Este documento trata dos perigos da eletricidade e do aterramento elétrico industrial. Aborda os objetivos de identificar e resolver problemas de aterramento e entender trabalhos sobre o tema. Detalha os perigos da eletricidade como choque elétrico, queima de aparelhos, perfuração de dutos e incêndios, além de discutir a teoria do potencial no solo e a aplicação desta teoria no dimensionamento de redes de terra e na resistência de eletrodos de terra.
4. 44
Perigos da Eletricidade
Choque elétrico
Queima de aparelhos eletrônicos
Perfuração de dutos enterrados
Incêndio em áreas classificadas
Corrosão de fundo de tanques
7. 77
Limiares e Efeitos das
Correntes
Corrente
(mA-rms)
Efeito fisiológico
0.3 Limiar de percepção
9 Limiar de despego; a mão que segura o fio energizado ainda
consegue se soltar
95 Limiar de fibrilação ventricular; pode ser fatal se o choque
durar mais de 3 s
*Baseada no trabalho de Dalziel 2.
13. Resistência do Corpo Humano
1133
Resistência calculada em condições secas a 50 Hz
V (V) 12.5 31.3 62.5 125 250 500 1000
R (k) 24.0 11.2 6.32 3.56 2.00 1.13 .63
I (mA) 0.52 2.8 9.9 35 125 440 1590
K = 1/1.2 = 0.83; cte calculada para R=2 k e V=250 V; I=V/R.
Fonte: W. Fordham Cooper 3
16. Fatalidades Elétricas nos EUA
Dados compilados pelo Serviço Nacional de Estatísticas da Vida como Obtidos do Conselho de
Segurança Nacional dos Estados Unidos.
1166
Ano
Mortos por choques,
exceto de raios
Mortos por raios
1944 682* 419
1945 620* 268
1946 725* 231
1947 867* 338
1948 871* 256
1949 1046 249
1950 955 219
*Exclui mortes por choques classificados como de acidentes em maquinários e em meios de transporte
(p.ex. barcos) ou acidentes em minas e pedreiras, na agricultura e na silvicultura.
Fonte: Dalziel 2.
17. 1177
Vítimas de Raios nos EUA
Ano Feridos Mortos
1989 324 63
1990 255 69
1991 448 66
1992 304 30
1993 305 30
1994 537 69
1995 * 85
1996 * 52
1997 306 42
1998 * 44
Fonte: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA 5 ). USA.* Informação não disponível.
18. 1188
Vítimas de Raios nos EUA
Fig.9- Estatística do número de vítimas de raios,
nos Estados Unidos, no período de 1959 a 1994
Total
Feridos
Mortos
700
600
500
400
300
200
100
0
1959
1961
1963
1965
1967
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
Reference : NOAA5 (National Oceanic and Atmospheric Administration )
32. Distribuição de Probabilidades
de Queda de Raios em 50
3322
anos.
Número de raios (k) P (k) 50 % P (n k) 50 %
0 24.66
1 34.52 24.66
2 24.17 59.18
3 11.28 83.35
4 3.95 94.63
5 1.11 98.58
6 0.26 99.69
7 0.05 99.95
33. 3333
Nível Básico de Isolamento
Classe de
Tensão, kV
NBI, kV
Classe de
Tensão, kV
NBI, kV
Classe de
Tensão,
kV
NBI, kV
1.2 30 23 150 138 650
2.5 45 34.5 200 161 750
5 60 46 250 196 900
8.7 75 69 350 230 1050
95* 92 450 287 1300
15 110 115 550 345 1550
* O NBI de 95 kV foi estabelecido para certos tipos de equipamentos elétricos.
Fonte: Donald Beeman1
34. 3344
Efeito da Sobretensão em
Dutos
Tensão (kV) Duração (s) Efeito no aço do duto
5 kV Ao fim de 1 s Nenhum dano
10 KV Após 1 s Dano leve
15 kV Em menos de 1 s Perfuração
74. Decomposição de um Granito
7744
Mineral Composição Alteração Produto
Quartzo SiO2 Não se decompõe Grãos de areia
Feldspato Silicato de Al e K É solúvel Argila e material
solúvel
Muscovita (mica) Silicato de Al + K +
H2O
Não se decompõe Placas de mica
Biotita (mica) Silicato de Al, Fe, K,
Mg + H2O
É solúvel Argila e material
solúvel
Zircão Silicato de Zr Não se decompõe nem
se altera
Cristais de Zircão
Fonte: Chiossi 2
75. Rochas e Solos Resultantes
7755
Tipo de rocha Composição Tipo de solo Composição
Basalto Plagioclásio, Piroxênios Argiloso (pouca areia) Argila
Quartzito Quartzo Arenoso Quartzo
Filitos Micas (sericita) Argiloso Argila
Granito Quartzo, Feldspato,
Mica
Areno-argiloso
(micáceo)
Quartzo e Argila
(micáceo)
Calcário Calcita Argiloso Argila
Fonte: Chiossi 2
80. Denominação das Frações do
8800
Solo
Nome da Partícula Diâmetro da Partícula
d (mm)
Argila d 0.005
Silte 0.005d0.05
Areia Fina 0.05d0.42
Areia Média 0.42d2.0
Areia Grossa 2.0d4.8
Pedregulho 4.8d76
Fonte: ABGE 2
82. 8822
Índices Físicos: Definições
• Porosidade (n):
V
n = v
V
• Índice de Vazios (e):
V
v
V
s
e =
V
• Grau de Saturação (G): = 100 (%)
a
V
v
G
P
• Umidade (h): = 100 (%)
a
P
s
h
131. 113311
Equação da Cuba
Valores dos potenciais medidos e calculados nas malhas extremas
Número da Figura Potencial medido % Potencial calculado
%
1
36
2 55 55
3 70 70
4 80 80
−
1 b 0.67n Vn = +
153. 114411
Método de Wenner:
Tabela de Valores Medidos
Quadro 1 - Valores de resistência () obtidos pelo método de Wenner.
LOCAL a=32m a=24m a=16 m a=8m a=4m a=2m
A 1.6 2.4 6.7 20 43 71
B 1.7 1.4 1.0 2.0 5.8 15
C 4.3 4.8 5.0 9.4 9.4 9.5
D 3.4 3.6 4.7 25 46 64
E 4.4 5.0 6.0 14 24 48
F 1.2 1.1 1.5 7.0 24 30
Valores obtidos pelo autor em local seco, plano, em 31/07/1992.
154. 114422
Método de Wenner:
Tabela de Resistividade
Aparente
Quadro 2 - Valores de resistividade aparente (-m) obtidos a partir do Quadro 1.
LOCAL a=32m a=24m a=16 m a=8m a=4m a=2m
A 320 360 670 1000 1100 890
B 340 210 100 100 150 190
C 860 720 500 470 240 120
D 680 540 470 1300 1200 800
E 880 750 600 700 600 600
F 240 170 150 350 600 380