1.7.5

Centelhador

a- Centelhador a ar (eletrodos metálicos)

É constituí do do de eletrodos metálicos em invólucro plástico e trabalha sob press ão atmosf érica. Quando a tensão em seus terminais ultrapassa o valor nominal, h á  uma condução entre seus eletrodos, descarregando a corrente para a terra. Se a descarga for muito prolongada, o inv ólucro plástico se aquece e derrete, fazendo com que os eletrodos entrem em curto. b- Centelhador a gás raro

Este centelhador é  um dispositivo formado por dois ou tr ês eletrodos separados a uma distância adequada e encapsulados dentro de uma atmosfera de g ás inerte e a baixa pressão. O seu acionamento é  dado pela ionização do gás por meio de tensão entre os eletrodos, aterrando a linha. Sua operação é  rápida e a sua recupera ção é  automática, não ficando permanentemente acionado. Os centelhadores tripolares protegem ao mesmo tempo dois fios, com operação simultânea, o que elimina a tensão transversal que possa ocorrer entre os fios. Vantagens: - Grande capacidade de condução de corrente, da ordem de dezenas de kA; - Vida longa; - Capacitância muito baixa, não interferindo na operação do circuito em altas freq üências. Desvantagens: - Baixa margem de proteção para os surtos de frente r í spida; spida; - Geralmente produz curto-circuito para terra; - Produz oscilações de alta freqüência devido à brusca queda de tens ão entre os eletrodos. Devido à segunda desvantagem, os centelhadores devem ser usados em circuitos protegidos por fusí veis veis ou disjuntores. A posição do fusí vel vel pode ser em série com a fonte, antes do centelhador, sua operação provoca suspensão da alimentação do circuito protegido, ou em s érie com o centelhador, e a operação do fusí vel vel não interrompe a continuidade da alimentação, mas coloca em risco o equipamento protegido no caso de haver nova sobretensão, antes da troca do fusí vel. vel.

1.7.6

Diodos de proteção

a- Diodo zener

Os diodos zener, baseados no efeito de avalanche, s ão usados normalmente como diodos estabilizadores de tensão. Para uso como diodo de proteção a construção deve ser especial para obtenção de maiores  junções entre os grãos de silí cio cio e maior massa nos terminais, para aumentar a dissipação de calor. Comercialmente recebem os nomes de SAD, TAS ou TRANSORB.

27

 

b- Transorb

O transorb é um dispositivo semicondutor (silí cio) cio) para supressão de tensões transitórias, com grande capacidade de absorção de surtos, tempo de resposta extremamente curto (da ordem de pico segundos) e baixa resistência série. A aplicação do transorb é similar à do varistor de óxido metálico, podendo, em alguns casos, ocupar os mesmos locais reservados para o varistor na prote ção dos circuitos eletrônicos, mas estes têm menor capacidade de dissipação de potência em relação aos varistores.

1.7.7

Varistor de de óxido metálico

O varistor de óxido metálico é classificado como resistor não linear ou resistor dependente da tensão. Este dispositivo é constituí do do de material cer âmico sinterizado, apresentando o óxido de zinco como ingrediente principal ao lado de outros óxidos metálicos como aditivos. Ele apresenta como caracterí sticas sticas principais a grande capacidade de absorção de surtos, tempo de resposta curto, da ordem de nanosegundos e baixa resistência na situação de operação. A tensão nominal (ou de opera ção) para as aplicações usuais em baixa tensão deve ser superior à tensão de linha (fase-fase) do circuito. Deve-se deixar uma folga de 10% entre a tens ão do varistor e da linha para compensar as flutuações da tensão. A corrente nominal varia desde 400 A a 6500 A.

1.7.8

Polyswitch (P (PTC)

O polyswitch é um dispositivo que, colocado em série com a carga, tem a função principal de proteger o equipamento contra sobrecorrentes. Ele aumenta a resist ência conforme aumenta-se a temperatura, de acordo com a corrente a que está  submetido. A resistência pode chegar a alguns megaohms, e em estado normal, a resistência é de aproximadamente 0,8 Ω. Diferente de outros protetores contra sobrecorrente, o polyswitch tem como caracter í stica stica suportar quantidades substanciais de descargas atmosf éricas, sem se danificar. Isto faz com que seja possí vel vel utilizar tais dispositivos em equipamentos de telecomunicações, tanto nas proteções primárias como nas secundárias.

1.7.9

Isolador óptico

Utilizado principalmente em linhas de transmissão de dados, tais como os terminais de computadores e circuitos de transfer ência de sinalização e comando (digitais), sempre que os ní veis veis e/ou freqüência dos sinais sejam passí veis veis de transmissão/recepção pelos acopladores ópticos. Permitem a obtenção de ní veis veis de isolamento de até dezenas de quilovolts. Ní veis veis de isolamento ainda maiores s ão obtidos com interposição de fibras ópticas.

28

 

1.7. 1.7.10 10

Prin Princi cipa pais is ca cara ract cter erí sticas sticas dos dispositivos de proteção

DISPOSITIVO

VARISTOR

VALORES TÍPICOS DE OPERAÇÃO

APLICAÇÃO

VANTAGENS

DESVANTAGENS

- Tempo de operação:1 - 5 ns - Faixa de operação: 12 - 1400 V - Corrente máxima: 1 - 25 kA   pulso de 8/20 µs - Potência de pico para 1 ms:

- Supressão de transientes em circuitos retificadores e fontes de potência de baixa

- Ampla faixa de tensão e corrente de operação - Supressão de surtos de alta amplitude e

- Alta capacitância: >1000pF - Impedância relativamente alta (alta pot ência) - Corrente de fuga alta, inviável para alguns

700 kW

TRANSORB

DIODO ZENER

CENTELHADOR A GÁS (BIPOLAR E TRIPOLAR)

tensão

curta duração

circuitos de comunicação

- Tempo de operação: < 100 os - Devido ao seu - Faixa de operação: 6 - 480 Vca rápido tempo de - Corrente máxima: 200 A resposta e baixo fator de limitação   pulso de 1/120 µs (clamping), é usado - Faixa de pot ência de pico: 1,5 como proteção W a 1,5 kW secundária na proteção de circuitos e componentes eletrônicos

- Ampla faixa de tensão de operação - Baixo fator de limitação (clamping) -Longa vida para operação dentro dos limites de energia - Baixo tempo de operação

-Baixa capacidade de dissipação de energia - Necessita de proteção primária com alta capa cidade de condução de energia

- Tempo de operação: 1 – 10 ns - Faixa de operação: 1,8 – 300 V - Corrente máxima: 200 A em   0,25 µs

- Proteção complementar de circuitos eletrônicos em geral

- Ní veis veis precisos de limitação de tensão - Vida longa para operação dentro dos

- Baixa capacidade de condução de energia - Aquecimento excessivo - Substancial capacitância

- Potência: 100 mJ

- Usado como proteção secundária em circuitos associados em cascata e com filtros

limites de energia

que varia com a polarização

- Tempo de operação:1 – 10 µs (dependente de dv/dt) - Faixa de operação: 90 V - 2 kV - pulso de 5 kV / µs - Corrente máxima: 25 kA pulsos de 8 / 20 µs - Potência de pico para 1 ms: 50 kW

- Proteção de equipamentos elétricos de potência - Utilizado como proteção primária em circuitos hí bridos bridos - Em circuitos CC de pot ência, desde que a tensão nominal não seja superior à tensão de arco

- Dimensão pequena - Baixo custo - Capacitância paralela menor que 10 pF e não varia com a polarização - Capacidade de conduzir altas correntes

- Imprecisão na tensão de disparo - Em descargas de alta corrente, o gap tende ao curto-circuito - Tempo de operação elevado para a proteção de circuitos eletrônicos

Tabela 6: Dispositivos de proteção 1. 1.7. 7.1 11

Circuitos elétricos de proteção contra surtos e transitórios elétricos

É  um dispositivo destinado a proteger o sistema de telecomunica ções contra surtos e transientes rápidos. Ele é  constituí do do pela combinação das caracterí sticas sticas de cada componente, chegando a uma montagem com melhor desempenho do que cada um individualmente. Neste caso pode-se ter associações série/paralelo de vários componentes, tais como, centelhador, varistor, capacitor, PTC, diodo zener etc. Pensando nisso, a Ger ência Regional de Bauru desenvolveu o protetor contra surtos e transitórios elétricos, combinando centelhador tripolar a gás, varistor de óxido metálico, capacitor, indutor e PTC, conforme figuras 19 e 20.

29

 

Figura 19: Protetor para alimentação CA e CC

Figura 20: Protetor para linha telef ônica

No dimensionamento dos componentes dos protetores, devem ser observadas as especificações mí nimas nimas referentes ao circuito, equipamento, seguran ça e grandeza dos fenômenos envolvidos: Centel Cen telhad hador or => Tens Tensão dede opera => Resposta atuaçã çãoo => Capacidade de descarga de corrente Varistor

=> Tensão de alimentação => Resposta de atuação => Capacidade de descarga de corrente

Poly Po lysw swit itcch => Te Tensão de operação => Capacidade de descarga de corrente Capacitor

=> Tensão de operação

Indutor

=> Capacidade de corrente

30

 

1.7.12  Caracterí sticas sticas dos supressores

a- Protetores para a alimentação CA e CC

Tensão de Corte:

=> 150 V

=> para tensão de 127 V

=> 275 V

=> para tensão de 220 V

DC => 75 V => 150 V

=> para tens tensão de 48 V => para tensão de 125 V

AC

Corrente Suportada: Tanto para o AC quanto para o DC => 5 A cont í nuo nuo

b- Protetor de linha telef ônica

Tensão de Corte => 130 V Corrente Corre nte Supor Suportada tada => 1 A cont contí nuo nuo

31

 

2 

NORMAS DE SEGURANÇA

Em todas as etapas dos processos de investigação nos sistemas de eletrodos de terra, quer seja na inspeção, nas medições de sistemas existentes, ou a implantar, devem ser observadas, rigorosamente, as normas e instruções de segurança, como também as instruções operativas da empresa.

2.1 

Equipamentos de proteção

São os equipamentos indispensáveis, de uso individual ou coletivo, que dever ão ser usados durante a realização dos serviços, com a finalidade de assegurar a integridade f í  í sica sica das pessoas, que são: - EPI – Equipamento de Proteção Individual; - EPC – Equipamento de Proteção Coletiva; - SPC – Sistema de Proteção Coletiva.

2.1.1 

EPI

São os equipamentos de uso individual: - Capacete de aba total; - Botas de couro, tipo coturno; - Botas de borracha; - Luvas de vaqueta; - Luvas de borracha isolante; - Luvas de pelica para cobertura de luvas de borracha; - Óculos de proteção contra impactos; - Protetor com filtro solar; - Protetor labial - Cinto de segurança com talabarte regul ável.

2.1.2 

EPC

São os equipamentos de proteção de uso coletivo, tais como: varas de manobras, detetores de tensão, etc.

2.1.3

SPC

“ No desenvolvimento de servi s erviços em instalações elé tricas tricas devem ser previstos Sistemas de Proteçã o Coletivo atravé s de isolamento f íí sico s  ico de áreas, sinalizaçã o, o, aterramento provisório e outros similares, nos trechos onde os serviços est ã  ão   sendo desenvolvidos. Quando no desenvolvimento dos serviços, os sistemas de proteçã o coletiva  forem insuficientes para p ara o controle de todos tod os os riscos de acidentes aciden tes pessoais, devem ser utilizados EPCs e EPIs tais como: varas de manobras, escadas,

32

 

detectores de tensã o, o, cintos de segurança, capacetes, luvas, observadas as 3  prescri ções previstas no subí tem tem 10.1.2”.

2.2 

Recomendações de segurança nas inspeções

Para as atividades de inspeção, que consistem em verificar ou fazer o levantamento da situação do sistema de eletrodos de terra, nas quais s ão necessárias a retirada de tampas de canaletas, abertura de tampas de poços de inspeção, inspeção em área verde, redes telef ônicas internas e externas e escalada de torres de telecomunicações, deverão ser observadas, rigorosamente, as instruções operativas existentes quanto às normas de segurança, utilização dos EPIs, EPCs e SPCs necessários, tendo em vista os riscos de acidentes de trânsito e choque elétrico. Estas recomendações, bem como outras que estão contidas nas instruções operativas e de segurança, deverão ser seguidas nas inspeções ou medições em redes telef ônicas internas e externas, nas estações de telecomunicações, nas subestações ou nas torres de transmissão de energia.

2.3

Recomendações de segurança nas medições da resistência de aterramento e da resistividade do solo

Para a realização das atividades de medi ção de RAT e resistividade do solo, deverá ser obtida, inicialmente, a AES, se for o caso, sendo ainda necessário que sejam providenciados materiais, utensí llios ios- eMesa equipamentos quebanqueta podem ser utilizados servi ços, como: e cadeira ou para trabalhosnestes em campo; - Cantil ou garraf ão térmico com água; - Guarda-sol; - Rádios portáteis - conjunto com duas unidades, no mí nimo; nimo; - Botas tipo coturno; - Luvas de borracha isolante de 20 kV, com luvas de cobertura; - Luvas de vaqueta; - Capacete de segurança; - Cones e fitas de sinalização. Antes da execução das medições, deverá  ser providenciado um levantamento completo da instalação ou local, verificando a exist ência de desenhos, croquis ou qualquer outro tipo de anota ção referente à instalação ou local. Não existindo a documentação necessária, obter informações junto aos usuários da mesma, empregados do local, ou com empregados que tenham participado ou contribu í d do o na implantação da instalação. Estas providências se fazem necessárias, pois há riscos de rompimento de tubulações de água, gás, esgoto ou de produtos quí micos, micos, assim como o rompimento de fios e cabos de energia el étrica e telecomunicações. Os serviços de conexão ou desconexão de cabos com as hastes de aterramento ou entre cabos deverão ser realizados com o empregado usando luvas de borracha isolante com luvas de cobertura e botas com solado de borracha. Para a efetivação das medições, o empregado responsável pelo cravamento das hastes de aterramento deverá, preferencialmente, estar usando botas de seguran ça, tipo coturno, especificadas pela empresa. Se necessário, ou havendo circulação de pessoas na área, proceder à isolação da mesma por meio de cones e fitas de sinalização. É terminantemente proibido a realização das medições de RAT e/ou de resistividade do solo sob condições de descargas atmosf éricas ou sujeitas às mesmas.   3

 Manuais de Legislação. Segurança e medicina do trabalho. S ão Paulo : Atlas, 44.ed. p.103 33

 

Antes do iní cio cio dos trabalhos de medição, fazer os testes de transmiss tr ansmissão e recepção dos rádios VHF portáteis que serão utilizados, principalmente, quando as distâncias para o cravamento da haste de aterramento forem consideráveis. Dentro das instalações, atenção especial deverá  ser dada à blindagem dos cabos telef ônicos que, devido a diferen ças de potenciais geradas nas medi ções, deverão ser desvinculadas nas duas extremidades dos seus respectivos aterramentos, ou seja, no pr édio e na primeira emenda de cabo ou na próxima edificação. Quando em medições de continuidade, tanto de cabos de aterramento dos eletrodos de terra como de blindagens, é necessário fazer a desvinculação dos cabos ou blindagens, devendo-se levar em conta a diferen ça de - Utilizar ospotencial. EPIs e EPCs necessários para a realização dos serviços; - Evitar ou afastar pessoas estranhas ou animais das proximidades do local da medi ção; - Não tocar nos eletrodos durante as medições.

2.4 

Recomendações de segurança na instalação do conjunto móvel de aterramento

- Usar luvas de borracha isolante, de pelo menos 15 kV, para o manuseio, desligamentos e religamentos dos sistemas de eletrodos de terra; - Caso seja necessário desconectar o sistema de eletrodo de terra da alimenta ção CA ou CC, deve-se instalar o conjunto m óvel de aterramento; - É expressamente proibido tocar nos trados de aterramento, com os mesmos conectados ao sistema de eletrodo de terra, sem a proteção adequada para as mãos e pés (luvas de borracha isolante e botas).

34

 

3

PROCEDIMENTO PARA MEDIÇÕES EM SISTEMAS DE ELETRODOS DE TERRA

3.1 

Medição da resistividade

Apresentação de método para medição da resistividade do solo utilizando o m étodo de “Wenner” ou método dos quatro pontos.

3. 3.1 1.1

Res esiist stiivi vid dade do solo olo

Resistividade do solo é o parâmetro que indica a propriedade do solo solo em conduzir a corrente elétrica. Portanto, quanto menor for a resistividade do solo mais f ácil será o escoamento da corrente pelo mesmo.

3. 3.1. 1.2 2

Valo Valorr da da res resis isti tivi vid dade ade do do sol solo o

O valor da resistividade do solo é fundamental para o projeto de um sistema de eletrodo de terra: - Cálculo da RAT; - Determinação das tensões de toque e de passo; - Determinação dos gradientes de potencial; - Avaliação do acoplamento indutivo entre circuitos de comunica ção e de transmissão de energia elétrica próximos; - Avaliação dos sistemas de eletrodos de terra frente a fen ômenos impulsivos (altas freqüências); - Definição dos materiais a serem utilizados no sistema de eletrodo de terra. O valor da resistividade do solo (Ω.m) é influenciado pelo tipo do mesmo, conforme tabela 7, em função da sua composi ção, temperatura, capacidade de retenção de água e variações sazonais.

 

TIPO DE SOLO

mu os HLuim Lama Terra de jardim com 50% de umidade Terra de jardim com 20% de umidade Argila com 40% de umidade Argila com 20% de umidade Argila seca Areia com 90% de umidade Areia comum Calcário fissurado Calcário compacto Granito Basalto

( .m)

2 0 aa 1 15 00 0 10 5 a 100 140 480 80 330 1.500 a 5.000 1.300 3.000 a 8.000 500 a 1000 1.000 a 5.000 1.500 a 10.000 10.000 a 20.000

Tabela 7: Variação da resistividade em função do tipo de solo 35

 

3.1.3 

Métodos de medição

Existem diversos métodos de medição de resistividade do solo; no Projeto ABNT 03:102.01004/95 - Medição da Resistividade e Determinação da Estratificação do Solo, item 5.1.2, s ão abordados os métodos abaixo relacionados: r elacionados: - Amostragem f íí  sica sica do solo; - Método dos dois pontos; - Método dos quatro pontos: eletrodo central, “Lee”, “Wenner”, “Schulumberger” – “Palmer”. Neste manual será abordado o método de “Wenner”, dada a sua ampla utiliza ção.

3.1.4 

Instrumentos de medição

O instrumento para medida de resistividade pelo m étodo de “Wenner”  é  o “megger”  com 4 bornes, constituí do do basicamente de 3 (tr ês) componentes: a fonte de potência, um dispositivo para eliminar correntes de interfer ências e o medidor. Alguns instrumentos são dotados de “borne guard”  (“ground”), que possibilita obter resultados com maior confiabilidade, atenuando as interferências externas que influenciam nos circuitos internos dos instrumentos.

3.1.5

Acessórios básicos:

Os acessórios básicos para a realização das medições são: - 4 eletrodos com ponta, de aproximadamente 80 cm de comprimento; - 4 cabos com isolação de acordo com o ní vel vel de tensão do “megger”, flexibilidade e resistência mecânica adequada para interligação aos eletrodos, munidos de garra tipo jacaré numa das extremidades, sendo 2 de 96 metros e 2 de 36 metros.

3.1.6

Cuidados na me medição

Deverão ser observadas todas as condi ções de segurança, descritas no Capí tulo tulo 2 – NORMAS DE SEGURANÇA deste manual.

3.1.7

Procedimentos

Procedimentos básicos que antecedem as medidas de resistividade do solo para projetos e elaboração dos sistemas de eletrodos de terra: - Informar ou solicitar autorização dos serviços mediante documento próprio conforme Instruções Operativas – IO, quando a situação exigir; - Informar e/ou programar a realização dos serviços com todas as áreas envolvidas e com a anteced ência necessária.

36

 

3.1.8

Preparação dos materiais

Deverão ser preparados os seguintes materiais: - Instrumento de medida de resistividade do solo, conforme item 3.1.4; - Luvas com isolação para 15 kV, bota, capacete e demais EPIs, de acordo com a NR-0104; - Marreta, trena, alicate universal com cabo isolado, jogo de chaves fixas e chave inglesa, enxada, foice, facão etc; - Tabela para anotações dos valores medidos, croqui da localidade, fita crepe e/ou etiquetas para marcação; - Mesa portátil para apoio dos instrumentos, - Guarda sol; - Cantil; - Duas unidades rádio VHF portátil.

3.1.9

Medição da resistividade do solo

O arranjo de “Wernner” consiste em 4 eletrodos igualmente espa çados, conforme figura 21, onde a é a distância entre dois eletrodos adjacentes, e b é a profundidade de cravação destes e o ponto de medição - PM.

  Figura 21: Arranjo de “Wernner” Basicamente, o equipamento injeta por sua fonte, uma corrente I no solo mediante os eletrodos de corrente C1 e C2, captando a tensão V induzida no solo, por meio dos eletrodos de potencial P1 e P2. Os eletrodos deverão estar sempre alinhados e dispostos simetricamente em relação ao PM. As medições devem ser feitas nos diversos espaçamentos entre os eletrodos, tendo como referência o mesmo ponto de medição escolhido. O número de pontos de medi ção e a quantidade de medidas a serem executadas dependem do tamanho da área, da sua geometria e das caracter í sticas sticas locais. Na tabela 8 s ão apresentados o número mí nimo nimo de medições, bem como os croquis recomendados para medi ções em áreas retangulares, indicando os pontos e dire ções.   4

 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Instalações e Serviços em Eletricidade. NR-10. Redação dada pela Portaria nº 12/83. 37

 

Área do terreno (m )

Número mí nimo nimo de medições

Croqui para medição

S < 1000

2

Figura 22a

1000 < s < 2000

3

Figura 22b

2000 < s < 5000

4

Figura 22c

5000 < s < 10000

5

Figura 22d

10000 < s < 20000

6

Figura 22e

2

Tabela 8: Área do terreno - Tipo de solo NOTA: Para medições em áreas acima de 20.000 m 2 recomenda-se, no mí nimo, nimo, uma medição 2 para cada 10.000 m  de área adicional

 

Figura 22a

 

Figura 22c

Figura.22b

Figura 22d

 

  Figura 22e Onde:

é o ponto de medição - PM

O espaçamento entre os eletrodos e a profundidade máxima de cravação deverão estar de acordo com a tabela 9. 38

 

Para cada espaçamento deverá  ser medido o correspondente valor da relação V/I. Alguns instrumentos fornecem diretamente o valor em ohms, equivalente à relação V/I. a (m)

b (cm)

2

10

4

20

8

40

16

70

32

70

64

70

Tabela 9: Espaçamento - Profundidade dos eletrodos NOTA: A cravação da haste deverá ocorrer até que haja resistência mecânica que defina uma resistência ôhmica de contato aceitável. Para cada espaçamento entre eletrodos, com o medidor ligado, ajustar o potenci ômetro e o multiplicador do “megger” até que seu galvanômetro indique zero. É  importante observar se o ponteiro do galvan ômetro fica oscilando; se isso ocorrer, pode significar que existe alguma interfer ência devido às correntes dispersas no solo; neste caso deverá ser deslocado o ponto de medição até ser eliminada ou minimizada a interfer ência. Para instrumentos que possuí rem rem o “ground”, deve-se cravar um eletrodo no ponto PM, interligado ao mesmo. Após o “megger” ser zerado e eliminadas as possí veis veis interferências, fazer as medições nos pontos previamente determinados, anotando os valores da relação V/I ou R, dependendo do equipamento que estiver sendo utilizado, e efetuar o preenchimento do anexo I. O valor da resistividade (ρ) será fornecido pela f órmula:

ρ  = 2π aR Com relativa aproximação, pode-se entender que o valor da resistividade obtido mediante f órmula acima, para um certo espaçamento entre hastes, significa que a pesquisa de resistividade está ocorrendo a uma profundidade igual a esse espaçamento. Como exemplo, para uma medida com 2 metros de espaçamento entre eletrodos estaremos pesquisando uma camada de solo de aproximadamente 2 metros de profundidade. Devido à não homogeneidade do solo, as medições em campo deverão ser realizadas em mais de 1 ponto. É necessário fazer a média aritmética dos valores da relação V/I e da resistividade obtida (ρ médio) por meio da f órmula ρ = 2 πa V/I. As tabelas 10, 11, 12 e o exemplo 1 demonstram o acima descrito. Observação: É importante que esses cálculos sejam realizados em campo, devido ao fato de se encontrarem valores discrepantes e, por este motivo, evitar-se os retornos aos locais da medi ção.

39

 

PM

V/I

PM 1

PM 2

PM 3

PM 4

PM 5

médio

2

71

73,5

39

55,8

48,2

57,5

4

32

51,8

38,8

39,6

35

39,4

8

21,5

27,2

26

21,5

23

24

16

6,8

9,5

7,5

7,1

8,6

7,9

32

1,0

1,2

1,5

1,3

1,36

1,27

64

0,27

0,25

0,36

0,6

0,5

0,4

a (m)

Tabela 10 - Valores obtidos nas medições em campo pelo método “Wenner

a (m)

V/I médio

Resistividade média P mé ddioio =  2π aR

σm = desvio máximo em %

2

57,5

722,6

32,2

4

39,4

990,2

31,5

8

24

1206,4

13,3

16

7,9

794,2

20,2

32

1,27

255,3

18

64

0,4

159,3

50

Tabela 11 - Determinação do valor médio da resistividade e desvio máximo (Método do valor médio aritmético)

ρ % =

a (m)

m−i

PM 1

PM 2

m PM 3

2

23,5

27,8

4 8

18,8 10,4

16

100 PM 4

PM 5

32,2

3

16,2

31,5 13,3

1,5 8,3

0,5 10,4

11,2 4

14

20,2

5

10

8,9

32

21

5,5

18

2,4

7

64

33

38

10

52

25

Tabela 12 – Desvio máximo

- Exemplo 1 Cálculo do desvio: Conhecendo o valor m édio da resistividade ρm = 722,6 Ω /m para o espaçamento a = 2 metros (tabela 11), o valor da rela ção V/I medida em campo no ponto PM 1 é 71 Ω (tabela 10). . a) Cálculo de ρi para V/I = 71 Ω 40

 

ρi = 2πa V/I ρi = 892,2 Ωm b) Cálculo do desvio máximo σ% para ρi = 892,2 Ωm.

  ρ m − ρ i

σ % =

ρ m

722   ,6 − 892,2

σ % = σ %  =

100 100

722,6 23,5 %

Para que os valores da relação V/I medidos nos espaçamentos e pontos escolhidos sejam considerados válidos, os mesmos deverão apresentar um desvio m áximo inferior a 50%. Caso algum dos valores de V/I medidos apresente o desvio m áximo superior a 50% dos valores de V/I medidos neste ponto, deve ser ignorado e efetuada nova medição. Exemplo: O ponto PM 4 da tabela 12 para espa çamento de 64 m; justifica-se, assim, a observação do item 4.1.5.13. Com os valores da resistividade m édia (ρ m édio) e espaçamento a, traça-se a curva ρ x a que deverá  ser corrigida, com o auxí lio lio das curvas padrão e auxiliares, a fim de que se possa obter a estratificação do solo. A correção da curva para estratificação deve ser realizada conforme Projeto ABNT 03:102.01-004 - Medição de Resistividade e Determinação da Estratificação do Solo. Visando agilizar os cálculos, atualmente existem no mercado alguns “softwares” que efetuam a estratificação do solo em “n” camadas, a partir das medidas adquiridas em campo.

3.2

Medição da resistência de aterramento

O método de medição da resistência de aterramento utilizado potencial. 3.2.1

é  o método de queda de

Considerações gerais

O método de medição por meio da queda de potencial é baseado no projeto de Norma ABNT 03:102.01-002 – Medição da Resistência de Aterramento e dos Potenciais na Superf í  í cie cie do Solo.

41

 

3.2.2 

Instrumentos de medição

Os instrumentos a serem utilizados na medição da resistência de aterramento podem ser do tipo com 3 ou 4 bornes, conforme as figuras 23a e 23b. Instrumentos com 4 bornes

Instrumentos com 3bornes  

 

CPT CP

HT

P

HP

 

C

HC

HT

Figura 23

Onde:          

C1

P1

P2

HP

C2

HC

Figura 24

HT- Haste de teste HP – Haste auxiliar de potencial HC - Haste auxiliar de corrente CTP ou C1+ P1 - Borne para a conexão à haste de teste P ou P2 - Borne para a conexão à haste auxiliar de potencial C ou C2 - Borne para a conexão à haste auxiliar de corrente

Observação: Quando se utiliza instrumento com 4 bornes, para medi ção de resistência de aterramento, é necessário jumper entre C1 e P1. Os diversos tipos de instrumentos existentes na empresa, utilizados em medição de resistência de aterramento, são abordados na instrução TM/035/80 - Aterramento em Linhas de Transmiss ão e Subestações.

3.2.3 

Procedimentos

Procedimentos básicos que antecedem as medidas de resistência de aterramento : - Informar ou solicitar autorização dos serviços mediante documento próprio, conforme Instruções Operativas – IO, quando a situação exigir; - Informar e/ou programar a realização dos serviços com todas as áreas envolvidas e com a anteced ência necessária. OBSERVAÇÕES: Verificar se o sistema de eletrodo de terra a ser medido não se encontra na zona de influência ou conectado a outros sistemas de eletrodo de terra.

3.2.4 

Preparação de materiais

- Instrumento de medida de resistência de aterramento, equipado com hastes auxiliares e cabos com comprimento mí nimo nimo suficiente para levar o eletrodo de terra auxiliar a pelo menos 5 vezes a maior dimensão da malha a ser medida; - Instrumento de medida de tensão como voltí metro metro ou multí metro; metro; 42

 

- Luvas com isolação para 15 kV, bota, capacete e demais EPIs; - Marreta, trena, alicate universal cabo isolado, jogo de chaves fixas e chave inglesa, enxada, foice, facão etc.; - Tabela para anotações dos valores medidos e croquis; - Fita crepe e ou etiquetas para marcação; - Produtos para limpeza e/ou desoxidação das conexões; - Conjunto móvel de aterramento; - Mesa portátil para apoio dos instrumentos, guarda sol e cantil; - Dois rádios VHF portáteis com carregador de bateria; - Conectores novos para substituição de possí veis veis conectores danificados.

3.2.5 

Recomendações de segurança

Durante as medições, devido a potenciais que podem ocorrer nas proximidades dos sistemas de eletrodos de terra ou estruturas condutoras aterradas, devem ser observadas as seguintes recomendações: - Realizar as medições com a instalação desenergizada; desenergizada; - Utilizar calçados e luvas com isolamento compat í vel vel com os valores máximos de potencial que possam ocorrer no sistema sob medi ção; - Evitar a realização de medições sob condições atmosf éricas adversas, com possibilidades de ocorrência de descargas atmosf éricas; - Evitar que pessoas estranhas ao serviço e animais se aproximem das hastes de aterramento utilizadas na medição, isolando a área, conforme instruções do Capí tulo tulo 2; - Identificar todos os sistemas ligados ao sistema de eletrodos de terra, tais como: pára-raios, torre, neutro CA, positivo CC, distribuidor geral, blindagens de cabos, tubula ções, interligações com outras sistemas de eletrodos etc.

3.2.6

Instalação do conjunto móvel de aterramento

- Por questão de segurança, deve-se usar luvas isolantes de pelo menos 15 kV, durante os trabalhos de conexão e desconexão do conjunto móvel de aterramento e o sistema de eletrodo de terra; - Ligar o conjunto m vel de aterramento em paralelo com os pontos de aterramento dos sistemas de alimentação CA e óCC; - Verificar se existe algum alarme nos sistemas de alimentação e de telecomunicações; - Desligar as conexões de terra da alimentação em CA e CC com o sistema de eletrodo de terra, ficando as mesmas vinculadas aos conjuntos móveis de aterramento; - Executar as medições de RAT; - Após as medições, religar o sistema, iniciando pelas conex ões de aterramento da alimentação em CA e CC; - Verificar por meio do canal de servi ço da estação de telecomunicações se existem alarmes na estação.

3.2.7

Medição de resistência de aterramento - RAT

O   m étodo utilizado é o da queda de potencial ou sondas de corrente e potencial, constante do projeto de Norma ABNT 03:102.01-002 - Medi ção da Resistência de Aterramento e dos Potenciais na Superf íí  cie cie do Solo. 43

 

A haste auxiliar de corrente deve estar a uma distância da periferia do sistema cujo sistema de eletrodo de terra deseja-se medir, de modo a evitar sobreposi ção de sua área de influência com a área de influência do sistema eletrodo de terra sob medi ção (figura 28). Na tabela 13, são sugeridos alguns espaçamentos entre as hastes em relação à  Maior Dimensão do Sistema - MDS de aterramento sob medição. Para se obter o MDS, ver a figura 25. Maior dimensão do Sistema

Distância entre eletrodo de teste (ET) e eletrodos de

Distância entre eletrodo de teste (ET) e eletrodo de

(MDS) a ser medido

corrente (EC) em metro

Potencial (EP) em metro

0,7

23

14,2

1,3

33

20,4

2,0

41

25,3

2,6

46

28,4

3,3

53

32,7

4,0

56

34,6

4,6

63

38,9

5,3

66

40,7

6,0

70

43,2

6,6 13,2

73 106

45,0 65,4

20,0

129

79,6

26,5

149

92,0

33,0

165

101,8

40,0

182

112,3

Tabela 13 - Espaçamento entre hastes para medição da RAT

b

 MDS =

  a

Figura 25 - Sistema de eletrodo de terra 44

2

a +b

2

 

Para dimensões do sistema de eletrodo de terra superiores à maior dimensão estabelecida na tabela 13, sugere-se uma dist ância, para a haste de corrente, da ordem de 3 a 5 vezes a MDS do sistema sob medição. No processo de medição, a HP deve ser deslocada ao longo de uma direção pré-definida, a partir da periferia do sistema de eletrodo de terra sob ensaio (E), em intervalos regulares de medi ção iguais a 10 % da dist ância “d”. Fazendo-se a leitura do valor da resistência em cada posi ção, obtém-se, dessa forma, a curva resist ência versus distância. Acoplamento entre circuitos de corrente e potencial. Resistência a ser medida

Efeitos

10 Ω

importante (*) passí vel vel de análise (*) desprezí vel vel

Tabela 14: Resistência medida - Efeito (*) Consultar projeto de Norma ABNT. 3:102.01-002. - Método de medição pela queda de potencial Xc

 

I

ddp

 

⇓HT Xp

I

⇓HP

⇓HC

Figura 26: Medição pela queda de potencial Onde: HT - Haste teste  HP - Haste auxiliar de potencial  HC - Haste auxiliar de corrente Deslocando-se HP a partir de HT, para uma distância conveniente entre HT e HC, obtém-se a curva mostrada na figura abaixo: HT

HP

HC Observa-se que não há superposição das camadas de terra que circundam as hastes

R

  ET HT

HC

distância

Figura 27: Medição pela queda de potencial potencial com deslocamento deslocamento da haste auxiliar de potencial A resistência da região de patamar constante, trecho horizontal, é a resist ência de aterramento do eletrodo teste. 45

 

Por outro lado, se a distância entre HT e HC n ão for suficiente, a ponto de permitir superposição das camadas de terra destas duas hastes, tem-se a curva da figura seguinte:

 

⇓

  R

  HT

HT

HC

HP  ⇓

HC  ⇓

Distância

Figura 28: Superposição de camadas

í cil Não se observa, portanto, a região de patamar constante, tornando-se dif í  cil ou mesmo impossí vel vel a determinação de resistência de aterramento do sistema de eletrodo de terra. Demonstra-se que, para solos homogêneos, a resistência medida no ponto localizado a 61,8% da distância do sistema de eletrodo de terra a ser medido e a haste auxiliar de corrente aterramento procurada.

é  a de

Para solos não homogêneos, ver considerações na Norma ABNT 03:102.01-002, figura 4 do projeto. Após a medição anotar resultados no ANEXO II – Medição da Resistência de Aterramento Observação: Para uma medição de RAT correta é necessário verificar a existência de tubulações metálicas enterradas ou sobrepostas ao solo, sistemas de eletrodos, grandes volumes de ferro como máquinas agrí colas, colas, máquinas de terraplanagem, tanques de combust í vel vel que estejam em contato com o solo, linhas de transmissão de energia elétrica com cabo guarda, redes telef ônicas aéreas com cabos mensageiros etc., pois as correntes injetadas no solo fluir ão preferencialmente por tais sistemas, invalidando conseqü as de medi ções executadas. - Preparar oentemente instrumento medida e cravar as hastes auxiliares, alinhadas, na mesma direção, anotando em croquis; - Marcar previamente no solo os pontos onde serão cravadas as hastes, a fim de reduzir os tempos de desligamento do sistema de eletrodo de terra t erra que ser á medido. - Exemplos de medição de RAT, utilizando a regra do 61,8 %: a- Serve para sistema de eletrodo de terra com dimensões conhecidas ou não; b- Conhecendo a MDS, para determinar a dist ância entre a HT e a HC, devemos utilizar a tabela 13, referente aos espaçamentos entre as hastes; c- Não sendo conhecida a MDS, adotar uma distância entre a HT e a HC. Neste caso obrigado fazer-se, no mí nimo, nimo, 3 medições, de modo a obter R, R1 e R2, demostrado no exemplo 2; d- A distância entre a HT e a HP é igual a 61,8% da dist ância entre HT e HC. 46

é

 

- Exemplo1: Para um sistema de eletrodo de terra cujo MDS = 5 metros, a haste auxiliar de corrente deve ser cravada a 66 metros do eletrodo teste. A HP deve ser cravada a 41 metros da HT. As hastes deverão estar alinhadas, conforme figura 29:

INSTRUMENTO DE MEDIDA

•CPT   •P

  HT   ⇓

 

•C

HP

⇓

HC  ⇓

41 m

 

66 m

Figura 29: Exemplo de medi ção 1 - Exemplo 2: Não sendo conhecido o MDS, adota-se cravar a HC distante 30 metros da HT, devendo-se cravar a HP a 61,8% dessa distância, ou seja, 18,54 metros. Para se ter a garantia que as dist âncias adotadas estão corretas, devem ser executadas 3 medições com o HP em 3 posi ções diferentes, obtendo-se R, R1 e R2, conforme figura 30:

INSTRUMENTO DE MEDIDA •CPT   •P   •C

 HT   ⇓

HP ⇓  ⇓ 

⇓

HC   ⇓  R1< R < R2

 

15,5 m 18,5 m   21,5 m   30,0 m Figura 30: Exemplo de medi ção 2

Onde: R

–  Resistência medida em , obtida com HP cravado a 61,8% (18,5 metros), da

distância entre a HT e a HC.  R1 = Resistência medida em , obtida com a HP cravada na dist ância de 15,5 metros, (10% a menos que a distância utilizada para determinar R). 47

 

 R2 = Resistência medida em , obtida com a HP cravada na dist ância de 21,5 metros, (10% a mais que a dist ância utilizada para determinar R). Para garantir que a distância da HC esteja adequada, os valores de R1  e R2  não deverão ultrapassar 5% do valor medido em R; caso contrário, aumentar a distância da HC e repetir as medições.

48

 

 4

SISTEMA DE ATERRAMENTO EXTERNO

4.1

Interligação dos sistemas de eletrodos de terra

A avaliação sobre a interligação de sistemas de eletrodos de terra pode ser estabelecida em função da tensão que aparecerá entre esses sistemas, quando existir corrente de falha à terra. Na freqüência industrial, essa interligação deve ser efetuada se a tens ão for igual ou maior que a metade do NBI dos cabos de energia e controle que venham a existir entre as áreas envolvidas pelos sistemas de eletrodos de terra. Quando os sistemas de eletrodos de terra forem próximos, a interligação entre eles deve seguir a mesma topologia desses sistemas de aterramento e, quando a distância entre os sistemas de eletrodos de terra for muito acentuada, podemos fazer a interligação por meio de um ou mais cabos de cobre nu, levando em consideração a corrente de curto-circuito. É  necessário fazer a interligação entre os sistemas de eletrodos de terra, se os mesmos estiverem sob influência um do outro.

4.1.1 4.1 .1

Ár Área ea de iinflu nfluênc ência ia de ssist istema emass de eletr eletrodo odoss de te terra rra de de sub subest estaçõ ações es

Podemos definir como área de influência de um sistema de eletrodos de terra a dist ância compreendida entre 3 a 5 vezes o maior comprimento do sistema de eletrodos de terra que est á  em estudo. O gr áfico abaixo mostra, por áreas tí picas picas de sistemas de eletrodos de terra, o decr éscimo de potencial em relação aos potenciais desses sistemas em fun ção das distâncias das mesmas.

Figura 31: Áreas tí picas picas dos sistemas de eletrodos de aterramento

4.1. 4.1.2 2

Ef Efeit eitos os entr entree siste sistema mass de elet eletro rodos dos de terra terra in inter terlig ligad ados os - An Análise pelo valor da resistividade do solo ( ρ   )

Para malhas interligadas por cabo de energia com determinado comprimento, define-se uma constante de comprimento (λ) em função da resistividade do solo (ρ), aproximadamente, pela relação: 49

 

λ  ≈ 100 ρ  Em termos práticos, para um λ de separação entre malhas, a tensão cai a 36,8 % do seu valor inicial, o que equivale a dizer que duas malhas distanciadas mais que 2 λ e interligadas terão efeitos desprezí veis veis uma sobre a outra.

4.1.3

Interligação de sistemas de eletrodos de terra e equipamentos distantes

É importante notar que mesmo dispondo de sistemas de eletrodos de terra de boa concep ção, seja para freqüência industrial como para fenômenos impulsivos, suas ações são limitadas, pois atuam apenas equalizando as barras de terra dos equipamentos a elas conectados, por meio de condutores curtos, utilizando fitas ou cordoalha. Uma situação delicada a ser analisada é a da interligação de sistemas de eletrodos de terra e equipamentos situados em edificações ou locais distantes entre si. Embora em cada prédio possa existir um sistema de eletrodo de terra, eles podem ser interligados mediante de condutores longos, os quais n ão conseguem equalizá-los para altas freqüências. Desta forma, podem surgir diferenças de potenciais entre os sistemas de eletrodos de terra e serem induzidos surtos de tensão elevados nos cabos, devido as descargas atmosf éricas direta e ou indireta nos prédios, que fazem a conexão dos equipamentos distantes. Esses surtos penetram nas interfaces eletrônicas por meio dos cabos, seja entre condutores e terra, modo comum, ou entre condutores, modo diferencial. Deve ser avaliada a atenuação desse problema mediante a blindagem dos condutores por meio de eletrodutos metálicos e, também, pelo emprego adequado de protetores de surtos. surt os. Outra forma de acoplamento desse surtos é por intermédio da fonte de alimentação de força e sua atenuação poderá ocorrer mediante o uso de transformador de isolamento associado a protetores adequados, observando-se, porém, que esses transformadores somente atenuarão os surtos de modo comum.

4.2

Estruturas metálicas

Toda estrutura não energizada deve estar aterrada. As estruturas metálicas podem ser constituí das das pela torre de telecomunicações, pelo baldrame de uma construção, pelas esteiras de sustentação de cabos, pelas cercas, pela tubulação hidráulica, pelos eletrodutos, portas e janelas met álicas etc. Quando a estrutura met álica servir como condutor do sistema de aterramento (torres e esteiras), deve-se ter continuidade elétrica nas conexões dessas estruturas.

4.2.1 

Torre de telecomunicações

As torres de telecomunicações existentes, normalmente, contêm captores em seu topo e seus cabos de descida são isolados da estrutura. Esses cabos de descida estão conectados ao sistema de eletrodo de terra próprio da torre ou da estação de telecomunicações. A estrutura de ferro da torre poderá também ser utilizada como condutor de descida, conforme item 4.3.1 deste manual. Na melhoria de sistemas de eletrodos de terra ou na constru ção de novas torres é necessária a confecção de um anel em torno da mesma, utilizando cabo de cobre nu de 35 a 50 mm² de diâmetro e hastes de aterramento de 3/4”  de diâmetro por 3,00 metros de comprimento, tipo “cooperweld”. As hastes de aterramento desse anel deverão ser conectadas aos vértices da torre. O sistema de eletrodos 50

 

de terra da estação de telecomunicações deverá ser vinculado ao anel de aterramento da torre, por meio das hastes dos sistemas. Pode-se também utilizar o aço de construção das fundações dos pés da torre como eletrodos de terra, desde que estejam eletricamente interligados. Nestas condi ções, devemos interligar os pés da 2 torre, vértices, formando um anel, mediante cabo de cobre nu de 35 a 50 mm  de diâmetro. Este anel deverá ser vinculado ao sistema de eletrodos de terra do pr édio da estação de telecomunicações, por meio das hastes de aterramento dos sistemas. Quando a torre for do tipo estaiada, o anel do sistema de eletrodo de terra se resume a um vértice. Devemos então confeccionar o anel com cabo de cobre nu de 35 ou 50 mm 2 em torno deste vértice, ou seja, a torre, devendo-se instalar pelo menos uma haste de aterramento no pé  da torre, à torre, ao anel, ao cabo de descida do p ára-raios e conectando-a a uma haste terra do vinculando-a sistema de eletrodos de terra da esta ção de telecomunicações. Caso optemos por utilizar a estrutura da torre como condutor e o aço da fundação como haste terra, devemos confeccionar o anel em torno da torre e conectar o pé da torre ao aço da fundação e a uma haste terra do sistema de eletrodos de terra da estação de telecomunicações. O estaiamento da torre deverá ser isolado, por meio de isoladores de porcelana, da estrutura da mesma, devendo, ainda, conter placas de advertência quanto aos potenciais perigosos existentes. A torre deve ter um ponto de aterramento no topo, a aproximadamente 1,50 metros do mesmo, onde serão conectados os cabos de aterramento das antenas e outro ponto de aterramento a aproximadamente 1,50 metros acima das esteiras de cabos instaladas na horizontal. A esteira de cabos deve ser conectada eletricamente à torre. A entrada dos cabos das antenas e guia de ondas na esta ção de telecomunicações deve ser por meio de uma chapa metálica, placa de passagem. Nesta placa metálica deverão ser ligadas as blindagens dos cabos das antenas e guias de ondas e, ainda, vinculá-la ao sistema de eletrodos de terra da estação de telecomunicações. Próximo à placa de passagem de cabos deverá ser instalado um supressor de surto conectado ao cabeamento da iluminação de sinalização da torre. O aterramento deste supressor de surto deverá ser conectado a uma haste terra do sistema de eletrodos de terra da estação de telecomunicações.

4.3

Captores e supressores d dee su surto

4.3.1 

Captores

Deve ser observada a Norma NBR 5419 para a instalação de captores nas edificações. Em torres, a ABNT n o publicou normas que atendam a instala o de captores. Para instalação de captores em torresã podemos utilizar os m étodos desenvolvidosçãna NBR 5419 como “Franklin”, eletrogeométrico e gaiola de “Faraday”, obtendo, assim, uma zona de proteção dos equipamentos instalados na torre. A utilização da torre como condutor deve ser precedida de uma análise da sua continuidade elétrica e, em edif íí cios, c  ios, a NBR-5419 autoriza a utilização do aço da construção como condutor

4.3.2 

Supressores de surto ou pára-raios de linha

São os dispositivos de proteção com maior capacidade de absor ção de corrente. Não devem ser confundidos com os pára-raios de prédios vistos na proteção externa. A nomenclatura brasileira conservou, por tradição, essa designação, que em outros paí ses ses foi modificada. Eles s ão chamados defensores de primeira linha porque ficam na entrada das instala ções industriais, residenciais, prediais e propiciam a primeira redu ção dos surtos que chegam à instalação, assim como a absorção da maior parte da energia, reduzindo as sobretens ões em ní veis veis suportáveis pelos equipamentos protegidos e

51

 

evitando a interrupção do fornecimento de energia. Devem ser capazes de interromper a corrente subsequente subsequen te (fase - terra) do sistema at é a primeira passagem pelo zero da tensão. Os supressores de surto, instalados em linhas de distribuição de energia elétrica, estão disponí veis veis na tensão classe 15 kV e abaixo. Estes supressores s ão, normalmente, instalados antes dos transformadores abaixadores (15 kV / 220 V / 127 V) e os da classe at é 1000 V devem ser instalados na entrada de energia de cada edificação. Normalmente, são fabricados utilizando varistores de óxido metálico. Para circuitos de baixa tensão devem ser instalados, nos quadros de medi ção e nos quadros de distribuição, supressores de surto de 275 V para tens ão entre fases de 220V e para tensão entre fase e neutro de 127 V são utilizados os supressores de 150 V. 220 / 127 V

13,8 kV

Á r e a s co co m e r c i a l , residencial e industrial

T r a n s ffo o r m a d o r cco om pára-raios classe 15 k V

Figura 32: Instalações de pára-raios em transformadores t ransformadores

220 / 127 V Rede aérea 220 / 127 V QM

Instalar supressor de Instalar surto classe 1000 V

QD

Instalar supressores de surto de 150 V - F/N 275 V - F/F Figura 33: Instalação de pára-raios no quadro de distribuição

4.4

Redes telefô  nicas

4.4.1

Continuidade

Deve existir continuidade el étrica do condutor, mesmo quando houver deriva ções e/ou conexões, podendo ser, este, um fio, cordoalha, blindagem, cabo, eletroduto etc.

52

 

A continuidade da blindagem deve ser, obrigatoriamente, mantida em toda a extens ão da rede, inclusive na transição de cabo subterrâneo (ou enterrado) para cabo aéreo, bem como o cabo mensageiro.

4.4.2

Redes aéreas e subterrâneas

a- Na área da subestação

Chegada do cabo telef ônico CTP-APL sustentado por uma cordoalha de aço, em poste de uso mútuo com linha de alta tensão de 13,8 kV ou cabo auto sustentado, blindado do tipo ASF. Quando o sistema utilizar cordoalha de aço como cabo mensageiro, a mesma deverá estar isolada do poste por isolador roldana ao longo de todo o trajeto. Somente o cabo telef ônico tem continuidade até o edif í  í cio cio de comando das subestações, por meio de dutos de PVC r í gido gido ou de ferro, o cabo mensageiro não acompanha o cabo telef ônico no sistema subterr âneo. No DG, os blocos de proteção e a blindagem dos cabos telef ônicos deverão ser aterrados em topologia de ponto único. No caso de se utilizar malha equipotencializada, os blocos de proteção e a blindagem dos cabos devem ser aterrados no sistema de eletrodo de terra externo. O cabo telef ônico aéreo ou subterrâneo, antes de adentrar a zona de influ ência do sistema de eletrodos da subestação, deve ter sua blindagem seccionada seccionada em aproximadamente 20 cm – figura 35. A parte da blindagem da rede telef ônica aérea, que se encontra na zona de influ ência do sistema de eletrodo de terra, deve ser aterrada no sistema de eletrodo de terra da subestação. No primeiro poste da rede telef ônica aérea, fora da zona de influência do sistema de eletrodo de terra, deverá  ser instalada uma Caixa de Emenda de Manuten ção Aérea –  CEMA ou, na denominação antiga, Caixa de Emenda Ventilada - CEV. Dever á, neste local, ser confeccionado um sistema de eletrodo de terra, cujas dimens ões não estejam sob influência do sistema de eletrodo de terra da subestação e que atenda o aterramento da blindagem do cabo telef ônico, blindagem esta do lado oposto à subestação – Figuras 34 e 35. 35. Deve-se isolar a blindagem do cabo telef ônico do lado oposto da subestação.

1ª  emenda

Sistema de

Lado oposto da subestação

eletrodo de terra  

 

Blindagem do Cabo Telef ônico

Sistema de eletrodo de terra

Cordoalha

Figura 34: Aterramento da blindagem do cabo telef ônico na caixa de emenda Entre os seccionamentos da blindagem dos cabos telef ônicos, para atender à situação de zona de influência do sistema de eletrodo de terra da subestação e outro sistema de eletrodo de terra – estação de telecomunicações, comercial, onde existir emenda de cabo telef ônico, a blindagem deverá ser aterrada e ter continuidade, n ão podendo, nesse ponto, existir aterramento da cordoalha e outro aterramento do sistema de distribui ção de energia elétrica.

53

 

Tubo de ferro desvinculada da cordoalha

LT 138 a 460 kV LT 22kVCC

Zona de influência do sistema de eletrodos de terra ( Zi = 5d )

LT 15kV Cabo Telef ônico Cordoalha  



M. O.

Cordoalha seccionada

Distância do terra da cordoalha ao terra da blindagem

> 100m

60º

S/E > 100m

Aterrar a blindagem do cabo d

Sistema de eletrodos de terra

d

Comercial

 







55 e subterrâneas Figura 35: Esquemático de redes aéreas

 

A cordoalha de aço deverá ser aterrada a cada 400 metros a partir do primeiro ponto de terra, não coincidindo com o sistema terra das blindagens e ficando fora da zona de influência de

çã aterramentos deçãblindagens e sistemas eletrodo de terra da distribui subestação, esta o de telecomunica ções oudecomercial.

é o de energia el trica,

b- Na área da estação telecomunicações

Em se tratando de rede aérea de cabo telef ônico, os procedimentos quanto ao seccionamento e aterramento do cabo mensageiro e blindagem do cabo dever ão ser iguais aos apresentados para redes na área da subestação.

c- Ao longo do trajeto

No cruzamento entre linhas de energia el étrica e o cabo telef ônico, os mesmos deverão estar em ângulo de 60°  a 90º  e, no poste anterior à  linha de alta tensão, o cabo mensageiro deverá  estar seccionado e isolado da posteação por isolador roldana, sendo que este mesmo procedimento dever á ser aplicado no poste posterior à linha de alta tens ão. Sob a linha de transmissão, classe 15 kV e acima, e/ou cruzamento com linha f érrea eletrificada, o cabo telef ônico será instalado, utilizando-se dutos de ferro subterrâneos, tendo estes em suas extremidades uma haste de aterramento. A figura a seguir mostra a situa ção onde a LT - 460 kV se encontra dentro da zona de influência da subestação.

Linha 460 kV

cabo mensageiro

Tubo de PVC

SUBESTAÇÃO

± 100 metros Blindagem do cabo telef ônico Duto de ferro

Figura 36: Aterramento da blindagem do cabo telef ônico fora da zona de influência

Na situação onde a LT de 460 kV encontrar-se na área de influência do aterramento da subestação e, cruzando com rede a érea de cabo telef ônico, o cabo mensageiro deverá estar encabeçado e isolado no poste fora da zona de influência do sistema de eletrodo de terra da subestação. Nesse ponto será  seccionada a blindagem do cabo telef ônico, sendo que o cabo mensageiro dever á  estar aterrado a uma distância superior a mais ou menos 100 metros do referido poste. O cabo telef ônico, inicialmente, segue por meio de duto de PVC e, quando estiver sob a LT, instala-se duto de ferro, com as suas extremidades aterradas, se necess ário, após passar sob a mesma pode-se utilizar novamente duto de PVC.

56

 

d- No prédio comercial

No prédio comercial o cabo mensageiro ser á  encabeçado e isolado no poste próximo ao prédio, por meio de isolador roldana. O cabo telef  tel ef ônico CTP-APL segue com tubo de PVC ou ferro até o quadro de distribuição geral, onde será  aterrada a blindagem e o bloco de proteção no sistema de eletrodo de terra.

4.4.3

Isolação

a- Isolação do cabo mensageiro no poste

Para a instalação de cabo mensageiro em posteação, o mesmo deve ser isolado do poste por meio de isolador, com as seguintes caracterí sticas: sticas: - Tensão mí nima nima suportável sob chuva: 25 kV; - Tensão máxima para disrupção seco: 35 kV.

b- Isolação do condutor de descida de aterramento

O condutor de descida de aterramento deve ser isolado do poste e se estender sob o solo at é

uma distância de 2 metros do mesmo, quando será conectado à haste terra.

D

D

≥  20 cm

Tubo Isolador de Condutor de aterramento (TIC)

2m

1 a Haste

Figura 37: Instalação do tubo TIC

c- Isolação de equipamento e acessórios da rede externa

Os equipamentos e acessórios da rede externa a érea devem ser, obrigatoriamente, isolados do poste e da cordoalha de aço por meio de isoladores.

57

 

d- Designação dos tubos de isola ção

Tubo demensageiro aterramento: TICa CEMA ou CEV: TIM. Tubo de de isola isolação o do do fio cabo sobre

e- Materiais utilizados nos tubos de isolação

- TIC: Tubo fechado, constituí do do por material polimérico, na cor preta, destinado a proteger eletricamente o cabo mensageiro ou fio de aterramento. - TIM: Tubo aberto longitudinal, constituí do do por material polimérico, na cor preta, destinado d estinado a proteger eletricamente o cabo mensageiro metálico, nas regiões de emendas aéreas e cotos de potes de pupinização, não isolados.

f- Instalação de TIC

 Em sistema de eletrodos de terra existente: - Desconectar o fio ou cabo de aterramento do cabo mensageiro; - Medir o valor da RAT; - Liberar o fio ou cabo de aterramento do poste, desfazendo as amarrações e retirando a madeira protetora; - Abrir vala até encontrar a 1a haste, liberando complemente o fio/cabo de aterramento;

- Cortar TIC no tamanho necessário e suficiente para vestir o fio/cabo de aterramento, desde o cabo mensageiro até a 1ª haste; - Vestir o fio/cabo de aterramento do cabo mensageiro no TIC; - Fazer as amarrações do TIC ao poste; - Refazer a conexão do fio ou cabo de aterramento ao cabo mensageiro; - Tampar a vala e, caso necess ário, providenciar o recalçamento.

Em sistema de aterramento novo: Construir o sistema de aterramento já incorporando o TIC na posteação elétrica do fio ou cabo de aterramento.

g- Instalação do TIM

O TIM deve ser instalado sobre o mensageiro met álico em regiões da rede telef ônica onde se situam emendas aéreas, sujeita a freqüentes atuações dos artí fices. fices. Em cabos laterais existentes: - Cortar TIM no tamanho necessário e suficiente para cobrir o cabo mensageiro na extens ão da CEMA e 50 cm de cada lado dela, deixando espaço suficiente para a conexão do grampo do conjunto móvel do aterramento; - Soltar amarrações e remover as chapas da regi ão onde será aplicado o TIM; - Aplicar o TIM sobre o mensageiro; - Refazer as amarrações; - Instalar sistemas de sustentação e isolamento entre o cabo telef ônico e o mensageiro revestido pelo TIM. 58

 

Dispositivo isolador/espaçador TIM

CEMA

Figura 38: Instalação do TIM

Em cabos laterais novos:

Instalar a CEMA ou CEV j á incorporando o TIM na proteção elétrica do cabo mensageiro.

h- Isolamento do cabo mensageiro

Isolamento do cabo mensageiro para segurança pessoal: O TIM só atua como isolante para baixas tensões. Isto se deve ao fato de este tubo ter um corte longitudinal para propiciar sua instalação no cabo mensageiro, criando um caminho preferencial para a descarga e reduzindo a sua tensão suportável. No entanto, a instalação criteriosa do TIM é uma importante medida de prevenção de contatos acidentais com a rede el étrica de baixa tensão e de segurança pessoal do artí fice. fice. Como o TIM não protege o artí fice fice contra tensões impulsivas originadas por descargas atmosf éricas, não devem ser realizados trabalhos na rede externa durante a ocorr ência de tempestade com raios.

i- Rede aérea sem cabo mensageiro

A coordenação de isolamento descrita anteriormente se aplica em redes de cabo espinado com cabo mensageiro nu. Para redes de cabo espinado com cabo mensageiro isolado, cabo auto-sustentado com cabo mensageiro de aço (AS), cabo auto-sustentado com fibra de vidro (ASF) ou cabo espinado com cabo mensageiro dielétrico tem-se condições distintas que são consideradas a seguir: - Cabo mensageiro isolado: a utilização de um cabo mensageiro isolado dispensa o uso do tubo de isolamento do mensageiro. - Cabo ASF ou com mensageiro diel étrico: como não há cabo mensageiro, este cabo dispensa isoladores para a sua fixa ção ao poste. No entanto, devem ser tomados cuidados com as emendas para

59

 

que as mesmas não fiquem com um baixo isolamento em relação ao poste. Este é o caso da utilização de uma alça pré-formada para preservar a coordenação de isolamento da rede.

4.4.4

Vinculação e continuidade

Como decorrência do critério adotado para a coordenação de isolamento da rede, nenhuma vinculação poderá ser feita entre cabo mensageiro e blindagem, sendo que estes condutores passam a constituir circuitos distintos. No entanto, é importante manter sempre a continuidade elétrica de cada um dos circuitos isoladamente. As vinculações devem ser projetadas nas seguintes situações: - Nos pontos de cruzamento de cabos mensageiros; - No iní ccio io de paralelismo de mensageiros que estejam em uma mesma posteação e, também, nos pontos onde houver aterramento dos mesmo; - Para as blindagens de dois cabos telef ônicos aéreos, desde que existam duas emendas a éreas no poste onde for projetado proj etado um aterramento de blindagem; - Nas blindagens dos cabos telef ônicos e nos armários de distribuição.

4. 4.4. 4.5 5

Cabo Caboss dir diret etam amen ente te ater aterra rado doss

Os cabos diretamente enterrados devem ser protegidos mediante a instalação de um condutor

de cobre nu sobre os mesmos. Este condutor dever á  ter 4,8 mm de diâmetro, no mí nimo, nimo, e ser colocado em toda a extensão do percurso do cabo telef ônico, verificando-se que: - O condutor não esteja vinculado à blindagem do cabo; - O condutor esteja enterrado diretamente no solo, a uma dist ância de 15 cm do cabo telef ônico. Solo Cabo nu 15 cm Cabo Telef ônico

Figura 39: Cabos diretamente enterrados

4.4.6

Classe de tensão e distância mí nima nima

Ver a “Instrução de Segurança em Redes Telef ônicas Aéreas sob Influência de Redes de Energia Elétrica”.

4.4.7

Aterrame amento de ar arm mários de distribuição em pedestal

Em armários de distribuição tipo pedestal, as blindagens dos cabos alimentadores e distribuidores devem ser vinculadas na barra de aterramento do arm ário. Também, nesta barra, devem ser vinculados o condutor do sistema de aterramento e a carca ça do armário. 60

 

-Locais onde podem ser instalados armários de distribuição em pedestal: 1) 

Área da subestação;

2) Área de influência do sistema de eletrodo de terra da subestação; 3) Área da estação de telecomunicações; 4) Área de influência do sistema de eletrodo de terra da estação de telecomunicações; 5) Fora das áreas acima especificadas (zona rural e zona urbana).

Condutor de aterramento Tubo de PVC para passagem  do condutor de aterramento

Sistema de eletrodo de terra

Figura 40: Aterramento de armário de distribuição em pedestal

61

 

Cerca

X

X

X

X

ÁREA BRITADA ESTAÇÃO TELECOMUNICAÇÕES

Torre

ÁREA BRITADA

1

X

X X Portão da S/E

X

X 2

 SUBESTAÇÃO

5

X

4

3

Figura 41: Localização dos armários de distribuição em pedestal

4.4.8

Sugestões para aterramentos de caixas de distribui ção em pedestal e blindagens de cabos

De forma mais simples, as sugest ões descritas são válidas, porém, alertamos que se faz necessário um estudo mais detalhado, para cada caso, para a aplica ção das mesmas, pois fatores como campos elétricos e magnéticos induzidos, freqüência eletromagnética (efeito corona, descarga atmosf érica e manobra de chaveamento) devem ser considerados para que todas essas situa ções tenham uma solução adequada e compatí vel vel com a proteção dos equipamentos eletrônicos envolvidos As caixas de distribuição em pedestal sempre deverão ser instaladas em área britada com, no mí nimo, nimo, 15 cm de espessura de brita e dimensões de 1,50 m em rela ção aos quatro lados da caixa l. As blindagens dos cabos dever ão ser aterradas, preferencialmente, do lado do gerador do sinal de comunicação.

Situações existentes Situação 1: Caixa em pedestal no sistema de eletrodo de terra da estação de telecomunicações: Blin Blinda dag gem dos dos cab cabos os:: ate aterr rrad adaa Caix Caixa: a: ater aterra rada da

62

 

Situação 2: Caixa em pedestal na zona de influ i nfluência do sistema de eletrodo de terra da estação de telecomunicações: Blin Blinda dag gem dos dos cab cabos os:: ate aterr rrad adaa

Caix Caixa: a: ater aterra rada da

Situação 3: Caixa em pedestal fora da zona de influência dos sistemas de eletrodos de terra da estação de telecomunicações e da subestação e de outros sistemas de eletrodos de terra consideráveis: Blindagem dos cabos: isolada, mas com continuidade. Caixa: poderá ser aterrada com uma haste no ponto de aterramento. Situação 4: Caixa em pedestal na zona de influ ência do sistema de eletrodos de terra da subestação: Bl Blin inda dage gem m dos dos cabo cabos: s: ater aterra rada da.. Caixa Caixa:: ate aterr rrad ada. a. Situação 5: Caixa de pedestal no sistema de eletrodo de terra da subestação: Bl Blin inda dage gem m dos dos cabo cabos: s: ater aterra rada da.. Caixa Caixa:: ate aterr rrad ada. a. - Casos múltiplos: Situação 6: Caixas em pedestal 1 e 2 no sistema de eletrodos de terra da estação de telecomunicações e na zona de influência da mesma: Blindagem dos cabos: aterrada (nas caixas 1 e 2). Caixa: aterrada (nas caixas 1 e 2). Situação 7: Caixas em pedestal 1 e 3 no sistema de eletrodo de terra da esta ção de

telecomunicações e fora da zona de influ ência da mesma: Blindagem dos cabos: aterrada na caixa 1 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixa 1 aterrada e caixa 3 aterrada com 1(uma) haste. Situação 8: Caixas em pedestal 2 e 3 na zona de influ ência do sistema de eletrodo de terra e fora da mesma: Blindagem dos cabos: aterrada na caixa 2 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixa 2 aterrada e caixa 3 aterrada com 1 haste. Situação 9: Caixas em pedestal 1 e 4 no sistema de eletrodo de terra da esta ção de telecomunicações e na zona de influência do sistema de eletrodo de terra da subesta ção, sistemas distantes não e vinculados: Blindagem dos cabos: aterrada na caixa 1 e desaterrada na caixa 4. Caixa: caixa 1 aterrada e caixa 4 desaterrada. Situação 10: Caixas em pedestal 1 e 4 no sistema de eletrodos de terra da esta ção de telecomunicações e na zona de influ ência do sistema de eletrodos de terra da subesta ção, distantes e vinculadas: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 1 e 4. Caixa: caixas 1 e 4 aterradas. Situação 11: Caixas em pedestal 1 e 5 nos sistemas de eletrodos de terra da esta ção de telecomunicações e da subestação, distantes e não vinculadas: Blindagem dos cabos: aterrada na caixa 1 e desaterrada na caixa 5. Caixa: caixa 1 aterrada e caixa 5 desaterrada.

63

 

Situação 12: Caixas em pedestal 1 e 5 nos sistemas de eletrodos de terra da esta ção de telecomunicações e da subestação, distantes e vinculadas: Blindagem dos cabos: aterrada Caixa: aterradas as caixas 1 e 5.nas caixas 1 e 5. Situação 13: Caixas em pedestal 3 e 4 fora das zonas de influ ência dos sistemas de eletrodos de terra e na zona de influ ência do sistema de eletrodo de terra da subestação: Blindagem dos cabos: desaterrada na caixa 3 e aterrada na caixa 4. Caixa: caixa 3 aterrada com 1 haste e caixa 4 aterrada. Situação 14: Caixas em pedestal 3 e 5 fora da zona de influ ência dos sistemas de eletrodos de terra e no sistema de eletrodo de terra da subestação: Blindagem dos cabos: desaterrada na caixa 3 e aterrada na caixa 5. Caixa: caixa 3 aterrada com 1 haste e caixa 5 aterrada. Situação 15: Caixas em pedestal 4 e 5 na zona de influ ência do sistema de eletrodo de terra da subestação: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 4 e 5. Caixa: caixas 4 e 5 aterradas. Situação 16: Caixas de pedestal 2 e 5 na zona de influ ência do sistema de eletrodo de terra da estação de telecomunicações e no sistema de eletrodo de terra da subestação com sistemas distantes: Blindagem dos cabos: desaterrada na caixa 2 e aterrada na caixa 5. Caixa: caixas 2 e 5 aterradas.

Situação 17: Caixas em pedestal 2 e 5 na zona de influ ência do sistema de eletrodo de terra da estação de telecomunicações e no sistema de eletrodos de terra da subesta ção com sistemas distantes e vinculados: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 2 e 5. Caixa: caixas 2 e 5 aterradas. Situação 18: Caixas em pedestal 2 e 4 nas zonas de influência dos sistemas de eletrodos de terra da estação de telecomunicações e da subestação, com sistemas distantes e não vinculados: Blindagem dos cabos: desaterrada nas caixas 2 e 4. Caixa: caixas 2 e 4 aterradas. Situação 19: Caixas em pedestal 2 e 4 nas zonas de influência dos sistemas de eletrodos de terra das estações de telecomunicações e da subestação, com sistemas distantes e vinculados: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixa 2 e 4. Caixa: caixas 2 e 4 aterradas. Situação 20: Caixas em pedestal 2, 3 e 4 com sistemas de eletrodos de terra não vinculados: Blindagem dos cabos: desaterrada nas caixas 2 e 3 e aterrada na caixa 4. Caixa: caixas 2 e 4 aterradas e caixa 3 aterrada com 1 haste. Situação 21: Caixas em pedestal 2, 3 e 4 com sistemas de eletrodos de terra vinculados: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 2 e 4 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixas 2, 3 e 4 aterradas. Situação 22: Caixas em pedestal 3, 4 e 5 com sistemas de eletrodos de terra não vinculados: Blindagem dos cabos: desaterrada na caixa 3 e aterrada nas caixas 4 e 5. Caixa: caixa 3 aterrada com 1 haste e caixas 4 e 5 aterradas.

64

 

Situação 23: Caixas em pedestal 3, 4 e 5 com sistemas de eletrodos de terra vinculados: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 4 e 5 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixa 3 aterrada com 1 haste e caixas 4 e 5 aterradas. Situação 24: Caixas em pedestal 1, 2 e 3 com sistema de eletrodos de terra não vinculado: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 1 e 2 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixas 1 e 2 aterradas e caixa 3 aterrada com 1 haste. Situação 25: Caixas em pedestal 1, 2 e 3 com sistema de eletrodos de terra vinculado: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 1 e 2 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixas 1 e 2 aterradas e caixa 3 aterrada com 1 haste. Situação 26: Caixas em pedestal 1, 2, 3, 4 e 5 com sistemas de eletrodos de terra n ão vinculados: Blindagem dos cabos: aterrada nas caixas 1, 2, 4 e 5 e desaterrada na caixa 3. Caixa: caixas 1, 2, 4 e 5 aterradas e caixa 3 aterrada com 1 haste. Situação 27: Caixas em pedestal 1, 2, 3, 4 e 5 com sistemas de eletrodos de terra vinculados: Blindagem dos cabos: cabos: aterrada nas caixas 1, 2, 4 e 5 e desaterrada na caixa 3. A blindagem na caixa 3 possui continuidade para a blindagem do cabo da caixa 4. Caixa: caixas 1, 2, 4 e 5 aterradas e com caixa 3 aterrada com 1 haste.

4.4.9

Descargas at atmosf éricas

As descargas atmosf éricas podem impor tensões em uma linha de telecomunicações de duas maneiras: a- Descargas atmosf éricas diretas

No caso de uma descarga atmosf érica atingir diretamente uma linha de telecomunica ções, tem-se uma tensão indesejável nesta, na ordem de 10 MV, para uma corrente de descarga de 50 kA de pico, o que, provavelmente, ocasiona danos à linha.

Linha de telecomunica çõ es

Figura 42: Descargas atmosf éricas diretas b- Descargas atmosf éricas indiretas

No caso de a descarga atmosf érica ocorrer nas proximidades da linha de telecomunicações, os campos eletromagnéticos gerados pela descarga se propagam no espa ço e, ao encontrarem a linha, desenvolvem tensões impulsivas na mesma. Dependendo da magnitude da descarga e da dist ância entre o ponto de incid ência e a linha, essas tens ões podem provocar, desde a ruptura de isolamento da linha, até danos e/ou interferência em equipamentos conectados à mesma. Embora as conseqüências de 65

 

uma descarga atmosf érica indireta sejam bem menos drásticas do que as de uma descarga direta, as descargas indiretas constituem um fen ômeno de grande relevância devido à  sua elevada taxa de ocorrência.

4.5

Antenas

A maioria das antenas utilizadas em sistemas de telecomunica ções tem seus elementos metálicos construí dos dos de tal forma a permitir um caminho curto para as correntes de descargas entre os elementos da antena, da torre e da malha do cabo coaxial. Dipolo dobrado e mono dobrado de antenas planas são geralmente auto-protegidos a este respeito. Da mesma forma, antenas colineares geralmente possuem um toco de linha, o qual prov ê um caminho curto para escoamento da descarga atmosf érica ao sistema de eletrodo de terra, assim como um guarda contra as interferências estáticas normais. Antenas Microondas e Yagi podem ou não ter seus alimentadores providos com caminhos curtos para frentes de onda da descarga atmosf érica. De qualquer maneira, embora a par ábola esteja efetivamente vinculada à  estrutura da torre, o cabo coaxial ou a flange do guia de onda pode, estar isolados da parabólica. Daí , a necessidade de vincular a malha do cabo coaxial ou guia de onda na posição da antena, conforme o item 4.6.  Em sistemas com antenas onde n ão exista um caminho curto para a frente de onda da descarga atmosf érica, poderá ser necessário instalar um centelhador para os condutores afetados. Os centelhadores deverão ser capazes de suportar as correntes desenvolvidas durante a operação normal do equipamento de rádio.

4.6 

Cabos coaxiais e guias de ondas

Os cabos coaxiais e guias de onda estar ão mais seguros se os mesmos descerem pelo centro da estrutura da torre. Nesta posição eles serão menos afetados pelos efeitos das correntes perif éricas que fluem pelas montantes da estrutura metálica. Os cabos coaxiais e guias de onda estão eletricamente ligados à estrutura da torre, mediante antena, e é impossí vel vel isolá-los dos efeitos de indução. Portanto, é necessário vincular as malhas dos cabos coaxiais e corrugados dos guias de onda à estrutura da torre em ambas as extremidades. Os cabos coaxiais e os corrugados dos guias de ondas devem ser aterrados depois da antena e, após a curva no iní cio cio da descida do cabo pr óximo à curva antes de chegar ao esteiramento horizontal, a cada 30 m de cabo e antes de entrar na edificação pela placa de passagem Placas de passagem de cabos e esteiramento horizontal devem também estar aterrados.

4.6.1 4.6 .1

Cabos, Cabos, guias guias de onda onda e a ant nten enas as insta instala lado doss em em prédios

Quando se instalam cabos coaxiais ou guias de onda em pr édio, o aterramento do mesmo deverá  estar em perfeitas condições para o escoamento de descargas atmosf éricas, sendo necessário vincular os suportes da antena e as malhas dos cabos coaxiais ou guia de ondas com o sistema de proteção de descargas atmosf éricas do prédio. Onde não há  sistemas de proteção, as antenas e as partes metálicas associadas devem ser tratadas como condutores de descargas atmosf éricas, pois tal estrutura passa a ser um p ára-raios natural. Desta forma, deve-se providenciar uma malha de aterramento e ligações de baixa impedância, para drenar as correntes impulsivas i mpulsivas oriundas das descargas atmosf éricas.

66

 

4.7 

Tubulações metálicas

Os dutos metálicos pertencentes à  mesma rede subterrânea e terminados em caixas subterrâneas deverão ser eletricamente interligados, de forma que não haja diferença de potencial ao longo de toda a rede.

67

 

5

SISTEMA DE ATERRAMENTO INTERNO

5.1

Estação de telecomunicações isolada

5.1. 5.1.1 1

Barr Barram amen ento to de at ater erra ram men ento to pr prin inci cipa pall

Deverá ser criado um BAP, próximo à entrada dos cabos de sinal (cabos RF), no interior da estação. Esse BAP deverá ser uma barra de cobre com medidas aproximadas de 500 x 50 x 6,35 mm. Deverá ser fixado à parede da estação (pelo lado interno) por meio de isoladores de baixa tensão – 750 V, para facilitar a conexão dos cabos e cordoalhas de aterramento. O BAP deverá ser conectado ao eletrodo de aterramento da malha terra da estação, utilizandose cabo de cobre nu, bitola mí nima nima de 35 mm2  e hastes terra tipo “cooperweld”  1,50 m de comprimento e 3/4” de diâmetro, como hastes de dispersão. A primeira haste logo após o BAP deve distar no máximo 2,00 m e ter comprimento de 3,00 m com bitola de 3/4 ”. As hastes de dispersão devem ser instaladas com intervalo de 1,00 a 1,50 m, colocando-se tantas quantas necess árias, até  se encontrar uma haste do sistema de eletrodos de terra da esta ção. Caso a conexão do cabo de cobre às hastes não seja por sistema de solda exot érmica, devem ser utilizados conectores apropriados para as hastes, porém deve-se proteger essa conexão com massa de calafetar, evitando-se, assim, a oxidação da mesma. Entre o BAP e a primeira haste, utilizar cordoalha (25 mm de largura 2 mm de espessura) de cobre e isolada.

5.1.2

Alimentação CA da instalação

A alimentação CA poderá ser por intermédio do sistema auxiliar da subestação (alta ou baixa tensão) ou por meio de linha de alta ou baixa tensão do sistema público ou da própria empresa. Em qualquer caso é necessário instalar uma primeira proteção na alimentação CA (supressor de surtos), à  base de varistor de óxido de zinco, com capacidade de 40 a 80 kA e tensão Vrms compat í vel. vel. Essa primeira proteção CA deverá  ser instalada, quando possí vel, vel, próxima do transformador de atendimento à estação, seja em painel da CTEEP, quando direto do servi ço auxiliar (220/127 V), em estação de medição da concessionária de serviço público, ou estação de transformação da própria CTEEP.

5.1.3

QF - Quadro de Força / QDCA – Quadro de Distribuição de Corrente Alternada

No QF deverá  ser instalado um BAP-CA, composto de uma barra de cobre com medidas aproximadas de 400 x 50 x 6,35 mm. Essa barra deve ser instalada diretamente na massa do QF, porém de uma forma que se possa conectar os cabos e cordoalhas de aterramento dos diversos equipamentos CA. O BAP-CA deverá estar conectado a um ponto no sistema de eletrodos de terra da esta ção, sempre em uma haste terra tipo “cooperweld”, por meio de 2 cordoalhas isoladas entre si de 23 x 2 mm. Caso não se consiga encontrar essa haste ou a mesma esteja a uma dist ância longa (superior a 3 m) da caixa de passagem do CC, instalar i nstalar uma haste tipo cooperweld de 3,00 m de comprimento, bitola 3/4”, conectá-la ao sistema de eletrodos de terra t erra mediante solda exot érmica ou quando utilizar conexão de aperto deve-se proteger essa conexão com massa de calafetar. O neutro da alimentação AC, do QDCA, deve ser conectado ao BAP-AC, utilizando-se a mesma bitola do cabo neutro (Sistema TN-S). No QF deve ser instalado sistema de supressor de surtos, com capacidade de 2 40 kA / 175 Vrms, utilizando cabo de cobre isolado na cor das fases, bitola 4 a 6 mm , para ligação da 68

 

2

alimentação CA, utilizando-se cabo cabo de cobre cobre isolado na cor cor verde/amarelo, bitola 4 a 6 mm , para conexão dos supressores ao BAP-CA.

5.1.4

USCC – Unidade de Supervisão de Corrente Contí nua nua e Retificadores

Na USCC e retificadores deverá ser confeccionado um ponto de aterramento único que será interligado ao BAP-CA, por meio de cordoalha de cobre isolada entre 23 x 2 mm). Deverão ser instalados supressores de surtos, à  base de varistor de óxido de zinco, com 2 capacidade de 8 kA / 175 Vrms, utilizando cabo de cobre isolado da cor das fases, bitola 4 a 6 mm , para ligação da alimentação CA da USCC e Retificadores. Utilizar cabo de cobre isolado na cor verdeamarelo, bitola 4 a 6 mm 2, para conexão dos supressores ao ponto único de aterramento. A barra do positivo deverá estar conectada ao BAP, por intermédio de cabo de cobre isolado de 35 mm2.

5.1.5

QDCC –  Quadro de Distribuição de Corrente Contí nua / PDB –  “Power Distribuition Board”

No QDCC/PDB é  opcional a instalação de supressor de surtos, uma vez que o mesmo se encontra próximo aos Retificadores. Caso o sistema em cascata de protetores n ão esteja  esteja  funcionando adequadamente, esta condição é uma opção para aumentar a eficiência da proteção. No QDCC haverá uma barra de positivo aterrado, utilizada para distribui ção de alimentação

em CC aos equipamentos da estação e, caso se fa ça a opção de instalação de supressor de surtos no QDCC, devemos conectá-lo entre o negativo (-48) e a barra do positivo aterrado. As massas do QDCC e PDB devem estar conectadas à barra do positivo aterrado.

5.1.6

DG – Distribuidor Geral

A barra de terra do DG deverá  estar conectada ao BAP, por meio de cordoalha de cobre isolada de 2 x 23 mm. Nessa barra de cobre deverão ser conectadas as blindagens dos cabos telef ônicos conforme item 4.4, e o aterramento dos blocos de proteção do sistema telef ônico e supervisão.

5.1.7

Equipamentos el eletrônicos

Os v ários equipamentos eletrônicos do sistema de telecomunicações da estação deverão estar com suas massas e seus supressores de surtos conectados ao BAP, mediante cordoalha de cobre isolada (25 mm de largura e 2 mm de espessura). Estas conex ões deverão respeitar o sistema de aterramento de ponto único e, desta forma um conjunto de equipamentos que est ão próximos entre si devem ser conectados neste ponto por meio de cordoalha de cobre isolada de 10,0 x 1,0 mm. Este ponto de ligação é um BAS, que pode ser formado por um conector ou parafuso, e o BAS dever á ser conectado ao BAP por intermédio de cordoalha de cobre isolada de 23 x 2 mm.

5. 5.1 1.8

Supresso sorr de surtos DC

Os equipamentos eletrônicos devem estar protegidos, próximos de seu ponto de alimentação CC, por supressores de surtos adequados a cada tipo de equipamento.

69

 

5. 5.2 2

Sa Salla d dee eeq quipam amen ento toss de de ttel eleecomunicações no interior dos edif íí cios c  ios de comando ou subestações

É necessário construir um sistema de aterramento de baixa imped ância, vincular esse sistema aos eletrodos de terra do Edif íí  cio cio de Comando, que estará vinculado ao sistema de eletrodos de terra da Subestação. Esse sistema de aterramento de baixa imped ância deverá ser confeccionado mediante, no mí nimo, nimo, 5 hastes tipo “cooperweld ”, sendo que cada haste deverá  ser conectada à  haste central do sistema, por meio de cabo de cobre isolado bitola 35 mm 2 (observar que esse sistema requer um ponto central de conexão que preferencialmente seja uma haste terra). Criar na Sala de Equipamentos um BAP para utiliza ção de aterramento somente dos equipamentos eletrônicos e seus supressores de surtos. Utilizar o mesmo sistema de instala ção de cordoalhas e supressores de surtos para os equipamentos eletrônicos, descritos acima, para estações de telecomunicações, bem como a criação de um BAP-AC e instala ção de supressores de surto AC.

5.3

E telecomunica ções de prsótaximas de subesta ções ções junto do edif í cio da sala de comando ou

Para esse tipo de instalação deve-se proceder como para o item 5.2 –  “Sala de equipamentos de telecomunicações no interior dos edif íí cios c  ios de comando ou subesta ções”, observando as colocações descritas no item 5.1 - “Estação de telecomunicação isolada”. Devemos observar que, quando o sistema de eletrodos de terra (malha terra) da esta ção de telecomunicações estiver na zona de influência do sistema de eletrodos de terra da estação de

telecomunicações, estes deverão estar interligados fisicamente entre si, de forma que tenhamos o mesmo potencial em ambos os sistemas de eletrodos. elet rodos. Quando os sistema de eletrodos de terra estiverem interligados é muito importante o estudo minucioso do sistema de aterramento das blindagens dos cabos telef ônicos. Em caso de dúvida, aterrar apenas uma ponta da blindagem, porém é necessário continuar o estudo at é se chegar a uma conclusão que atenderá  a segurança das pessoas e a eliminação de ruí dos dos perniciosos ao sistema eletr ônico digital.

70

 

Pára-raios

Anel do sistema de eletrodos de terra VIDE DETALHE A

TORRE Sinalização noturna Supressor de surto

P/ dispersor do pára-raios Antena de VHF

Antena de micro ondas Placa de passagem de cabos

  m    0    5  ,    1

Eletroduto de PVC

Haste dispersora de 1 m    F    Q   a   r   a   p   e   u   g   e    S

Bateria - 2 Condicionador de ar

MUX Tomada de uso especí ffico ico Bateria - 1

Caixa de passagem para cabo telef ônico

BAP

Rádio DG

DETALHE A

UR-1

UR-2

USC C

Estação Telecom.

Tomada de uso geral Vários equipamentos CA e CC

QDCC (PDB)

Exaustor

NAR

Gabin. 19"

Para BAP ca

 U  S   C  A

GMG BAP CA

Tanque de óleo

LEGENDA Esteira

  Q F 

N R S T

Torre

Anel do sistema de eletrodo de terra

LEGENDA Central

1. Cabo de cobre nu 35 mm2 2. Haste de terra do anel - 3,00 m 3. Anel do sistema de aterramento de eletrodo de terra da torre   - cabo cobre nu 35 mm2 4. Aterramento do p é da torre   - cabo cobre nu 35 mm2 5. Isolador de descida do cabo p ára-raios 6. Anel do sistema de aterramento de   eletrodo de terra da estação de telecomunicações

Terra cc - cabo isolado Terra ca - cabo isolado Canaleta Anel do sistema de eletrodos de terra

Caixa de passagem CA

Observação: O esteiramento da sala de equipamento não está aterrado. O DG está isolado da esteira

Poço de aterramento Quando houver possibilidade, devido a distância entre o posto de transformador e o anel de eletrodo de terra, interligar os eletrodos de terra.

DETALHE 2

Quadro de medição de energia elétrica se existir

 

TRAFO 13.8 kV / 127 / 220 V

Ligar a uma haste do sistema de eletrodo de terra

Figura 43: Aterramento Interno 71

 

6

ATERRAMENTO DE DE E EQ QUIPAMENTOS IS ISOLADOS

Equipamentos isolados são os equipamentos eletrônicos que estão instalados em uma edificação e não fazem parte de um grupo de equipamentos que se comunicam entre si por cabeamento metálico. Para ser considerado um equipamento isolado e com exist ência de comunicação entre os mesmos, essa comunicação deve ter um dist ância superior a 30 metros. Exemplos: fac-s í mile, mile, microcomputadorr e impressora, secretária eletrônica etc. microcomputado

6.1

Eletrodos de Terra

Em um edif íí  cio, cio, sala de escritório em prédio, escritório térreo, e outros, é  necessário termos um sistema de eletrodos de terra5.

6.2

Esquema TN-S

O esquema de conexão ao terra TN-S vem sendo o mais utilizado quando temos equipamentos eletrônicos. Caso não exista o TN-S, o mesmo dever á ser criado. Normalmente estamos utilizando um condutor para o NEUTRO e outro para o condutor TERRA até a haste.

6.3

Proteção CA

Caso exista um QM - Quadro de Medição da concessionária de energia el étrica, é necessário instalar supressor de surtos CA, somente na fase de alimenta ção, caso o neutro seja aterrado e, também, no neutro se o sistema de alimenta ção for com neutro isolado. O ponto de terra do supressor de surtos deve ser conectado, preferencialmente, na haste do sistema de eletrodos de terra, e este mesmo procedimento deverá ser feito, também, no QD – Quadro de Distribuição. Junto ao equipamento eletrônico devemos instalar supressor de surtos CA para dois condutores: fase e neutro ou fase e fase, conforme o sistema de alimenta ção do equipamento. O ponto de terra do supressor de surtos deve ser conectado ao ponto ou barra de terra do QD. Caso exista um sistema de eletrodos de terra somente para o equipamento eletr ônico e o tipo de alimenta o CA com seja prote por meio de fase eem neutro, devemosCaso montar o esquema TN-S e instalar um supressor deçãsurtos ção somente um condutor. a alimenta ção seja fase e fase com sistema de eletrodos de terra somente para o equipamento eletr ônico, devemos instalar supressor de surtos para dois condutores e conectar ao sistema de eletrodos terra. Deve-se aterrar a massa do equipamento eletrônico como proteção de pessoas. A estrutura topológica acima descrita visa criar um sistema de prote ção em cascata, porém, caso não se possa abranger a estrutura topol ógica completa, no mí nimo nimo deve-se instalar um supressor de surtos o mais próximo possí vel vel do equipamento.

6.4

Proteção do sistema de comunicação

Deverá  ser instalado supressor de surtos na fiação do sistema de comunica ção logo após a entrada do cabo na edificação e também próximo ao equipamento eletrônico. O ponto de terra desse supressor de surtos deverá ser o mesmo da conex ão do ponto de terra do supressor de surtos CA. Se houver em algum ponto do prédio um DG –  Distribuidor Geral do sistema de comunicação, é   5

  NBR 5410 – (NB3) - ABNT

72

 

conveniente instalar supressor de surtos no mesmo. O ponto de terra do DG deve estar conectado ao sistema de eletrodos de terra. Deve-se observar se o supressor de surtos para o sistema de comunica ção é adequado ao tipo de equipamento eletrônico que se quer proteger.

CABO DE ALIMENTAÇÃO

3º Pino da tomada

EQUIPAMENTO ELETRÔNICO

Legenda: P CA – Protetores de circitos de CA P S – Protetores de circuito de sinalização

Figura 44: Aterramento de equipamentos equipamentos isolados

CABO DE SINAL

73

 

7

PROCEDIMENTOS PARA INSPEÇÃO NO SISTEMA DE ELETRODOS DE TERRA

Os procedimentos para a inspeção no sistema de eletrodos de terra e prote ção têm como objetivo levantar as condições, fazer modificações ou correções que forem necessárias no sistema e na proteção das áreas externas e internas de edificações que possuam equipamentos eletrônicos, redes telef ônicas e dados, supervisão e outros, visando a seguran ça de pessoas e equipamentos, utilizando, para tanto, normas de seguran na empresa. ça existentes A as inspe ção dever á ser minuciosa, explorando todos os equipamentos instalados, o sistema de eletrodo de terra e as prote ções existentes, fontes de alimentação para que seja elaborado um diagnóstico correto da instalação, anotando os resultados nos ANEXOS III, IV e V.

7.1 

Inspeção externa

Deverão ser verificadas e relacionadas r elacionadas ocorrências ou condições que possam ter danificado ou vir a danificar equipamentos eletrônicos, assim como situações de risco para pessoas. Essas ocorrências ou condições podem ser descargas atmosf éricas, queda de cabos telef ônicos ou de energia, queda de árvores, transitórios de sobretensão etc.

7.1.1 

Verificações e anotações

Deverão ser verificadas e anotadas no formulário ELETRODO DE TERRA - ÁREA EXTERNA”, ANEXO IV:

“INSPEÇÃO NO SISTEMA DE

- A existência de um ou mais sistemas de eletrodos de terra, po ços de inspeção e brita obtidos mediante plantas e croquis; - O estado dos cabos, hastes e conex ões nos poços de inspeção; - Existência de interligação com outros sistemas de eletrodos de terra e, caso afirmativo, indicar o trajeto, material usado e distância entre as mesmas; - Se as bases das torres de telecomunica ções estão conectadas entre si por meio de cabos, formando um anel, e se existe a conexão com o sistema de eletrodos de terra; - Se os cabos do pára-raios estão conectados ao sistema de eletrodo de terra; t erra; - Se as blindagens dos cabos de RF est ão aterradas ao longo da descida da torre e no barramento de aterramento instalado próximo da placa de passagem de cabos; - Se o sistema de eletrodo de terra do transformador CA, quando existir, est á interligado ao sistema de eletrodo de terra da estação; - Se as blindagens dos cabos telef ônicos provenientes de redes aéreas estão seccionadas fora da zona de influência do sistema de eletrodos de terra da estação, antes de entrarem na edificação; - Se o cabo mensageiro est á  isolado junto aos postes e se está  aterrado, em seu sistema de eletrodos de terra, fora da zona de influência do sistema de eletrodo de terra da estação; - A existência de supressores de surtos para a rede telef ônica e para a rede de de alimentação CA; - Se as redes telef ônicas estão interligadas com outras edifica ções; - Se as cercas estão aterradas e seccionadas sob a linha li nha de CA; - Se a esteira horizontal n ão está encostada na parede e/ou na placa de passagem de cabos. Anotar tudo que for relevante no levantamento, elaborando croquis, planilhas, listas etc.

74

 

7.2

Inspeção interna

Para esta inspeção deverá ser verificada a existência do cadastro da estação, croquis, plantas e diagramas de ligação dos equipamentos para que possam facilitar no desenvolvimento dos trabalhos. Deverão ainda, ser verificadas e relacionadas as ocorr ências ou condições que possam ter danificado ou, que venham a danificar os equipamentos eletrônicos ou situações de risco para as pessoas, tais como, descargas atmosf éricas, cabos não isolados, aterramento inadequado etc.

7.2.1  Verificações e anotações

Deverão ser verificadas e anotadas no formulário ELETRODO DE TERRA - ÁREA INTERNA”, ANEXO V:

“INSPEÇÃO DO SISTEMA DE

- A existência do BAP e/ou malhas de d e equipotencialização; - Os pontos de ligação dos cabos de aterramento e/ou cordoalhas de cobre dos equipamentos, das esteiras, das bandejas, das canaletas etc.; - Na interligação dos cabos blindados, se as blindagens estão vinculadas a mais de um equipamento ou pontos de terra; - Os tipos ti pos de supressores contra surtos instalados na alimentação CA e CC, redes telef ônicas e de dados; - O estado das conex ões/ligações, continuidade, isolamento, conectores, carca ças, bornes etc.; acordo os projetos originais e normas; ção está dedas ças dos ônicos estão isolados do ponto de terra -- Se Se ao fia aterramento carcacom equipamentos eletr dos circuitos (terra de sinal); - Se as tomadas de alimentação CA, de uso especí fico, fico, estão aterradas. Deverá, ainda, ser feito o levantamento de ocorr ências anteriores e que foram registradas na OS - Ordem de Servi ço.

7.3 

Material utilizado

Para as inspeções deverão ser providenciados os formulários de inspeção, testador de centelhador, multí metro, metro, jogo de chaves de fenda e chave fixa, alicate universal, martelo, aterramento móvel, EPIs e EPCs.

75

 

 8

CRITÉRIO DE ATERRAMENTO E PROTEÇÃO INSTALAÇÕES

PARA

NOVAS

Para novas instalações devem ser seguidas as orientações básicas dos capí tulos tulos anteriores, lembrando que para estas novas construções é necessária a introdução de novas orientações.

8.1 8. 8.1 1.1

  Área externa Res esiist stiivi vid dade do solo olo

Caso se opte por fazer um sistema de eletrodos de terra, é necessário medir a resistividade do solo e fazer a sua estratificação. Não havendo a possibilidade de medirmos a resistividade do solo, podemos procurar empresas que tenham o perfil desta resistividade do solo e o fator de estratificação de áreas próximas. Mediante as Normas da ABNT, NBR-5410 e NBR-4819 é  possí vel vel a utilização do aço da construção, das fundações do edif íí  cio, cio, como eletrodos de terra; dessa forma, n ão é necessário medir a resistividade do solo.

8.1.2

Resistência do sistema de eletrodos de terra

Obtendo o valor da resistividade do solo, poderemos calcular calcular um sistema de eletrodos de terra que nos atenda, entre 10 e 20 Ω. Quando for utilizado o aço da construção como sistema de eletrodo de terra, devemos verificar a sua continuidade, que dever á ficar em torno 100 MΩ. Existem outras formas de medir essa continuidade, que estão descritas na Norma NBR-4819.

8.1.3

Edificação

O projeto do sistema de eletrodos de terra deve ser iniciado conjuntamente com o projeto da edificação, pois só assim o projetista pode identificar qual a configura ção do sistema de eletrodos de terra é  mais adequado a essa instalação, bem como se h á  necessidade de vinculação com outros sistemas. Algumas considerações podem ser implementadas no projeto civil, propiciando uma completa proteção a um custo baixo. Por exemplo: constru ção de canaletas blindadas, utilização de tubulação metálica, entrada única de cabos de alimentação CA, CC, de dados, telef ônicos, condutos d’água etc. que devem estar o mais próximo possí vel vel do solo.

8. 8.1. 1.4 4

Torr orre de te tellecomu omunica icações

As torres de telecomunicações não necessariamente devem conter descida de cabo p ára-raios, podendo-se utilizar a própria ferragem dela, mesmo quando construí da da em concreto. O aço de construção da fundação pode ser utilizado como sistema de eletrodo de terra, por ém é  necessário garantir a continuidade elétrica da torre com a fundação. O cabos das antenas em uma torre devem descer pela parte interna da mesma, de prefer ência no centro. A torre e seus sistemas de eletrodos de terra devem estar conectados fisicamente ao sistema de eletrodos de terra do edif íí  cio. cio.

76

 

8. 8.1 1.5

Entr tra ada de de ca cabos e tub tubulações hidráulicas

Na edificação a ser trabalhada e onde ser ão instalados os equipamentos eletrônicos, como na sala de relés, edif íí cio c  io de comando etc., deve-se sempre projetar uma entrada única de cabos de CA, CC, dados, telef ônicos, comandos e tubulações hidráulicas. Toda tubulação deve ser metálica e as canaletas devem ser blindadas e com separação para os cabos de comunicação e alimentação CA. Junto a essa entrada única teremos um barramento de aterramento para aterrar as blindagens dos cabos, os dutos met álicos, o aço da construção das canaletas e as proteções.

8.2 8.2.1

  Área interna Sistema de ponto único ou malha equipotencializada

O tamanho do edif íí  cio cio e a quantidade de equipamentos a serem instalados ir ão determinar se usaremos o sistema de ponto único ou o sistema de malha equipotencializada. Fora do edif í  í cio, cio, Zona 1, deve-se proceder à instalação de supressor de surtos e aterramento das blindagens, procurando eliminar a maior parte da potência dos surtos e transitórios.

77

 

9

ATUALIZAÇÃO DE DOCUMENTAÇÃO

Deverá  ser estabelecida uma rotina para a atualiza ção da documentação das Estações de Telecomunicações, sempre que houver modificações nas mesmas,  para possibilitar a realização de serviços de manutenção, com segurança, confiabilidade e qualidade.

9.1 

Rotina de Atualização

Após a conclusão dos serviços de melhorias nas Estações de Telecomunicações, deverão ser atualizados todos os documentos relacionados com as caracterí sticas sticas f í  í sicas sicas e elétricas da instalação, na forma de passo-a-passo, a saber:

a- Sistema de eletrodo de terra

- Interno - Externo

b- Instalações elétricas

-- Tomadas; Interruptores; - Disjuntores de Proteção; - QDCA; - Supressores de surtos.

c-  Instalações hidráulicas

- Torneiras; - Tubulações d’água.

d- Equipamentos

- Centrais telef ônicas; - Rádios; - Retificadores; - Máquinas de ar condicionado; -.Desumidificadores; - Outros equipamentos instalados na estação.

e- Cadastros

- Da rede telef ônica; - Dos módulos de canais do multiplex (MUX); - Dos conversores de sinalização; - Das antenas.

78

 

f-  Croquis

- Aterramento dos equipamentos; - Alimentação CA e CC; - Cercas e alambrados; - Esteiramentos; - Tubulações; - Canaletas; - Torres (sistema de eletrodo de terra, p ára-raios e sinalização luminosa).

79

 

ANEXO I

MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO LEVANTAMENTO EM CAMPO Localidade:_______________ Localidade:___ _______________________ __________________ _______ Local: ______________________ _____________________________ _______ Temperatura:_______°C

Data:____/____/____

Horário: ____:____h

Condições do solo

Instrumento utilizado

Muito úmido Úmido Normal Seco

Modelo:______________________________

a (m)

Tipo: _______________________ ________________________________ _________

PM 1 V/I 

PM 2 V/I 

PM 3 V/I 

PM 4 V/I 

PM 5 V/I 

PM 6 V/I 

2 4 8 16 32 64 a (m)

V/I médio

Resistividade Média ρ médio = 2πa V/I

2 4 8 16 32 64 CROQUI

Executado por:____________________ por:_______________________________ _______________ ____

  σm = desvio médio

80

 

ANEXO II

MEDIÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO

  Localidade Localidade_____________ __________________________ _______________ __ Local_____________________ Local________ _____________________ ________   Data: ____/____/____ ____/____/____

Temperatura: ______ C º

Horário: ____:____h

  Condições do Solo:

Instrumento:

  Muito úmido   Úmido   Normal   Seco

Modelo: ___________________________

    VALORES

Tipo:

MEDIDAS

1ª MEDIDA R

______________________ ___________________________ _____

2ª MEDIDA R1

VALOR DE RESISTÊNCIA (OHM) DISTÂNCIA DO ELETRODO DE POTENCIAL (METROS) DISTÂNCIA DO ELETRODO DE CORRENTE (METROS)

Croqui do sistema sob medi ção

Executado por: ........................................... ................................................................. ...................................... ................

3ª MEDIDA R2

81

 

ANEXO III

FICHA DE INSPEÇÃO DO SISTEMA DE ELETRODOS DE TERRA E PROTEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS

Tipo de edificação: ............................................... ............................................................... ................ Divisão: .............................................. ..................................................................... ................................... ............ Localidade: ............................................. .................................................................... ............................... ........

Área: ............................................. ................................................................... ......................................... ................... Sigla: ........................................... .................................................................. ........................................... .................... Data: ............................................... ...................................................................... ........................................ .................

Inspecionado por: ........................................... ................................................................. ......................  

.................................................................

 

................................................................. Croqui

82

 

ANEXO IV

INSPEÇÃO DO SISTEMA DE ELETRODO DE TERRA E PROTE ÇÃO

ÁREA VERIFICAÇÃO/INSPEÇÃO

Os p s da torre estão conectados entre si por meioéde cabos, formando um anel? O anel da torre está conectado ao sistema de eletrodo de terra? Existe(m) cabo(s) de descida de p ára-raios? O cabo de descida do pára-raios está conectado ao sistema de eletrodo de terra? O cabo de descida do pára-raios está conectado ao anel da torre? As blindagens dos cabos de RF est ão aterradas ao longo da torre? As blindagens dos cabos de RF est ão aterradas no barramento de aterramento próximo da placa de passagem? Existem poços de inspeção da malha de aterramento? O sistema de eletrodo de terra está interligado com outros sistemas de eletrodos ou BAP? Os cabos telef ônicos da rede aérea estão com as blindagens aterradas fora da zona de influência do sistema de eletrodo de terra, antes de atingirem a edificação? Os cabos telef ônicos da rede aérea estão com as blindagens aterradas ao sistema de eletrodo de terra ou no BAP do do lado externo da edificação? Existem supressores na rede telef ônica aérea, lado externo da edificação? A rede telef ônica de telecomunicações está interligada com outra edificação? As blindagens estão aterradas ao longo desta interligação? As blindagens estão aterradas nas duas extremidades da interligação? As cercas estão seccionadas e aterradas? A esteira horizontal est á apoiada na parede ou na placa de passagem?

EXTERNA SIM

NÃO

OBSERVAÇÃO

83

 

ANEXO V

INSPEÇÃO DO SISTEMA DE ELETRODO DE TERRA E PROTE ÇÃO

ÁREA VERIFICAÇÃO/INSPEÇÃO

SIM

INTERNA NÃO

OBSERVAÇÃO

Existe BAP? Existe BAS ? O sistema de eletrodo de terra está interligado ao BAP e/ou ao BAS? As interligações ao sistema de eletrodo de terra ou BAP são feitas por meio de cabo de cobre, fita ou cordoalha? Os equipamentos eletrônicos estão com as carcaças aterradas? Os cabos que interligam as carca ças do equipamentos de telecomunicações são isolados? As esteiras de cabos estão aterradas? As tomadas de alimentação CA, de uso especí fico, fico, estão aterradas? O circuito de alimentação CA possui supressores e estão devidamente aterrados? Os cabos telef ônicos estão com as blindagens aterradas no DG? Os cabos telef ônicos possuem supressores? Existem supressores instalados no DG?

Tipo?

Tipo?

84

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS T ÉCNICAS. Normas ABNT  sobre instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro : ABNT, 1998. (Colet ânea de normas). 2. ALMEIDA, M. E., CORREIA BARROS, M.T., Comportamento de resistência  de terra face às descargas atmosf éricas de elevada intensidade. 3. INTERNATIONAL TELEGRAPH AND TELEPHONE CONSULTIVE COMMITTEE. Normas K.27. Geneva : CCITT, 1991. 4. COGO, J. A., MONTEIRO, C. M. F. O. Aterramento para equipamentos eletr ônicos sensí veis veis : problemas e soluções. Revista Eletricidade Moderna, São Paulo, p.131-138, maio 1995 5. DENNY, Hugh W. Grounding for the control of EMI. 1.ed. Gainesville, Virginia, USA : Don White Consultant, 1983. 6. KINDERMANN, Geraldo, CAMPAGNOLO, Jorge Mario. Aterramento  elétrico. 3.ed. Porto Alegre : Sagra-DC Luzzatto, 1995, 214p. 7. LEITE, Carlos Moreira, PEREIRA FILHO, M ário Leite. Técnicas de  aterramentos elétricos  : cálculos, projetos e softwares para aterramentos elétricos. São Paulo : Officina de Mydia editora, 1995. 8. LEON, José  Aurélio Moreno. Sistemas de aterramento : medições, dimensionamento, segurança. 4.ed. São Paulo : Érico do Brasil, 1982. 206p. 9. MANUAIS DE LEGISLAÇÃO. Segurança e medicina do trabalho . São Paulo : Atlas, 44.ed. p.103 10. OTT, Henry W. Noise reduction techniques in electronics systems. 10.ed. New York, USA : Willey&Sons, 1976. 11. PROTECTION OF WORKERS FROM POWER FREQUENCY ELECTRIC AND MAGNETIC FIELDS : a practical guide. 1.ed. Geneva, Suíça : International Labour Office, 1994. 12. SOULTH WESTERN ELECTRICITY. Recommendations for lightning  protection, electrical, supplies and earting systems at radio sites and   telecommunication terminals. SWEB. Bristol, 1990. 13. SISTEMA TELEFÔNICO BRASILEIRO. Práticas TELEBRAS 235-600-001 : para Fundamentos gerais sobre proteção elétrica e compatibilidade eletromagnética  a rede nacional de telecomunicações. Rio de Janeiro : TELEBRAS. (Coletâneas de normas). 14. VISACRO FILHO, Silvério. Aspectos fundamentais da influência do aterramento elétrico. Revista Eletricidade Moderna. São Paulo, p.131-138, maio 1995. 15. ENCONTRO LUSO-AFRO-BRASILEIRO DE PLANEJAMENTO E EXPLORAÇÃO DE REDES DE ENERGIA, 3. São Paulo, Anais.... São Paulo : 1996.

85

 

Os Autores: Alvindo Orlando Dutra Antonio Carlos Passos Sartin Cesar José Sa  Sant'Anna Sérgio Henrique Rennó

Colaboradores: Antônio Inácio Lemos Vasconcelos Carlos Alberto Soltille Carlos Roberto de Oliveira Dalmo Calabresi Rocha Décio Tadeu Zini Luz Braga Francisco Augusto Assis Villela Horácio Denis Pedrosa Pedro João Martinho Mendonça Luis Fernando de Souza Luiz Tamaki Oduvaldo Kazuo Adatihara Paulo Hinniger Filho Pedro Vallone Ramon Tadeo Yague Sérgio Steiner Gansauskas Wagner Ramalho do Carmo Wilson Gonçalves Borges Revisor do texto José Carlos De Meo Artes Gráficas Solange Francisco Ferreira Gonçalves Maria Inez Cezar de Andrade Apoio Técnico Administrativo Márcia Adonira Pires de Campos Roma Fotografia da Capa Termotécnica Indústria e Comércio Ltda. Site: www.tel.com.br Belo Horizonte – MG

[email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

86