quarta-feira, 28 de novembro de 2012

Aterramento e equipotencialização das instalações elétricas de BT

A edição de 2004 da NBR 5410 apresentou uma novidade no sentido de tornar mais precisa a terminologia no campo do aterramento.

Nas edições anteriores da norma o termo aterramento foi usado com o sentido de equipotencialização, por exemplo, quando se dizia “aterrar um equipamento” se referia ligar o condutor de proteção (fio terra) neste equipamento. O condutor de proteção não está ligado diretamente ao eletrodo de aterramento, mas está ligado no barramento de terra do quadro de distribuição, que por sua vez pode não estar ligado diretamente ao eletrodo de aterramento, mas ao barramento de terra de um quadro intermediário, que por sua vez também pode não estar ligado ao eletrodo de aterramento, mas ao barramento de terra de outro quadro, até que finalmente o barramento de terra de um quadro esteja ligado ao eletrodo de aterramento. O que se tem é uma rede de equipotencialização, aterrada, mas ainda assim uma rede de equipotencialização. A edição de 2004 passou a designar a ligação do condutor de proteção ao equipamento com o termo equipotencialização, deixando o termo aterramento exclusivamente para a ligação ao eletrodo de aterramento, ou seja, a ligação direta à terra de componentes da instalação ou equipamentos.
 
A definição de equipotencialização segundo a NBR 5410 é o procedimento que consiste na interligação de elementos especificados, visando obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados. Por extensão, a própria rede de elementos interligados resultante. A equipotencialização pode ser principal ou local (esta ainda pode ser denominada suplementar); diz-se que uma equipotencialização é local quando os elementos interligados estão em uma determinada região (local) da edificação e que uma equipotencialização é principal quando interliga os elementos de toda a edificação.
 
Como a primeira condição para se realizar uma equipotencialização o item 5.1.2.2.3.1 da norma determina que todas as massas de uma instalação devem estar ligadas a condutores de proteção. Para que a medida seja eficaz a norma precisa definir a forma de interligação dos condutores de proteção, então os item seguintes determinam que em cada edificação deve ser realizada uma equipotencialização principal e tantas equipotencializações locais (ou suplementares) quantas forem necessárias. Veja que a norma determina a obrigação da equipotencialização principal, mas existência da equipotencialização local não está definida nos critérios gerais, mas no capítulo 9 da norma, e nos demais casos, fica a critério do projetista. Todas as massas da instalação situadas em uma mesma edificação devem estar vinculadas (via condutor de proteção) à equipotencialização principal da edificação e, dessa forma, a um mesmo e único eletrodo de aterramento. Isso sem prejuízo de equipotencializações locais que se façam necessárias, pela exigência do capítulo 9 ou por decisão do projetista.
 
 
 
 
A figura acima representa uma equipotencialização no interior de uma edificação, com os seus principais componentes:
  • o eletrodo de aterramento,
  • o condutor de aterramento (1),
  • o barramento de equipotencialização principal – BEP,
  • as ligações equipotenciais (2),
  • as ligações equipotenciais locais (5)
  • o condutor de proteção principal (3),
  • os condutores de proteção dos circuitos(4)
  • os barramentos de equipotencialização local (b)
  • os elementos condutores estranhos a instalação (c)
  • o terminal de aterramento de telecomunicações - TAT.
 O objetivo da equipotencialização da NBR 5410 é obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados, no caso da figura acima a edificação é de uso normal; quando a edificação tiver equipamento com tecnologia de informação pode ser necessária uma rede de equipotencialização mais elaborada.
 
FONTE: VOLTIMUM

Eletrodos de aterramento de uma edificação

Uma inovação na edição de 2004 da NBR 5410 quanto ao eletrodo de aterramento é a vinculação do eletrodo de aterramento à edificação e não à instalação.

Com esta nova abordagem não se tem eletrodo de aterramento da instalação de BT ou eletrodo de aterramento do SPDA, mas eletrodo de aterramento da edificação. A norma foi mais além, definiu o eletrodo de aterramento como infraestrutura da edificação; o sentido do termo infraestrutura deve ser entendido como serviço. O eletrodo como um serviço de aterramento da edificação para as diversas instalações.
 
No item 6.4.1.1.1 a norma apresenta todas as possibilidades de se implementar um eletrodo de aterramento, quando determina que toda edificação deve dispor de uma infraestrutura de aterramento, denominada “eletrodo de aterramento”, sendo admitidas as seguintes opções:
a) preferencialmente, uso das próprias armaduras do concreto das fundações; ou
b) uso de fitas, barras ou cabos metálicos, especialmente previstos, imersos no concreto das fundações; ou
c) uso de malhas metálicas enterradas, no nível das fundações, cobrindo a área da edificação e complementadas, quando necessário, por hastes verticais e/ou cabos dispostos radialmente (“pés de galinha”); ou
d) no mínimo, uso de anel metálico enterrado, circundando o perímetro da edificação e complementado, quando necessário, por hastes verticais e/ou cabos dispostos radialmente (“pés de galinha”).


A própria norma reconhece que existem situações que são exceções, é verdade, onde a adoção de qualquer das opções indicadas acima é impraticável. São exemplos destas situações: instalações temporárias; instalações em áreas descobertas, locais de acampamento, marinas e instalações análogas; e na reforma de instalações de edificações existentes. Nestas situações, e somente nestas situações, outras soluções de aterramento são admitidas. As soluções a serem adotadas nestes casos são determinadas pelo projetista, visando obter uma situação que melhor se adeque ao eletrodo de aterramento preconizado.

Ainda no contexto do eletrodo de aterramento com a infraestrutura da edificação a norma de instalações elétricas explicita que estas opções de eletrodos de aterramento são também reconhecidas pela ABNT NBR 5419 (isto pode ser verificando confrontando as especificações das duas normas), e ainda, que elas podem e devem ser usadas conjuntamente pelo sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) da edificação, nas condições especificadas naquela norma.

Um aspecto que deve ser esclarecido é que na seção 6.4 da norma NBR 5410, a única referência à resistência de aterramento é no item 6.4.1.1.7 que é mais um lembrete ou alerta que prescrição propriamente dita, quando determina que se deve atentar para que alterações nas condições do solo (por exemplo, ressecamento) e eventuais efeitos da corrosão não possam elevar a resistência de aterramento a valores incompatíveis com a proteção contra choques elétricos (caso de esquemas TT e de esquemas IT comparáveis ao esquema TT na situação de dupla falta). Note que para o esquema TN a norma não apresenta nenhum alerta e em nenhum outro local apresenta qualquer referência de valor. Não há na norma uma exigência geral de que um eletrodo de aterramento deve ter um determinado valor máximo de resistência de aterramento (frequentemente usado 5 ohms ou 10 ohms).

Entre as opções apresentadas, a preferencial é o uso das próprias armaduras do concreto das fundações. Neste caso podem-se usar as próprias armaduras embutidas no concreto das fundações (armaduras de aço das estacas, dos blocos de fundação e vigas baldrames). De acordo com o item 6.4.1.1.9 da norma as interligações naturalmente existentes entre estes elementos são suficientes para se obter um eletrodo de aterramento com características elétricas adequadas, sendo dispensável qualquer medida suplementar.

Quando se usa fundações em alvenaria (onde não há concreto e aço nas fundações) a infraestrutura de aterramento pode ser constituída por fita, barra ou cabo de aço galvanizado imerso no concreto das fundações, formando um anel em todo o perímetro da edificação. Neste caso a fita, barra ou cabo deve ser envolvido por uma camada de concreto de no mínimo 5 cm de espessura, a uma profundidade de no mínimo 0,5 m.
Vale a pena reforçar que a norma explicitou e definiu na edição de 2004 que a solução preferencial é o uso das fundações como eletrodo de aterramento, portanto só se podem usar outras soluções, inclusive um anel metálico enterrado circundando o perímetro da edificação, quando não for possível usar a solução preferencial.

FONTE: VOLTIMUM