Lista 8 de Aterramento – Resistência de Aterramento

Oscar Medeiros Neto

Questões: 14 – 2 – 23 – 7 – 8 – 38 – 54 – 55 – 56 – 57 – 71 – 3 – 43 – 3 – 69 – 81 – 84 – 70

2. O que são eletrodos convencionais? Dê exemplos.

Os eletrodos podem ser classificados em Naturais ou Convencionais. Os naturais são elementos que não são feitos com o objetivo de se realizar um aterramento, como por exemplo, uma fundação metálica de uma construção. Já os convencionais são fabricados com este objetivo específico, como por exemplo, hastes de aterramento.

3. O que é resistência de aterramento? Quais parcelas estão envolvidas?

É a resistência oferecida à passagem da corrente elétrica, quando é aplicada uma tensão a esse sistema de aterramento. A resistência de aterramento inclui três parcelas: a resistência própria dos condutores, hastes e eletrodos, a resistência de contato entre eletrodos e a terra circundante e a resistência do solo.

RAT = RCOND + RCONT + RSOLO

7. Explique porque a resistência de aterramento é conhecida como resistência de solo ou de terra?

Na resistência de aterramento temos três tipos diferentes de resistências envolvidas. As resistências de contato entre os eletrodos e o solo, e a própria de condutor usualmente podem ser desconsideradas, devido ao seu baixo valor de resistência.

8. Porque o sistema de aterramento precisa ter uma baixa resistência de aterramento?

Uma baixa resistência de aterramento garante que em caso de ocorrência de uma corrente de falta, o sistema de aterramento funcionará corretamente, pois a corrente flui pelo caminho de menor impedância, evitando assim possíveis choques indevidos.

14. Obtenha catálogos de hastes, que materiais são usados na produção dessas hastes, que comprimentos típicos de hastes são comercialmente vendidos? Que diâmetro típico de hastes é comercialmente vendido?

Núcleo de aço carbono SAE 1010/1020 com revestimento de cobre eletrolítico de pureza mínima de 99,9% sem traços de zinco. A camada de cobre que constitui o revestimento do aço é obtida através do processo de eletrodeposição anódica de modo a assegurar uma união inseparável e homogênea entre os dois metais. Com acabamento brilhante livre de imperfeições, a camada de cobre da haste de aterramento IH tem espessura controlada individual e rigorosamente com os mais modernos medidores eletrônicos. A espessura nominal da camada de cobre é de 254 microns (10 mils). As hastes de aterramento IH são fabricadas em todos diâmetros comumente solicitados no mercado: 1/2, 5/8, 3/4 e 1. O comprimento das hastes varia de 0,60 m (2 pés) a 3,00 m (10 pés).

23. Desenvolva uma FUNCTION HASTE2 (rho, comp, d, afas, nome_arq, saida) para determinar a resistência de aterramento de duas hastes de comprimento comp, diametro d num solo com resistividade aparente rho, afastadas uma da outra de afas. A variável nome_arq informa o nome de um arquivo de dados no formato texto onde devem ser apresentados os dados de entrada e saída. A variável saída define se o usuário deseja ter os resultados na Janela de Comandos. O vetor de saída Y é a resistência de aterramento. Apresente um caso teste.

38. Obtenha a resistência equivalente para o seguinte arranjo de eletrodos com hastes de 2 m comprimento com diametro de ¾¨ emtodos os pontos identificados na Figura 5 com espaçamento de 3 m.

43. Obtenha a resistência equivalente para o seguinte arranjo de eletrodos com hastes de 2 m comprimento com diametro de ¾¨ emtodos os pontos identificados na Figura 8 com espaçamento de 2 m.

54. Desenvolva um SCRIPT no MATLAB para obter o gráfico da variação da resistência de aterramento de um condutor de cobre enterrado de comprimento de 30 enterrado a 30 cm da superfície no solo em função da resistividade aparente que varia de 100 a 2.000 ohms.m tendo ele um diâmetro de 6 mm conforme Figura 10.

55. Obtenha a resistência de aterramento de um condutor de cobre enterrado de 30 m enterrado a 60 cm da superfície no solo de resistividade aparente de 500 ohms.m tendo ele um diâmetro de 6 mm formando dois fios em ângulo reto conforme Figura 10.

56. Obtenha a resistência de aterramento de um condutor de cobre enterrado de 30 m enterrado a 50 cm da superfície no solo de resistividade aparente de 500 ohms.m tendo ele um diâmetro de 6 mm formando dois fios em ângulo reto conforme Figura 10.

57. Obtenha a resistência de aterramento de um condutor de cobre enterrado de 30 m enterrado a 50 cm da superfície no solo de resistividade aparente de 500 ohms.m tendo ele um diâmetro de 6 mm formando uma estrela com três pontas conforme Figura 12.

69. Obtenha a resistência de aterramento de uma malha de terra enterrada a 30 cm do solo com resistividade aparente de 1000 ohms.m ocupando uma área de 20 m de largura por 40 m extensão com malha interna de 1 m na largura por 2 m no comprimento usando a fórmula de Dwight. Apresente cada um dos termos.

70. Obtenha a resistência de aterramento de uma malha de terra enterrada a 30 cm do solo com resistividade aparente de 1000 ohms.m ocupando uma área de 20 m de largura por 40 m extensão com malha interna de 1 m na largura por 2 m no comprimento usando a fórmula de Laurent e Nilman. Apresente cada um dos termos.

71. Obtenha a resistência de aterramento de uma malha de terra enterrada a 30 cm do solo com resistividade aparente de 1000 ohms.m ocupando uma área de 20 m de largura por 40 m extensão com malha interna de 1 m na largura por 2 m no comprimento usando a fórmula de Nahman e Skuletich. Apresente cada um dos termos. Onde n é o número de condutores em paralelo, h é a profundidade (30 cm) e d é o diâmetro do condutor enterrado (6 mm).

81. Obtenha a resistência de aterramento de um condutor de cobre enterrado de 30 m enterrado a 60 cm da superfície no solo de resistividade aparente de 500 ohms.m tendo ele um diâmetro de 6 mm conforme Figura 10. Usando as equações da Figura 16 e da Figura 17 Compare os resultados, faça um gráfico usando um SCRIPT do MATLAB com ambas às equações com o comprimento variando de 10 a 100m.

84. Obtenha a resistência de aterramento para um conjunto de hastes de cobre de comprimento de 3 m com diâmetro de ¾ posicionadas de acordo com a Figura 19 a 30 cm da superfície do solo. Afastadas das hastes vizinhas de 3 m.