O documento discute o que é aterramento elétrico e os tipos de aterramento. Ele explica que o aterramento serve para proteger contra descargas atmosféricas, eliminar cargas estáticas e facilitar a proteção por disjuntores. São definidos os termos terra, neutro e massa e discutidos os sistemas TN-S, TN-C e TT de aterramento. Por fim, são fornecidas dicas sobre procedimentos como o comprimento e agrupamento de hastes de aterramento.

1. ATERRAMENTO
ELÉTRICO Alexandre Capelli
1 – INTRODUÇÃO Veremos, mais adiante, que exis- Teoricamente, o terminal neutro da
tem várias outras funções para o concessionária deve ter potencial igual
O aterramento elétrico, com certe- aterramento elétrico, até mesmo para a zero volt. Porém, devido ao des-
za, é um assunto que gera um núme- eliminação de EMI , porém essas três balanceamento nas fases do transfor-
ro enorme de dúvidas quanto às nor- acima são as mais fundamentais. mador de distribuição, é comum esse
mas e procedimentos no que se refe- terminal tender a assumir potenciais
re ao ambiente elétrico industrial. Mui- diferentes de zero.
tas vezes, o desconhecimento das téc- 3 – DEFINIÇÕES : TERRA, O desbalanceamento de fases
nicas para realizar um aterramento NEUTRO, E MASSA. ocorre quando temos consumidores
eficiente, ocasiona a queima de equi- com necessidades de potências mui-
pamentos, ou pior, o choque elétrico Antes de falarmos sobre os tipos to distintas, ligadas em um mesmo link.
nos operadores desses equipamentos. de aterramento, devemos esclarecer Por exemplo, um transformador ali-
Mas o que é o “terra”? Qual a dife- (de uma vez por todas !) o que é terra, menta, em um setor seu, uma residên-
rença entre terra, neutro, e massa? neutro, e massa. cia comum, e no outro setor, um pe-
Quais são as normas que devo seguir Na figura 1 temos um exemplo da queno supermercado. Essa diferença
para garantir um bom aterramento ? ligação de um PC à rede elétrica, que de demanda, em um mesmo link, pode
Bem, esses são os tópicos que este possui duas fases (+110 VCA, - 110 fazer com que o neutro varie seu po-
artigo tentará esclarecer. É fato que o VCA), e um neutro. tencial (flutue) .
assunto "aterramento" é bastante vas- Essa alimentação é fornecida pela Para evitar que esse potencial “flu-
to e complexo, porém, demonstrare- concessionária de energia elétrica, tue”, ligamos (logo na entrada) o fio
mos algumas regras básicas. que somente liga a caixa de entrada neutro a uma haste de terra. Sendo
ao poste externo se houver uma has- assim, qualquer potencial que tender
te de aterramento padrão dentro do a aparecer será escoado para a terra.
2 – PARA QUE SERVE O ambiente do usuário. Além disso, a Ainda analisando a figura 1 , ve-
ATERRAMENTO ELÉTRICO ? concessionária também exige dois mos que o PC está ligado em 110
disjuntores de proteção. VCA, pois utiliza uma fase e o neutro.
O aterramento elétrico tem três fun-
ções principais :
Fig. 1 - Ligação de um PC à rede elétrica.
a – Proteger o usuário do equipa-
mento das descargas atmosféricas,
através da viabilização de um cami-
nho alternativo para a terra, de des-
cargas atmosféricas.
b – “ Descarregar” cargas estáticas
acumuladas nas carcaças das máqui-
nas ou equipamentos para a terra.
c – Facilitar o funcionamento dos
dispositivos de proteção ( fusíveis,
disjuntores, etc. ), através da corrente
desviada para a terra.
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2. Mas, ao mesmo tempo, ligamos sua Fig. 2 - Sistema TN-S.
carcaça através de outro condutor na
mesma haste, e damos o nome des-
se condutor de “terra”.
Pergunta “fatídica”: Se o neutro
e o terra estão conectados ao mesmo
ponto (haste de aterramento), porque
um é chamado de terra e o outro de
neutro?
Aqui vai a primeira definição : o
neutro é um “condutor” fornecido pela
concessionária de energia elétrica,
pelo qual há o “retorno” da corrente
elétrica. Esse sistema, embora normaliza- C em último caso, isto é, quando real-
O terra é um condutor construído do, não é aconselhável, pois o fio ter- mente for impossível estabelecer qual-
através de uma haste metálica e que , ra e o neutro são constituídos pelo quer um dos dois sistemas anteriores.
em situações normais, não deve pos- mesmo condutor. Dessa vez, sua iden-
suir corrente elétrica circulante. tificação é PEN ( e não PE, como o
Resumindo: A grande diferença anterior ). Podemos notar pela figura 5 – PROCEDIMENTOS
entre terra e neutro é que, pelo neutro 3 que, após o neutro ser aterrado na
há corrente circulando, e pelo terra, entrada, ele próprio é ligado ao neu- Os cálculos e variáveis para
não. Quando houver alguma corrente tro e à massa do equipamento. dimensionar um aterramento podem
circulando pelo terra, normalmente ela ser considerados assuntos para “pós
deverá ser transitória, isto é, desviar c – Sistema TT : – graduação em Engenharia Elétrica”.
uma descarga atmosférica para a ter- Esse sistema é o mais eficiente A resistividade e tipo do solo, geome-
ra, por exemplo. O fio terra, por nor- de todos. Na figura 4 vemos que o tria e constituição da haste de
ma, vem identificado pelas letras PE, neutro é aterrado logo na entrada e aterramento, formato em que as has-
e deve ser de cor verde e amarela. segue (como neutro) até a carga ( tes são distribuídas, são alguns dos
Notem ainda que ele está ligado à equipamento). A massa do equipa- fatores que influenciam o valor da re-
carcaça do PC. A carcaça do PC, ou mento é aterrada com uma haste pró- sistência do aterramento.
de qualquer outro equipamento é o pria, independente da haste de Como não podemos abordar tudo
que chamamos de “massa”. aterramento do neutro. isso em um único artigo, daremos al-
O leitor pode estar pensando : “ gumas “dicas” que, com certeza, irão
Mas qual desses sistemas devo utili- ajudar:
4 – TIPOS DE ATERRAMENTO zar na prática?”
Geralmente, o próprio fabricante a ) Haste de aterramento:
do equipamento especifica qual sis- A haste de aterramento normal-
A ABNT ( Associação Brasileira de tema é melhor para sua máquina, po- mente, é feita de uma alma de aço
Normas Técnicas ) possui uma nor- rém, como regra geral, temos : revestida de cobre. Seu comprimento
ma que rege o campo de instalações pode variar de 1,5 a 4,0m. As de 2,5m
elétricas em baixa tensão. Essa nor- a ) Sempre que possível, optar pelo são as mais utilizadas, pois diminuem
ma é a NBR 5410, a qual, como todas sistema TT em 1º lugar. o risco de atingirem dutos subterrâne-
as demais normas da ABNT, possui os em sua instalação.
subseções. As subseções : 6.3.3.1.1, b ) Caso, por razões operacionais
6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 referem-se aos e estruturais do local, não seja possí- b ) O valor ideal para um bom
possíveis sistemas de aterramento vel o sistema TT, optar pelo sistema aterramento deve ser menor ou igual
que podem ser feitos na indústria. TN-S. a 5Ω. Dependendo da química do solo
Os três sistemas da NBR 5410 c ) Somente optar pelo sistema TN- (quantidade de água, salinidade,
mais utilizados na indústria são :
Fig. 3 - Sistema TN-C.
a – Sistema TN-S :
Notem pela figura 2 que temos o
secundário de um transformador ( ca-
bine primária trifásica ) ligado em Y. O
neutro é aterrado logo na entrada, e
levado até a carga . Paralelamente ,
outro condutor identificado como PE
é utilizado como fio terra , e é
conectado à carcaça (massa) do equi-
pamento.
b – Sistema TN-C:
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3. alcalinidade, etc.), mais de uma haste
pode se fazer necessária para nos Fig. 4 - Sistema TT
aproximarmos desse valor. Caso isso
ocorra, existem duas possibilidades:
tratamento químico do solo (que será
analisado mais adiante), e o agrupa-
mento de barras em paralelo.
Uma boa regra para agruparem-se
barras é a da formação de polígonos.
A figura 5 mostra alguns passos. No-
tem que, quanto maior o número de
barras, mais próximo a um círculo fi-
camos. Outra regra no agrupamento
de barras é manter sempre a distân-
cia entre elas, o mais próximo possí-
vel do comprimento de uma barra.
É bom lembrar ao leitor que essas
são regras práticas. Como dissemos
anteriormente, o dimensionamento do
aterramento é complexo, e repleto de
cálculos. Para um trabalho mais pre- Fig. 5 - Agrupamento de barras em paralelo.
ciso e científico, o leitor deve consul-
tar uma literatura própria. tensão é a proibição (por norma) de indicar o valor ôhmico da resistência
tratamento químico do solo para equi- do terra.
pamentos a serem instalados em lo- Uma grande dificuldade na utiliza-
6 -TRATAMENTO QUÍMICO DO SOLO cais de acesso público (colunas de ção desse instrumento é achar um lo-
semáforos, caixas telefônicas, cal apropriado para instalar as hastes
Como já observamos, a resistên- controladores de tráfego, etc...). Essa de referência. Normalmente, o chão
cia do terra depende muito da consti- medida visa a segurança das pesso- das fábricas são concretados, e , com
tuição química do solo. as nesses locais. certeza, fazer dois “ buracos” no chão
Muitas vezes, o aumento de núme- ( muitas vezes até já pintado ) não é
ro de “barras” de aterramento não con- algo agradável .
segue diminuir a resistência do terra 7 - MEDINDO O TERRA Infelizmente, caso haja a necessi-
significativamente. Somente nessa si- dade de medir – se o terra , não te-
tuação devemos pensar em tratar qui- O instrumento clássico para medir- mos outra opção a não ser essa. Mas,
micamente o solo. se a resistência do terra é o terrôme- podemos ter uma idéia sobre o esta-
O tratamento químico tem uma tro. do em que ele se encontra , sem
grande desvantagem em relação ao Esse instrumento possui 2 hastes medi–lo propriamente. A figura 7
aumento do número de hastes, pois a de referência, que servem como divi- mostra esse “ truque”.
terra, aos poucos, absorve os elemen- sores resistivos conforme a figura 6 . Em primeiro lugar escolhemos
tos adicionados. Com o passar do tem- Na verdade, o terrômetro “injeta” uma fase qualquer, e a conectamos a
po, sua resistência volta a aumentar, uma corrente pela terra que é trans- um pólo de uma lâmpada elétrica co-
portanto, essa alternativa deve ser o formada em “quedas” de tensão pe- mum. Em segundo lugar, ligamos o
último recurso. los resistores formados pelas hastes outro pólo da lâmpada na haste de
Temos vários produtos que podem de referência , e pela própria haste de terra que estamos analisando. Quan-
ser colocados no solo antes ou depois terra. to mais próximo do normal for o brilho
da instalação da haste para diminuir- Através do valor dessa queda de da lâmpada , mais baixa é a resistên-
mos a resistividade do solo. A tensão, o mostrador é calibrado para cia de terra .
Bentonita e o Gel são os mais utiliza-
dos. De qualquer forma, o produto a
ser utilizado para essa finalidade deve Fig. 6 - Terrômetro.
ter as seguintes características :
- Não ser tóxico
- Deve reter umidade
- Bom condutor de eletricidade
- Ter pH alcalino (não corrosivo)
- Não deve ser solúvel em água
Uma observação importante no
que se refere a instalação em baixa
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4. Caso o leitor queira ser mais pre- - Excesso de EMI gerado ( interfe-
ciso , imaginem um exemplo de uma rências eletromagnéticas ) .
lâmpada de 110 volts por 100 W . Ao - Aquecimento anormal das etapas
fazer esse teste em uma rede de 110 de potência ( inversores, conversores,
V com essa lâmpada , podemos me- etc... ) , e motorização.
dir a corrente elétrica que circula por
ela. Para um “terra” considerado razo- - Em caso de computadores pes-
ável , essa corrente deve estar acima soais, funcionamento irregular com
de 600 mA . constantes “travamentos”.
Cabe lembrar ao leitor que , essa
prática é apenas um artifício ( para não - Falhas intermitentes, que não
dizer macete ) com o qual podemos seguem um padrão.
ter uma idéia das condições gerais do
aterramento. Em hipótese alguma - Queima de CI’s ou placas eletrô-
esse método pode ser utilizado para nicas sem razão aparente , mesmo
a determinação de um valor preciso. sendo elas novas e confiáveis.
- Para equipamentos com
8 - IMPLICAÇÕES DE monitores de vídeo, interferências na
UM MAU ATERRAMENTO imagem e ondulações podem ocorrer.
Ao contrário do que muitos pen-
sam , os problemas que um aterra- CONCLUSÃO
mento deficiente pode causar não se
limitam apenas aos aspectos de se- Antes de executarmos qualquer
gurança . trabalho (projeto, manutenção, ins-
É bem verdade que os principais talação, etc...) na área eletroele-
efeitos de uma máquina mal aterrada trônica, devemos observar todas as
são choques elétricos ao operador , e normas técnicas envolvidas no pro-
resposta lenta (ou ausente) dos sis- cesso.
temas de proteção (fusíveis, disjun- Somente assim poderemos re-
tores , etc...). alizar um trabalho eficiente, e sem
Mas outros problemas operacio- problemas de natureza legal.
nais podem ter origem no aterramento Atualmente, com os programas
deficiente. de qualidade das empresas, ape-
Abaixo segue uma pequena lista nas um serviço bem feito não é su-
do que já observamos em campo. ficiente. Laudos técnicos, e docu-
Caso alguém se identifique com algum mentação adequada também são
desses problemas, e ainda não che- elementos integrantes do sistema .
cou seu aterramento, está aí a dica: Para quem estiver preparado, a
consultoria de serviços de instala-
- Quebra de comunicação entre ções em baixa – tensão é um mer-
máquina e PC ( CPL, CNC, etc... ) em cado, no mínimo, interessante .
modo on-line. Principalmente se o pro- Até a próxima ! n
tocolo de comunicação for RS 232.
Fig. 7 - Verificação
do estado do "terra".
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