aterramento, ou ligação à terra, é um tópico fundamental para o correto funcionamento dos sistemas e dispositivos elétricos. No entanto, poucas pessoas entendem este assunto ou a razão pela qual ele é usado. Grounding é um enorme tópico cheio de padrões, regras práticas, equívocos, surpresas e alguma magia. As regras para a imobilização são bastante difíceis, e às vezes parecem pouco claras.,
Este artigo introdutório discute os princípios básicos da imobilização, fornece uma visão geral das principais aplicações de imobilização e estabelece a base para a análise destas aplicações do primeiro ao último.o que é a Terra?
em análises de instalações elétricas, você freqüentemente verá os Termos terra, terra e terra. Existem várias definições formais destes Termos em diferentes normas e códigos. No entanto, como seu nome sugere, o aterramento é uma conexão do sistema elétrico, dispositivos elétricos e caixas metálicas ao solo., É também conhecida como ligação à terra, isto é, Ligação à terra.
embora existam sistemas elétricos não aterrados – seja porque eles são excetuados da imobilização por códigos ou por razões operacionais — a maioria das matrizes são aterradas de uma forma ou de outra. o solo é um condutor de electricidade?
apesar de não ser o melhor, sim, o solo é um condutor elétrico. É usado para carregar correntes de falha, sinais e ondas de rádio. a propagação da Madeira subterrânea é particularmente importante na porção de baixa e média frequência do espectro de radiofrequências., Há antenas de rádio subterrâneas de baixa frequência que foram desenvolvidas durante os primeiros dias do século XX. Esta propriedade eléctrica torna-se visível quando um raio viaja para a terra e para a terra.
ligação ao solo. Imagem cortesia de .
também é importante saber que às vezes a terra, como um condutor, assume-se ter um potencial de zero e é tomada como referência em muitas medições de tensão.o aterramento do sistema de potência é muito importante, uma vez que a maioria das falhas envolvem o solo., Em seguida, tem um papel fundamental na proteção de seus componentes, bem como na segurança para o operador. Há uma variedade de técnicas de aterramento utilizadas para amarrar um sistema elétrico para o solo. Vamos olhar para cada tipo a seguir.
sistema de imobilização
sistema de imobilização refere-se ao limite dos valores definidos que a tensão tem ao solo em cada parte do sistema eléctrico. Ele conecta o ponto de transporte de corrente do sistema elétrico ao solo, ou seja, o neutro de transformadores e equipamentos rotativos, bem como linhas.,
aterramento neutro
a arte e a ciência do aterramento neutro são de primordial importância nesta análise. Uma escolha de métodos para fixar o neutro em transformadores e equipamentos rotativos surgiu para controlar a taxa de falhas e distúrbios transitórios, melhorando a continuidade do serviço., Os principais tipos de neutro aterramento são:
- de Aterramento: o Aterramento não é feito de propósito, mas o sistema é aterrado por causa de sua natural capacidade para o chão
- Através de impedância
- — Resistência alta resistência, baixa resistência
- Reatância de alta reatância, ressonante (alta reatância, como bem), baixa reatância
- Sólida (efetivo)
Mais neutro, o aterramento é sólido. Neste método, o neutro é mantido em potencial no solo, com as seguintes vantagens:
- limita a tensão que será aplicada ao isolamento do equipamento., Lembrar que o material usado no isolamento tem que ser capaz de suportar a tensão aplicada;
- Limites de tensão do sistema para a terra ou equipamentos, caixas condições normais e de falha, aumentando a segurança do pessoal;
- Minimiza o potencial de sobretensões transitórias;
- Fornece uma fonte de rés-do-corrente de falha a retransmissão, permitindo a rápida liberação de faltas.outros métodos de aterrissagem são, por vezes, utilizados em sistemas de 600V e mais abaixo.,as pessoas devem ser protegidas porque uma pequena quantidade de corrente que circula através do corpo pode causar grandes danos ou morte.o aterramento do equipamento liga todas as partes metálicas não correntes do sistema ou aparelho de cabos ao solo., Exemplos incluem o gabinete do equipamento de serviço, os quadros de transformadores e motores, o conduíte de metal e caixas, o escudo de metal de cabos blindados, postes, torres, e muito mais.limites de tensão entre as partes não portadoras de corrente e entre estas partes e a terra a um valor seguro, aumentando a protecção. Ele também permite a limpeza rápida de falhas.além disso, para proteger as pessoas e os animais nas proximidades, as Centrais Eléctricas e as subestações são construídas sobre esteiras. Esta prática minimiza o potencial de choque elétrico.,
equipamento de imobilização. Imagem cortesia de . o equipamento de ligação para o cumprimento das normas de segurança consiste na interconexão de todas as partes metálicas não correntes da instalação para assegurar a continuidade eléctrica e a condutividade. Desta forma, as peças metálicas estão em um potencial comum e mínimo acima do solo. Os códigos requerem ligações em matrizes fundidas e não-fundidas.,
esta interligação comporta-se como um caminho de baixa impedância que conduz com segurança a corrente de avaria no solo e ajuda a funcionar rapidamente os dispositivos de protecção contra sobreintensidades num sistema aterrado, bem como o funcionamento dos detectores de falhas no solo em sistemas de elevada impedância aterrados e em sistemas não fundidos.os códigos
também tratam da ligação de peças metálicas de construção (não elétricas) que podem ser energizadas acidentalmente.
protecção contra a electricidade estática com aterramento Estático
o objectivo de controlar as cargas estáticas é proteger as pessoas e a propriedade.,o atrito entre duas superfícies de materiais isolantes pode fazer com que elétrons sejam transferidos de uma superfície para a outra, criando uma diferença potencial de milhares de volts. Esta potencial diferença pode causar faíscas estáticas, que são uma fonte de incêndios e explosões. os componentes e equipamentos electrónicos são incapazes de suportar a potência instantânea produzida pela estática. Existem vários métodos de protecção contra os perigos da electricidade estática, da imobilização e da ligação são dois deles.,a imobilização estática proporciona uma ligação ao solo de baixa resistência, atenuando a produção estática de electricidade. Esta prática evita faíscas entre os corpos.locais perigosos são particularmente importantes para a imobilização porque podem ter materiais inflamáveis ou inflamáveis e faíscas causadas por estática podem inflamar a atmosfera.
indução electrostática também pode ser a origem de condições transitórias que desencadeiam eventos não intencionais em Circuitos adjacentes, produzindo falsas operações de retransmissão, quebra de disjuntores, ou sinais falsos em circuitos de controlo, para citar alguns.,a protecção contra raios desempenha um papel fundamental na concepção e funcionamento de sistemas de energia eléctrica. Em áreas com tempestades frequentes, relâmpagos são a causa mais comum de interrupções e danos.um sistema de protecção contra relâmpagos intercepta ou desvia relâmpagos e proporciona um certo caminho para conduzir os surtos com segurança até ao solo por condutores adequados para os eléctrodos de ligação à terra. Assim, ajuda a prevenir eventos desastrosos como incêndios, lesões e mortes.,
A protecção contra raios desempenha um papel fundamental na concepção e funcionamento de sistemas de energia eléctrica. Imagem cortesia de .além de sistemas de energia elétrica, estruturas altas como chaminés, tanques, torres e edifícios podem exigir sistemas de proteção contra raios, embora nem todos os objetos ou estruturas em um determinado local necessitem deles. Mais uma vez, locais perigosos são importantes porque os raios produzem faíscas e o risco de incêndios e explosões é elevado.,tenha em mente que é impossível proteger 100% de uma estrutura de impactos diretos, exceto por encapsulá-la completamente com metal.no que diz respeito aos sistemas de transmissão, um sistema de arames terrestres bem concebido pode reduzir substancialmente a taxa de corte porque irá proteger os condutores de fase, recebendo o impacto direto de relâmpagos.as overvoltas transitórias são acontecimentos diários em sistemas de energia elétrica. Mudar é o seu iniciador principal, mas os picos de mudança são relativamente fáceis de lidar., No entanto, os relâmpagos são os mais graves e difíceis de gerir. Eles podem aumentar a tensão do sistema para muitas vezes a tensão nominal. Se o equipamento do sistema de energia não estiver protegido contra descargas de raios, ocorrerão danos consideráveis.arames terrestres sobreexplorados, além de se protegerem contra raios directos, diminuem os efeitos de surtos induzidos. da mesma forma, os descarregadores de sobretensão são ligados em shunt através de peças de equipamento eléctrico para desviar transientes para o solo.,as técnicas de aterrissagem para a proteção de equipamentos eletrônicos para computadores, sistemas de comunicação, instrumentação e equipamentos de controle requerem aterrissagem adequada para o funcionamento correto. Na maior parte das vezes, a imobilização de equipamento de segurança é a mesma para equipamento electrónico que para qualquer outro tipo de equipamento.
Control room. Imagem cortesia de Unsplash., ocasionalmente, são aplicadas ao equipamento electrónico técnicas de aterramento especiais, diferentes das práticas convencionais de aterramento seguro, mas devem ser tomadas precauções para evitar que estas técnicas conduzam a práticas inseguras. alguns sistemas de distribuição elétrica para equipamentos eletrônicos foram instalados erroneamente com a intenção de minimizar a quantidade de ruído elétrico visto no sistema de aterramento. Mas estas instalações não cumprem as regras do Código Elétrico Nacional (NEC), comprometendo a segurança do pessoal.,a protecção dos circuitos de dados contra perturbações ou danos nem sempre envolve imobilização, embora uma boa imobilização facilite esta protecção.
uma revisão das técnicas de aterramento e dos usos
uma das considerações mais importantes, mas menos compreendidas, no projeto de sistemas elétricos é a aterrissagem. o aterramento consiste de uma conexão de impedância baixa à terra. O solo é um mau condutor, mas bom o suficiente para este fim., o aterramento tem um papel fundamental no funcionamento correto dos sistemas elétricos, tanto de energia quanto eletrônica, além de proteger as pessoas.
- o aterramento do sistema ajuda a detectar e a eliminar as falhas no solo. o aterramento do equipamento proporciona um caminho de retorno para a corrente de falha no solo.
- A ligação mantém a continuidade eléctrica e a condutividade. a imobilização estática impede a acumulação de electricidade estática, reduzindo as hipóteses de incêndios ou explosões quando se manuseiam matérias perigosas., a protecção contra relâmpagos ajuda a proteger as estruturas e o equipamento de ataques directos. os arames terrestres suspensos e os descarregadores de sobretensão, ligados ao solo, podem limitar as sobreposições perigosas do sistema a valores seguros. fundamentalmente, imobilizar um sistema eletrônico é o mesmo que imobilizar qualquer sistema elétrico. No entanto, deve ter-se o cuidado de evitar que técnicas especiais de aterramento gerem condições perigosas.