O que é o raio?

O raio é um fenômeno da natureza, aleatório e imprevisível. É como se fosse um curto circuíto entre a nuvem e a terra. Existem raios entre nuvens e intra nuvem, porém somente os raios entre nuvem / terra nos interessam pois são esses que podem causar danos materiais ou matar pessoas.

O que é um pára-raios ?

Um pára-raios é um SPDA – sistema de proteção contra descargas artmosféricas que tem como objetivo encaminhar a energia do raio, desde o ponto que ele atinge a edificação até o aterramento, o mais rápido e mais seguro possível. Ao contrário do que o nome dele sugere, o SPDA não pára o raio, não atrai raios e nem evita que o raio caia.

O que um SPDA protege?

Um SPDA protege o patrimônio (edificação) e as pessoas que estão dentro da edificação que é protegida.

O raio sobe ou desce ?

Existem os 2 tipos, os ascendentes e os descendentes. Algumas regiões têm mais propensão para um tipo ou outro, isso depende de diversos fatores naturais como: temperatura, pressão, vento, etc.

O SPDA protege equipamentos eletroeletrônicos ?

Não. O SPDA não tem como proteger os equipamentos, pois quando estes são ligados na rede elétrica ou telefônica, eles estão plugados numa rede de fios externos à edificação que pode levar o raio para dentro da edificação.

Como proteger os equipamentos eletrônicos ?

Os equipamentos eletroeletrônicos podem ser protegidos por protetores eletrônicos (supressores de surtos), as vezes popularmente chamado de forma equivocada de “filtros de linha”. Eles são instalados nos quadros de energia e telefonia e perto dos equipamentos eletrônicos que se deseja proteger. Você pode saber mais sobre protetores no site:www.clamper.com.br

Qual o alcance da proteção de um SPDA ?

De modo geral os SPDA´s são dimensionados para proteger edificações de forma individual e a proteção fica restrita à edificação em questão. Não existem SPDA`s com grandes áreas de proteção. Assim, a proteção de áreas descobertas torna-se economicamente inviável. Na norma NBR5419 existe uma tabela definindo as proteções em função do nivel de proteção.

Quantos tipos de SPDA existem ?

Existem básicamente 2 tipos de SPDA. O primeiro consiste no lançamento de cabos horizontais sobre a edificação, denominado “gaiola de faraday” e o segundo são hastes

Árvores atraem raios ?

Árvores não atraem raios. Apenas por serem a estrutura mais alta nas redondezas de onde o raio decidiu cair, torna-se o ponto com mais probabilidade de ser atingido, encurtando assim a distância entre a nuvem e o solo.

O pára-raio (SPDA) atrai o raio ?

Não. Se o SPDA atraísse o raio, não seria nada sensato instalar um SPDA, pois uma vez que não é 100% eficiente, a instalação de um SPDA iria aumentar o seu risco.

O prédio vizinho ao meu é mais alto, estou protegido ?

Provavelmente não. O fato do vizinho ter pára-raios não garante que você esteja protegido, uma vez que o pára-raios foi dimensionado para proteger o prédio do vizinho e não o seu.

Porque o SPDA não é 100% eficiente ?

Porque nenhum equipamento de segurança é 100% eficiente e também por ser um fenômeno aleatório. A sua eficiência é medida em função do nivel de proteção adotado de acordo com a norma.

Uma edificação pode ser atingida duas vezes ?

Sim.existem diversos registros de edificações que foram atingidas mais de uma vez no mesmo local em datas diferentes.

Crendices populares

o raio não cai 2 vezes no mesmo lugar. o pára-raios da igreja protege toda a cidade. árvores atraiem raios. espelhos atraiem raios. cercas atraiem raios. o pára-raios puxa (atrai) os raios para si. o pára-raios evita que o raio caia. o pára-raios protege equipamentos elétricos. etc, etc, etc…

Quanto é a energia do raio ?

A energia de um raio é variável pois atinge milhões de volts, dezenas a centenas de milhares de amperes e milhões de hertz. O ar ao seu redor pode atingir 30.000 ºc, tudo isso em média acontece em torno de 50 microsegundos.

Qual a norma que regulamenta os SPDA’s ?

É a norma nbr 5419/2001 da ABNT (associação brasileira de normas técnicas).

O seu uso é obrigatório ?

Sim. De acordo com o código de defesa do consumidor (lei federal), na seção iv-no artigo 39 inciso 8 todo o serviço ou fornecimento de material deverá atender ás exigências das normas da ABNT. A norma nr10, norma regulamentadora do ministério do trabalho, exige que todas as edificações possuam SPDA.

É necessário uma lei municipal para que seja obrigatório ?

A lei municipal só vai confirmar o que já está explícito na lei federal (codigo de defesa do consumidor e na nr10 do ministério do trabalho). O que só pode ser saudável, mas não dispensável.

Com saber se uma edificação precisa de proteção ?

Na norma NBR5419 existe o “anexo b – cálculo de necessidade de SPDA” que é uma orientação para se fazer o cálculo estatístico para determinar se uma edificação necessita ou não de ser protegida. Clique aqui

Como saber qual o método usar ?

Normalmente quem determina o método ou o tipo (isolado ou não isolado) a ser usado, são as medidas da edificação e o seu uso. Por exemplo: para edificações pequenas (guaritas, caixas d´água baixas, casas residencias baixas e pequenas) pode ser usado o método franklin ou eletrogeométrico, pois são muito próximos (sistema isolado ou não isolado). Para edificações altas ou extensas horizontalmente (prédios ou galpões) o mais indicado é o método gaiola de faraday, tanto pelos custos quanto pela estética e manutenção.

O que é SPDA isolado e não isolado ?

SPDA isolado – sistema isolado físicamente (não elétricamente) da edificação a ser protegida, por exemplo: um poste ou torre ao lado de uma edificação, desde que dentro da área de proteção. SPDA não isolado – sistema não isolado físicamente, em cima da própria edificação que se quer proteger (sistema mais comum).

Nível: avançado

Projetos e instalação

O que são níveis de proteção ?

Os níveis de proteção indicam o tipo de utilização da edificação, o grau de risco e a partir deles é que se determinam os dados técnicos da instalação, tais como: mesh da gaiola, ângulos de captores espaçamentos das descidas, etc.

Como classificar um prédio misto (residêncial e comercial) ?

A classificação sempre deve adotar o nível mais rigoroso. Por exemplo: um prédio residêncial (nível 3) com lojas nos primeiros pavimentos (nível 2), deve ser adotado o nível 2, a favor da segurança.

Entre o método Franklin e eletrogeométrico qual usar ?

O método eletrogeométrico é uma evolução do Franklin e mais recente (década de

80), por isso, na maioria das vezes se recomenda o eletrogeométrico. Quanto a área

de proteção, se analisarmos apenas um captor, a proteção oferecida pelos dois é

muito parecida, a diferença começa a aparecer quando se compara a proteção

combinada (interação) com diversos captores, onde o eletrogeométrico ganha

disparado. Quais são os meshs (fechamentos) da gaiola de Faraday?

Variam de acordo com o nível de proteção, veja na tabela abaixo: nível 1 = 5m por 10m ; nível 2 = 10m por 20m ; nível 3 = 10m por 20m ; nível 4 = 20m por 40m .Nota: o lado maior não deve ultrapassar duas vezes o lado menor.

Os anéis de cintamento em prédios são obrigatórios ?

Sim. A norma exige anéis de cintamento horizontal a cada 20 metros de altura, percorrendo as fachadas e interligando todas as descidas. Estes anéis teem função de receber as descargas laterais e equalizar os potenciais das descidas.

As descidas podem ser instaladas apenas numa das fachadas?

Não. As descidas teem que ser instaladas preferencialmente nas quinas principais da edificação e ao longo das fachadas, de acordo com o nível de proteção.

Os cabos podem ser esticados apenas nas estremidades ?

Não. A norma exige que os cabos sejam fixados a cada metro.

Preciso usar os “isoladores” com 20 cm de afastamento ?

Não. A norma não exige afastamento dos condutores em relação à estrutura, podendo inclusive ser instalados dentro do reboco da edificação. Na verdade os chamados “isoladores” não conseguem isolar uma energia tão grande. A palavra de ordem não é isolar e sim interligar.

Preciso usar os terminais aéreos na gaiola ?

Não. A norma não exige a instalação dos terminais aéreos, uma vez que a eficiência da gaiola não depende deles, no entanto, a sua instalação é recomendada para preservar o cabo de danos térmicos, no caso de descarga direta sobre ele. Fica a critério do projetista o uso. Caso sejam instalados, a recomendação é usar nas quinas, cruzamentos de cabos e a cada 6m de perímetro (terminais de 350mm) ou 7,5 m (terminais de 700mm).

A norma faz alguma exigência com relação à qualidade dos materiais a serem usados no spda ?

Sim. A norma exige que todos os materiais de origem ferrosa sejam galvanizados a fogo. Está literalmente proibida a galvanização eletrolítica (a frio), apesar da maioria dos fabricantes não obedecerem essa exigência. Com relação às hastes de aterramento, a norma exige hastes de alta camada (254 µm) de cobre. Para as instalações especiais (chaminés) a norma exige que só sejam usados materiais nobres (cobre, latão, bronze, aço inox, etc) . No catálogo da termotécnica você encontra materiais para atender todas estas exigências da norma.

Preciso interligar os aterramentos ?

Sim. A norma exige que todas as malhas de aterramento e todas as massas metálicas (prumadas verticais metálicas / tubulações, etc.) Devem ser interligadas numa caixa com um barramento (lep/tap) com medidas definidas na norma. Essa interligação deverá ser executada no subsolo e a cada 20 metros de altura, coincidindo com os anéis de cintamento.

Que tipo de conexão posso fazer no aterramento?

Pode fazer com conector de aperto mecânico ou solda exotérmica, porém no caso do conector é obrigatório o uso de uma caixa de inspeção para dar manutenção no conector.

A norma exige algum valor de resistência de aterramento ?

A norma não obriga, recomenda 10 ohms. Porém são aceitos valores acima porém deverão ser justificados técnicamente.

Como medir um aterramento ?

A medição de aterramento pode ser feito por diversos métodos. O mais usual e recomendado pela norma é o método de queda de potencial

  Mas o que é o “terra”?

O aterramento elétrico (‘’Terra’’) tem três funções principais:

   A  –  Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas, através da viabilização (qualidade) de um caminho alternativo para a terra, de descargas atmosféricas.

   B  – “Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra.

  C  – Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores, etc.), através da corrente desviada para a terra.

  Veremos, mais adiante, que existem várias outras funções para o aterramento elétrico, até mesmo para eliminação de EMI (interferências eletromagnéticas), porém essas três acima são as mais fundamentais.

Qual a diferença entre terra,     neutro, e massa?

   Antes de falarmos sobre os tipos de aterramento, devemos esclarecer (de uma vez por todas !) o que é terra, neutro, e massa. 

   Na figura 1 temos um exemplo da ligação de um PC à rede elétrica, que possui três fases , e um neutro.

   Essa alimentação é fornecida pela concessionária de energia elétrica, que somente liga a caixa de entrada ao poste externo se  houver uma haste de aterramento padrão dentro do ambiente do usuário.        Além disso, a concessionária também exige dois disjuntores de proteção.

  Teoricamente, o terminal neutro da concessionária deve ter potencial igual a zero volt. Porém, devido ao desbalanceamento nas fases do transformador de distribuição, é comum esse terminal (Neutro) tender a assumir potenciais diferentes de zero. O desbalanceamento de fases ocorre quando temos por exemplo o som bifásico (2 fases) ou monofásico (1 fase e Neutro) e as luzes trifásicas, ligadas em um mesmo link (transformador) .

 Obs : Você pode ver se todo seu sistema esta desbalanceado ou não  com um alicate amperímetro , medindo fase por fase .

   Outro exemplo é um transformador que alimenta, em um setor seu, uma residência comum(fase 1) , e no outro setor, um pequeno supermercado (fase 2) . Essa diferença de demanda, em um mesmo link (transformador) , pode fazer com que o neutro varie seu potencial (flutue) .

  Para evitar que esse potencial “flutue”, ligamos (logo na entrada) o fio neutro a uma haste de terra. Sendo assim, qualquer potencial que tender a aparecer será escoado para a terra.

 Ainda analisando a figura 1 , vemos que o PC está ligado em uma fase e o neutro.  Mas, ao mesmo tempo, ligamos sua carcaça (terra) através de outro condutor (fio) na mesma haste, e damos o nome desse condutor de “terra” (fio terra) .

Pergunta

  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.

  O terra é um condutor construído através de uma haste metálica e que, em situações normais, não deve possuir corrente elétrica circulante.

 Resumindo: A grande diferença entre terra e neutro é que, pelo neutro há corrente circulando, e pelo terra, não. Quando houver alguma corrente circulando pelo terra, normalmente ela deverá ser breve, isto é,  desviar uma descarga atmosférica para a terra, por exemplo.

   O fio terra, por norma, vem identificado pelas letras PE, e deve ser de cor verde e amarela. Notem ainda que ele está ligado à carcaça do PC.   A carcaça do PC, ou de qualquer outro equipamento é o que chamamos de “massa” (toda a caixa metálica do equipamento).

Quais são as normas que devo seguir para garantir um bom aterramento ?

  A  ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) possui uma norma que rege o campo de instalações elétricas em baixa tensão. Essa norma é a NBR 5410, a qual, como todas as demais normas da ABNT, possui subseções. As subseções : 6.3.3.1.1, 6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 referem-se aos possíveis sistemas de aterramento que podem ser feitos . Os três sistemas da NBR 5410 mais utilizados  são :

A – Sistema TN-S :

 Notem pela figura 2 que temos .

  O neutro é aterrado logo na saída do transformador , e levado até a carga . Paralelamente , outro condutor identificado como PE é utilizado como fio terra , e é conectado à carcaça (massa) do equipamento.

  B – Sistema TN-C:Esse sistema, embora normalizado, não é aconselhável, pois o fio terra e o neutro são constituídos pelo mesmo condutor. Dessa vez, sua identificação é PEN (e não PE, como o anterior). Podemos notar pela figura 3 que, após o neutro ser aterrado na entrada, ele próprio é ligado ao neutro e à massa do equipamento.

C – Sistema TT :Esse sistema é o mais eficiente de todos. Na figura 4 vemos que o neutro é aterrado logo na saída e segue (como neutro) até a carga (equipamento). A massa do equipamento é aterrada com uma haste própria, independente da haste de aterramento do neutro.

“Mas qual desses sistemas deve utilizar na prática?”   Geralmente, o próprio fabricante do equipamento especifica qual sistema é melhor para seu equipamento, porém como regra geral, temos:

 (a) Sempre que possível, optar pelo sistema TT (fig 4) em 1º lugar.

 (b) Caso, por razões operacionais e estruturais do local, não seja possível o sistema TT, optar pelo sistema TN-S (Fig 2) .

 (c) Somente optar pelo sistema TNC (Fig 3) em último caso, isto é, quando realmente for impossível estabelecer qualquer um dos dois sistemas anteriores.

REGRAS PRÁTICAS DE PROCEDIMENTOS

   Os cálculos e variáveis para dimensionar um aterramento podem ser considerados assuntos para “pós – graduação em Engenharia Elétrica”, por exemplo, a resistividade e tipo do solo, geometria e constituição da haste de aterramento, formato em que as hastes são distribuídas etc, são alguns dos fatores que influenciam o valor da resistência do aterramento.

Vão aqui algumas “dicas” que, com certeza, irão ajudar:

(A) -  Haste de aterramento: A haste de aterramento normalmente, é feita de uma alma de aço revestida de cobre. Seu comprimento pode variar de 1,5 a 4,0m. As de 2,5m são as mais utilizadas, pois diminuem o risco de atingirem dutos subterrâneos em sua instalação.

 (B) -  O valor ideal para um bom aterramento deve ser menor ou igual a 5(ohms). Dependendo da química do solo (quantidade de água, salinidade, alcalinidade, etc.), mais de uma haste pode se fazer necessária para nos aproximarmos desse valor 5(ohms).    Caso isso ocorra, existem duas possibilidades : tratamento químico do solo (que será analisado mais adiante), e o agrupamento de barras em paralelo. Uma boa regra para agruparem-se barras é a da formação de polígonos.

  A figura 5 mostra alguns passos. Notem que, quanto maior o número de barras, mais próximo a um círculo ficamos. Outra regra no agrupamento de barras é manter sempre à distância entre elas, o mais próximo possível do comprimento de uma barra.

  É bom lembrar  que essas são regras práticas. Como dissemos anteriormente, o dimensionamento do aterramento é complexo, e repleto de cálculos.

MEDINDO O TERRA

   O instrumento clássico para medir a resistência do terra é o terrômetro. Esse instrumento possui 2 hastes de referência, que servem como divisores resistivos conforme a figura 6 .  Na verdade, o terrômetro “injeta” uma corrente pela terra que é transformada em “quedas” de tensão pelos resistores formados pelas hastes de referência , e pela própria haste de terra.Através do valor dessa queda de tensão, o mostrador é calibrado para indicar o valor ôhmico da resistência do terra.

   Uma grande dificuldade na utilização desse instrumento é achar um local apropriado para instalar as hastes de referência.

  Normalmente, o chão são feitos de concretos  e  com certeza, fazer dois “buracos” no chão (muitas vezes até já pintado ou construído com muitos detalhes) não é algo agradável .

 Infelizmente, caso haja a necessidade de medir-se o terra . Não temos outra opção a não ser essa .

Mas podemos ter uma idéia sobre o estado em que ele se encontra sem medi-lo propriamente .

  A figura 7 mostra esse “truque” .

     Em primeiro lugar escolhemos uma fase qualquer, e a conectamos a um pólo de uma lâmpada elétrica comum.    Em segundo lugar, ligamos o outro pólo da lâmpada na haste de terra que estamos analisando. Quanto mais próximo do normal for o brilho da lâmpada , mais baixa é a resistência de terra .

  Caso  você queira ser mais preciso , imaginem um exemplo de uma lâmpada de 127 volts por 100 W (Sendo a rede  127v  fase-neutro).

   Podemos medir a corrente elétrica que circula por ela com um AMPERIMETRO, que para um “terra” considerado razoável, essa corrente deve estar acima de 600 mA . .

  Se você não tiver um AMPERIMETRO ou quer fazer outra medição , podemos utilizar umVOLTIMETRO em uma escala de AC como mostra figura 7a.

            Meça a tensão da rede entre a fase e o neutro. Em seguida, ligue uma lâmpada normal (aproximadamente 60W) com tensão correta  entre a fase e o neutro , e meça a tensão sobre a lâmpada conforme mostra figura 7a.            Compare então as duas tensões medidas e calcule a diferença entre elas, que não deve ser inferior a 8!!

Exemplo :

    Numa tomada 127v (fase e neutro), ligamos uma lâmpada de 127v - 60W no terra e fase , quando meço entre terra e fase (fig  7a) , esta tensão não pode ser menos que 8% da tensão entre  fase-neutro  , em torno de 10v .

Caso esteja abaixo, é sinal que o aterramento não está suficientemente bom.

  Cabe lembrar a  você que , essa prática é apenas um artifício (para não dizer macete) com o qual podemos ter uma idéia das condições gerais do aterramento  (haste do terra) .   Em hipótese alguma esse método pode ser utilizado para a determinação de um valor preciso .

IMPLICAÇÕES DE UM MAU ATERRAMENTO

  Ao contrário do que muitos pensam, os problemas que um aterramento deficiente pode causar não se limitam apenas aos aspectos de segurança, que é o mais importante.

    É bem verdade que os principais efeitos de uma máquina mal aterrada, são choques elétricos ao operador, e resposta lenta (ou ausente) dos sistemas de proteção (fusíveis, disjuntores, etc...).

    Mas outros problemas operacionais podem ter origem no aterramento deficiente.

    Abaixo segue uma pequena lista , caso alguém se identifique com algum desses problemas, e ainda não checou seu aterramento, está aí a dica:

 - Quebra de comunicação entre máquina e PC (DMX, CPL, CNC, etc...) em modo on-line. Principalmente se o protocolo de comunicação for RS 232. 

- Excesso de EMI gerado (interferências eletromagnéticas) ruídos  .

- Aquecimento anormal das etapas de potência (inversores, conversores, etc...), e motorização.

- Em caso de computadores pessoais e equipamentos digitais, funcionamento irregular com constantes “travamentos”.

- Falhas intermitentes, que não seguem um padrão.

 - Queima de CI’s ou placas eletrônicas sem razão aparente , mesmo sendo elas novas e confiáveis.

- Para equipamentos com monitores de vídeo, interferências na imagem e ondulações podem ocorrer.

TIPOS DE ELEMENTOS PARA ATERRAMENTO

  As características químicas do solo (teor de água , quantidade de sais , etc...) influem diretamente sobre o modo como escolhemos o eletrodo de aterramento.

  Os eletrodos mais utilizados na prática são:

  01 -  Hastes de aterramento  02  - Malhas de aterramento  03 - Estruturas metálicas das fundações de concreto.

  01 - Haste de aterramento

  A haste pode ser encontrada em vários tamanhos e diâmetros . O mais comum é a haste de 2,5 m por 0,5 polegada de diâmetro. Não é raro , porém, encontrarmos hastes com 4,0 m de comprimento por 1 polegada de diâmetro.

 Cabe lembrar que, quanto maior a haste , mais riscos corremos de atingir dutos subterrâneos (telefonia, gás , etc...) na hora da sua instalação.      Normalmente , quando não conseguimos uma boa resistência de terra (abaixo de 10) , agrupamos mais de uma barra em paralelo (veja Fig 5).

     Quanto à haste , podemos encontrar no mercado dois tipos básicos :

       Copperweld  (haste com alma de aço revestida de cobre)       Cantoneira    (trata-se de uma cantoneira de ferro zincada , ou de alumínio) .

  02 - Malhas de aterramento

  A malha de aterramento é indicada para locais cujo solo seja extremamente seco.   Esse tipo de eletrodo de aterramento, normalmente, é instalado antes da montagem do contra-piso do prédio, e se estende por quase toda a área da construção.   A malha de aterramento é feita de cobre, e sua “janela” interna pode variar de tamanho dependendo da aplicação, porém a mais comum está mostrada na figura 8 .

  No caso de sonorização este tipo de elemento e mais usado em estúdio , mesmo tendo o solo uma  boa resistência  .

   03 - Estruturas metálicas

   Muitas instalações utilizam as ferragens da estrutura da construção como eletrodo de aterramento elétrico. (figura 9).

      Mais adiante veremos que, quando isso vier a ocorrer, deveremos tomar certos cuidados.   

    Resumindo, qualquer que seja o eletrodo de aterramento (haste, malha, ou ferragens da estrutura), ele deve ter as seguintes características gerais:

   - Ser bom condutor de eletricidade.    - Ter resistência mecânica adequada ao esforço a que está submetido.    - Não reagir (oxidar) quimicamente com o solo.

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PROBLEMAS COM ATERRAMENTO ELÉTRICO LIGADO AO “PÁRA–RAIOS”

   Tanto os locais que empregam malha de aterramento ou as estruturas prediais, como terra, normalmente apresentam um inconveniente que pode ser extremamente perigoso : a conexão com o pára – raios . 

Notem pela figura 10, que temos um exemplo de uma malha de terra ligada ao pára – raios , e também aos demais equipamentos eletroeletrônicos. 

                                                         fig – 10

    Essa é uma prática que devemos evitar ao máximo, pois nunca podemos prever a magnitude da potência que um raio pode atingir.

    Dependendo das condições, o fio terra poderá não ser suficiente para absorver toda a energia, e os equipamentos que estão junto a ele podem sofrer o impacto (figura 11) . 

  Portanto, nunca devemos compartilhar o fio terra de pára – raios com qualquer equipamento eletroeletrônico.

TRATAMENTO QUÍMICO DO SOLO

      Um aterramento elétrico é considerado satisfatório quando sua resistência encontra-se abaixo dos 10 . Quando não conseguimos esse valor, podemos mudar o número ou o tipo de eletrodo de aterramento.       No caso de haste, podemos mudá-la para canaleta (onde a área de contato com o solo é maior), ou ainda agruparmos mais de uma barra para o mesmo terra (Veja fig 5). Caso isso não seja suficiente, podemos pensar em uma malha de aterramento.        Mas imaginem um solo tão seco que, mesmo com todas essas técnicas, ainda não seja possível chegar-se aos 10 . Nesse caso a única alternativa é o tratamento químico do solo.    O tratamento do solo tem como objetivo alterar suas constituições químicas, aumentando o teor de água e sal e, conseqüentemente melhorando sua condutividade.   

  Obs : O tratamento químico deve ser o último recurso, visto que sua durabilidade não é boa.

   O tratamento químico tem uma grande desvantagem em relação ao aumento do número de hastes, pois a terra, aos poucos, absorve os elementos adicionados. Com o passar do tempo, sua resistência volta a aumentar, portanto, essa alternativa deve ser o último recurso.

    Temos vários produtos que podem ser colocados no solo antes ou depois da instalação da haste para diminuirmos a resistividade do solo.   A Bentonita e o Gel são os mais utilizados. De qualquer forma, o produto a ser utilizado para essa finalidade deve 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 tensão é a proibição (por norma) de tratamento químico do solo para equipamentos a serem instalados em locais de acesso público (colunas de semáforos, caixas telefônicas, controladores de tráfego, ou qualquer local de aceso a população ...). Essa medida visa a segurança das pessoas nesses locais.

    O produto mais utilizado para esse tratamento é o Erico - gel , e os passos para essa técnica são os seguintes :

1º passo : Cavar um buraco com aproximadamente 50 cm de diâmetro, por 50 cm de profundidade ao redor da haste. 

                2º passo : Misturar metade da terra retirada , com Erico – gel.

               3º passo : Jogar a mistura dentro do buraco.

              4º passo : Jogar, aproximadamente , 25 l de água na mistura que está no buraco.

              5º passo: Misturar tudo novamente.

             6º passo : Tampar tudo com a terra “virgem” que sobrou.

     Podemos encontrar no mercado outros tipos de produtos para o tratamento químico (Bentonita , Earthron , etc.), porém o Erico –  gel é um dos mais modernos.     Suas principais características são: Ph alcalino (não corrosivo), baixo resistividade elétrica, não é tóxico, não é solúvel em água (retém a água no local da haste).

BITOLA E CONEXÃO DO FIO TERRA

    Ter uma boa haste ou um solo favorável não basta para termos um bom aterramento elétrico. As conexões da haste com os cabos de terra , bem como a bitola do cabo terra também contribui muito para a resistência total de aterramento.

     No que se refere à bitola do fio terra , ela deve ser a maior possível.     Temos abaixo uma regra prática que evita desperdícios, e garante um bom aterramento.

Para:Sf < 35 mm² ® St = 16 mm²Onde:Sf = a seção transversal dos cabos (fios) de alimentação do equipamento (fases).St = a seção transversal do fio terra.

     Notem que para diâmetros inferiores a 35 mm² para as fases , temos o fio terra de 16 mm² . Já para diâmetros iguais ou acima de 35 mm², o fio terra deverá ter seção transversal igual à metade da seção dos cabos de alimentação, ou seja, para cabos de alimentação 90mm²  temos cabos para o terra, de 45mm²    .

   Quanto a conexões, devemos optar em 1º lugar pela fixação por solda do fio terra à haste . Isso evita o aumento da resistência do terra por oxidação de contato .

  Caso isso não seja possível, poderemos utilizar anéis de fixação com parafusos.  Nesse caso porém , é conveniente que a conexão fique sobre o solo , e dentro de uma caixa de inspeção.

EMI   (Interferência Eletromagnética )  

   Qualquer condutor de eletricidade ao ser percorrido por uma corrente elétrica, gera ao seu redor um campo eletromagnético.

   Dependendo da freqüência e intensidade da corrente elétrica, esse campo pode ser maior ou menor.

   Quando sua intensidade ultrapassa determinados valores, ela pode começar a interferir nos outros circuitos próximos a ele.    Esse fenômeno é a EMI (interferência eletromagnética).

    Na verdade, os efeitos da EMI (interferência eletromagnética) começaram a ser sentidos na 2º Guerra Mundial. As explosões das duas bombas atômicas sobre o Japão irradiaram campos eletromagnéticos tão intensos, que as comunicações de rádio na região ficaram comprometidas por várias semanas.

    Atualmente, os circuitos chaveados (fontes de alimentação, inversores de freqüência, reatores eletrônicos, etc.) são os principais geradores de EMI (interferência eletromagnética).

   O “chaveamento” dos transistores (PWM) em freqüências de 2 a 30 kHz geram interferências que podem provocar o mau funcionamento de outros circuitos próximos, tais como CPUs, e dispositivos de comunicação (principalmente RS 232).

     Podemos perceber a EMI (interferência eletromagnética) em rádios AM colocados próximos a reatores eletrônicos de lâmpadas fluorescentes, principalmente nas estações acima dos 1000 KHz.

     Uma das técnicas para atenuar a EMI (interferência eletromagnética) é justamente um bom aterramento elétrico, como veremos a seguir.

ATERRAMENTO NA COMUNICAÇÃO SERIAL RS232

Obs : É bom lembrar que a comunicação RS232 é quase o mesmo padrão do DMX512.      Os sistemas de comunicações seriais como RS 232 são especialmente sensíveis à EMI (interferência eletromagnética) . A RS 232 utiliza o terra dos sistemas comunicantes como referência para os sinais de transmissão ( TX ) e recepção ( RX ).

   Caso haja diferenças de potenciais entre esses terras, a comunicação poderá ser quebrada. Isso ocorre quando o terra utilizado como referência não está dentro do valor ideal (menor ou igual a 5), portanto o fio terra serve como uma “antena” receptora de EMI.

Notem, pela figura 12, o diagrama simplificado do fenômeno.

   Isso significa que o mau aterramento é uma “porta aberta” para que os ruídos elétricos (tais como EMI) entrem no circuito, e causem um funcionamento anormal nos equipamentos.

BLINDAGEM ATERRADA

     Outra técnica para imunizar – se os ruídos elétricos é o aterramento das blindagens.

     Todos os circuitos chaveados (fontes de alimentação, inversores, etc.), na sua maioria, possuem sua caixa de montagem (carcaça) feita de metal.      Essa técnica é a blindagem, que também é fabricada em alguns cabos através da malha (“shield”) (Cabos de microfones, por exemplo).               Na verdade, fisicamente, essa blindagem é uma gaiola de Faraday.        A gaiola de Faraday não permite que cargas elétricas penetrem (ou saiam) do ambiente em que estão confinadas. Ela torna – se ainda mais eficiente quando aterrada. A maioria dos equipamentos  possui sua carcaça metálica, e ligada ao terminal terra.

    Quando não aterramos a carcaça de qualquer equipamento, comprometemos não somente a segurança do usuário, como também contribuímos para a propagação de EMI (interferência eletromagnética).

TERRA COMPARTILHADO

     Devemos evitar ao máximo a ligação de muitas máquinas em um mesmo fio terra.

     Quanto maior for o número de sistemas compartilhados no mesmo terra, maiores serão as chances de um equipamento interferir no outro (figura Abaixo).

          Mais tarde veremos que isso pode acontecer um fenômeno chamado de     Loop de terra   , que iremos discutir em um outro artigo .

    Isso ocorre porque as amplitudes dos ruídos podem se somar e ultrapassar a capacidade de absorção do terra.

  Obviamente esse problema surge com maior freqüência para um fio terra que não tenha uma boa resistência de aterramento ou espessura .

   Para os equipamentos que possuem seu terra tratado quimicamente, ele não deve ser compartilhado com outras. Cabe lembrar que o tratamento químico , ao longo do tempo, perde sua eficiência .

CONCLUSÃO

    Antes de executarmos qualquer trabalho (projeto, manutenção, instalação, etc...) na área eletroeletrônica, devemos observar todas as normas técnicas envolvidas no processo. Somente assim poderemos realizar um trabalho eficiente, e sem problemas l.

     Fazer uma  verificação  completa do sistema de aterramento é extremamente  importante  para os diversos equipamentos da instalação.

     Com estas “dicas” , somadas às técnicas de aterramento exploradas neste artigo , acreditamos que já esteja preparado para analise e construção do sistema de aterramento da sua empresa ou  do seu equipamento .

  Atualmente, com os programas de qualidade das empresas, apenas um serviço bem feito não é suficiente. Laudos técnicos, e documentação adequada também são elementos integrantes do sistema.

   Obs : Jamais esquecer porém   que , todo o trabalho em baixa tensão deve ser feito obedecendo às normas técnicas descritas pela NBR 5410.