Aterramento1

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Aterramento1

  1. 1. ATERRAMENTOINTRODUÇÃOSe considerarmos um corpo metálico, carregado negativamente, apoiado em um suporteisolante. Supondo que este corpo seja ligado a terra por meio de um condutor como, porexemplo, um fio de cobre. Nestas condições, os elétrons que estão em excesso no corpometálico escoarão para a terra através do condutor, fazendo com que aquele corpo perca suacarga negativa, passando ao estado neutro. Se ao contrário o corpo metálico estivesse eletrizado positivamente, elétrons livresda terra passariam através do condutor até que a carga positiva do corpo metálico fosseneutralizada. Vemos portanto que, em ambos os casos, o corpo metálico eletrizado, ao serligado à terra por meio de um condutor, perde sua carga, tornando-se neutro. SÍMBOLOObservação: Se o suporte isolante que sustenta o corpo metálico fosse de vidro, este corpopoderia se descarregar mesmo que não estivesse ligado a terra pelo fio condutor. Isto ocorreporque geralmente uma camada de vapor dágua se forma sobre a superfície do vidro. estacamada sendo codutora, estabelece o contato elétrico do corpo metálico com a terra e, poristo ele se descarrega. De maneira geral, em climas úmidos (como o nosso), um corpometálico eletrizado, mesmo apoiado por isolantes, acaba se descarregando depois de umcerto tempo. Embora o ar atmosférico seja isolante a presença de umidade faz com que elese torne condutor. Assim o corpo eletrizado perde sua carga para a terra através do ar.
  2. 2. ATERRAMENTO LOCAL Muitos técnicos de redes ou de instalação de computadores não se dão conta danecessidade de se ter um bom aterramento para os computadores e periféricos.Especialmente quando há cabos ligando mais de um prédio. Deve-se fazer uma análisecuidadosa do sistema de aterramento, assim como a execução e manutenção tambémdevem ser feitos com atenção. Sabemos que grande parte dos profissionais que trabalham com instalações decomputadores em rede não sabem exatamente porque todos os aparelhos e periféricosprecisam estar devidamente aterrados. Outros mesmo sabendo da importância doaterramento, não tem os devidos conhecimentos sobre como fazer uma instalação de terraadequada. Isso acontece com a maior parte dos eletricistas que fazem as instalações, istonão é nenhum demérito para estes profissionais pois, os mesmos estavam antes habituadosa fazerem instalações simples residenciais, e se nos atermos estritamente ao funcionamentode uma instalação elétrica de pequeno porte como residências e prédios, pode se juntartodos os pontos de terra ao neutro que tudo funcionará bem. Tudo, menos os sitemasinformatizados ou componentes com placas eletro-eletrônicas. Um sistema de aterramentofeito corretamente é importante não só para o bom funcionamento da rede, mas tambémpara a proteção dos equipamentos interligados.CIRCUITOS DE DISTRIBUIÇÃO A partir da caixa de entrada de força do prédio, os circuitos vão alimentar osquadros de distribuição, dividindo a energia de entrada, fornecida para os circuitos demenor capacidade, com condutores mais finos, os quais vão alimentares os diversos setoresdo prédio ou equipamentos de maiores consumo, como chuveiros ou motores. Cada umdestes circuitos é protegido por um disjuntor, que é um dispositivo de segurança para evitarque seja excedida a capacidade máxima de condução de corrente do condutor, o quepoderia levar a deterioração do isolamento e conseqüente curto-circuito entre os condutoresinstalados dentro das tubulações. Todo condutor elétrico tem uma resistência, mesmo quepequena, à passagem da corrente elétrica. Este é um fenômeno bem conhecido denominadoqueda de tensão.
  3. 3. Podemos analisar um exemplo:Se tivermos um par de condutores elétricos, um ligado ao fio fase, o outro ligado ao fioneutro, com uma tensão ou diferença de potencial entre os dois de 120V no início. Digamosque o circuito transporte 10 A (amperes de corrente elétrica), e na outra ponta ligamos umsecador de cabelos . Nestas condições, os fios comportam-se como se fossem umaresistência, (pelo efeito joule), consumindo energia da mesma forma que o secador decabelos, em torno de 3V, sendo que então chegam ao secador de cabelos 120 - 3 = 117V.Assim, o fio consome 3 V x 10 A = 30 Watts, como se vê pela potência, uma energia nadadesprezível. Agora imaginemos que, ao invés do secador de cabelos, temos computadoresligados ao circuito. O computador que está mais próximo ao quadro de distribuiçãoreceberá a tensão de alimentação do circuito, ou seja 120V. Um outro que estiver no finaldo circuito receberá menos, os que estiverem no meio do caminho receberão tensão dealimentação proporcionais à sua distância do quadro de distribuição. Esta diferença de tensão de alimentação não afeta em nada o funcionamento internodo computador, pois as fontes de alimentação internas já tem uma estabilização própria detensão. Entretanto os sinais elétricos de dados que trafegam de um computador para o outroprecisam de uma referência de tensão para serem entendidos corretamente, e estareferência, numa rede, é o potencial de massa ou fio terra. Este como se vê, vai interligadotodas as carcaças dos aparelhos, de maneira que todos tenham o mesmo potencial elétrico. Se isto não acontecer poderemos ter perdas de sinal, conforme o exemplo anteriorum computador transmite sinais numa tensão de 2V pico a pico. Como existe uma pequenadiferença de potencial entre os computadores, o sinal vai chegar na outra ponta com umsinal útil de 2V - 0,3 V ou seja com 1,7 V, nesse trecho. Isto nos demonstra como podemos perder sinal numa rede não aterradacorretamente, se imaginarmos uma rede com centenas de metros de fios passando peloprédio, do ponto de vista prático as perdas de tensão ao longo da linha levam a atenuaçãodo sinal devido a diferença de potencial de massa tanto da linha de dados, como dasobrecarga dos circuitos de recepção e interpretação dos sinais. A eficiência da rede podecair até um ponto em que algumas estações de trabalho não consigam se conectar aosservidores em situações de pico no tráfego da rede. O aterramento é importante também para desviar para a terra as interferências esurtos elétricos que surgem na rede elétrica, que poderiam danificar as fontes dealimentação e os circuitos a elas ligados. As fontes tem circuitos que detectam e filtramestes excessos que , entretanto precisam ser anulados de alguma maneira, e a melhor formaé descarrega-los a terra, pois os mesmo podem afetar o funcionamento do sistema,sobrecarregando e diminuindo o rendimento do sistema.IMPORTÂNCIA DO ATERRAMENTO O terceiro fio (verde) que chega aos nossos equipamentos tem importantes funções,e deve ser ligado a um eficiente sistema de ligação com a terra. Desta forma recomenda-se que o terra dos computadores deva ser independente deoutros sistemas de aterramento existentes no prédio, por trabalhar com tensões muitomenores do que outros componentes eletrodomésticos.
  4. 4. Sinais elétricos excedentes que não afetariam em nada outros equipamentos podemser danosos para um computador , hub, switch ou conversores de midia e seus sistemas dedados que trabalham com tensões medidas em milivolts, ou seja milésimos de volt. Sabemos que as empresas fornecedoras de energia elétrica exigem que o condutorneutro que chega a caixa de entrada dos edifícios seja aterrado, para aumentar a eficiênciada instalação elétrica interna e da rede de distribuição externa. Entendemos que umtransformador que abastece dezenas de residências em um bairro, se cada uma delas tiverum pequeno sistema de aterramento, a rede elétrica como um todo tem um aterramentomelhor do que se houvesse apenas o terra do transformador. É comum os instaladores usarem o fio neutro como se fosse o terra do computador.Esta é uma medida que pode ser boa ou má, dependendo de vários fatores: Por trabalharemna ordem de milivolts as placas podem ser afetadas por descargas excedentes vinda pelarede elétrica que podem chegar a dezenas de volts mesmo que por um curto período detempo, e por ser curto período de tempo é que não visualizamos e não damos a importânciadevida a tal fato. Motores elétricos, são grandes geradores de interferências elétricas narede, inclusive no fio neutro, principalmente no momento de serem ligados ou desligados.Assim como outros equipamentos elétricos ligados nas proximidades é importante que oscomputadores tenham seu próprio sistema de aterramento. Se não houver nenhum grandecausador de interferências elétricas nas proximidades, pode até ser que o neutro possa serutilizado como terra dos computadores, mas esta não é uma prática tecnicamenterecomendável, devendo ser evitada sempre que possível.FUNÇÕES DO ATERRAMENTO O aterramento tem duas funções:função lógica e função proteção elétrica. Na função lógica o terra define o nível de tensão de referência (zero) usado paratransferência de dados entre dois dispositivos da rede como, por exemplo de modem amodem, switch a switch, PC para impressora, etc. Na função de proteção elétrica, é um canal de escoamento das sobretensões, estassobretensões não são aquelas que a fonte do computador pode resolver, mas sim asdenominadas surtos de tensão. A sobretensão é a elevação da tensão e, dentro de certoslimites, as fontes de alimentação resolvem o problema mas, para que elas livrem o circuitodos excedentes precisam do canal de escoamento representado pelo terra. Surgem dúvidas de que se o aterramento fosse tão importante, como funcionaria aeletricidade embarcada, no caso de aviões, carros, navios, etc. Os aviões são todos guiados a base de redes e computadores. Ocorre que não tendoligação com a terra mas porém, pelo fato de serem unidades metálicas totalmente fechadas,comportam-se como se fossem dispositivos denominados "Gaiolas de Faraday" , ondeFaraday estabelece que - Todo corpo envolvido por um condutor elétrico está livre dasinfluências dos campos elétricos existentes fora deste condutor - . No caso da eletricidadeembarcada, sua referência com a terra está rompida, porém têm seu próprio "terra"constituído pela sua carcaça, onde todos os equipamentos elétricos a ela são ligadosfazendo exatamente a função de aterramento.

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