Conceitos básicos sobre aterramentos

Transcrição

1 Conceitos básicos sobre aterramentos (Estudo Técnico 2: Aterramento de cercas e currais.) José Osvaldo S. Paulino 1

2 PROGRAMA: Conceitos básicos sobre aterramento. Segurança pessoal. Aterramento de torres Proteção de cercas e currais contra raios. José Osvaldo S. Paulino 2

3 Aterramentos elétricos Porque os sistemas eletricos são aterrados? José Osvaldo S. Paulino 3

4 Aterramentos elétricos Controle de sobretensões. Segurança pessoal. Proteção contra descargas atmosféricas. José Osvaldo S. Paulino 4

5 Aterramentos elétricos Conceito de referencial: V José Osvaldo S. Paulino 5

6 Conceito de referencial V V José Osvaldo S. Paulino 6

7 Controle das sobretensões V FN V FF V FF = 3.V FN José Osvaldo S. Paulino 7

8 Controle das sobretensões V FN V FF V FF V FF José Osvaldo S. Paulino 8

9 Controle das sobretensões V FN V FF V FN I V FN José Osvaldo S. Paulino 9

10 Segurança Pessoal José Osvaldo S. Paulino 10

11 CHOQUE ELÉTRICO Corrente alternada (60 Hz). Tempo de circulação maior que três segundos. Corrente passando pelo: torax (pulmão e coração) ou pelo cérebro. José Osvaldo S. Paulino 11

12 CHOQUE ELÉTRICO 1 ma - Limiar de sensibilidade - Formigamento 5 a 15 ma - Contração muscular - Dor 15 a 25 ma - Contrações violentas - Impossibilidade de soltar o objeto (fio) - Morte aparente - Asfixia Respiração artificial ma - Morte aparente - Asfixia - Fibrilação ventricular Respiração artificial - Massagem cardíaca Maior que 80 ma - Desfibrilação elétrica. Corrente de ampères - Queimaduras e morte. José Osvaldo S. Paulino 12

13 Resistência do corpo humano Medida entre duas mãos. Mãos secas: R = 5000 Ω Mãos úmidas: R = 2500 Ω Mãos molhadas: R = 1000 Ω Mãos imersas na água: R = 500 Ω José Osvaldo S. Paulino 13

14 CHOQUE ELÉTRICO Corrente perigosa : I = 20 ma V = R x I Mãos secas: V = 100 V Mãos úmidas: V = 50 V Mãos molhadas: V = 20 V Mãos imersas na água: V = 10 V José Osvaldo S. Paulino 14

15 Aterramento dos equipamentos elétricos. Fio terra Tomada de três pinos José Osvaldo S. Paulino 15

16 Aterramento dos equipamentos elétricos: curto-circuito para a carcaça. Curto circuito Terra Fase Neutro José Osvaldo S. Paulino 16

17 Equipamento sem fio terra. Carcaça do equipamento Resistência da lâmpada Fase Resistência da pessoa 127 V Neutro Aterramento do Neutro José Osvaldo S. Paulino 17

18 Equipamento sem fio terra. Resistência da pessoa Resistência da lâmpada I Fase Neutro 127 V José Osvaldo S. Paulino 18

19 Equipamento com fio terra. Carcaça do equipamento Resistência da lâmpada Fase Resistência da pessoa 127 V Fio terra Neutro Aterramento do Neutro José Osvaldo S. Paulino 19

20 Equipamento com fio terra. Resistência da pessoa I Resistência da lâmpada Fio terra Fase I Neutro 127 V José Osvaldo S. Paulino 20

21 Aterramento dos equipamentos elétricos: curto-circuito para a carcaça. Com o fio terra: A corrente do circuito aumenta muito e a proteção (disjuntor/fusível) irá desligar o circuito; A corrente que circula pelo corpo da pessoa é muito pequena porque ela ficou em paralelo com o fio terra. José Osvaldo S. Paulino 21

22 Aterramento dos equipamentos elétricos: curto-circuito para a carcaça. Sem o fio terra: A corrente do circuito não aumenta e a proteção (disjuntor/fusível) não irá desligar o circuito; A corrente que circula pelo corpo da pessoa pode ser elevada. José Osvaldo S. Paulino 22

23 Aterramento dos equipamentos elétricos A grande dúvida é: Em instalações que não tem tomada de três pinos, onde ligar o fio terra? José Osvaldo S. Paulino 23

24 Aterramento dos equipamentos elétricos. Neutro Fase Conector Resistência? Terra fio verde José Osvaldo S. Paulino 24

25 Aterramento dos equipamentos elétricos. Neutro Fase Terra Neutro Fase Neutro Fase Terra Terra José Osvaldo S. Paulino 25

26 Malhas de aterramento simples Hastes na vertical. Cabos na horizontal. José Osvaldo S. Paulino 26

27 Haste de aterramento 2,4 e 3,0 m de comprimento. Cobreadas ou zincadas (galvanizadas) José Osvaldo S. Paulino 27

28 Cabos enterrados 0,5 m L José Osvaldo S. Paulino 28

29 Malhas simples José Osvaldo S. Paulino 29

30 Parâmetros importantes da malha Resistência de aterramento. Equalização de potenciais. Impedância de aterramento. José Osvaldo S. Paulino 30

31 Medição da resistividade do solo Solo de uma camada R a ρ = 2. π. a. R José Osvaldo S. Paulino 31

32 Medição da resistividade do solo Solo de mais de uma camada: método gráfico a = 2, 4, 6, 8, 16, 32, 64 e 128 m. ρ 1 h 1 ρ 2 h 2 ρ 3 José Osvaldo S. Paulino 32

33 Medição da resistência de aterramento. A V 20 a 40 m 60 m José Osvaldo S. Paulino 33

34 Medição da resistência de aterramento. (Ω) R 20 m 40 m 60 m José Osvaldo S. Paulino 34

35 Cálculo do valor da resistência de aterramento. ρ L R = ρ L L 4 (ln. 2 π a 1).. 2a José Osvaldo S. Paulino 35

36 Cálculo do valor da resistência de aterramento. L a N N K 2 1,16 3 1,19 4 1,36 8 1,68 a > L R eq = (R/N).K José Osvaldo S. Paulino 36

37 Cálculo do valor da resistência de aterramento. S/2 2.L R 2 4 ρ 4 L 4 L S S S = (ln. + ln ) 4. π. L a S 2. L 16. L 512. L José Osvaldo S. Paulino 37

38 Cálculo do valor da resistência de aterramento. Anel: diâmetro do fio = d S/2 R ρ 8 D 4 D = 2 (ln. + ln. ) 2. π. D d S D José Osvaldo S. Paulino 38