Por Chuck Newcombe
Em uma coluna recente, mencionei que a Fluke estava perguntando aos leitores sobre suas experiências com testes de aterramento, então pensei que poderíamos revisar o assunto com mais detalhes neste mês.
Condutores de eletrodos de aterramento e ligação
Qual é a definição de aterramento? Qual é a definição de ligação?
Os artigos 100 e 250 do NEC de 2008 tinham muitas referências a "condutores de aterramento e ligação". Infelizmente, este texto impreciso levou a alguma confusão. O problema foi esclarecido um pouco no código 2011. Agora, são feitas referências aos "condutores de eletrodos de aterramento e ligação".
Ao instalar um equipamento de serviço em uma instalação, você aterrará sua caixa metálica em uma haste de aterramento? Não. Você o liga a um condutor de ligação, às vezes chamado de condutor de aterramento do equipamento. O objetivo é levar a corrente de falha de volta à fonte, onde o condutor é conectado ao neutro, de forma que a corrente faça com que o disjuntor desarme. Isso é para segurança pessoal, caso uma falha elétrica em uma peça do equipamento torne a caixa metálica "quente".
Qual é a finalidade do aterramento em uma entrada de serviço da instalação?
A sua haste de aterramento acionada, seu "eletrodo de aterramento" conforme definido no código de 2011, será eficaz para a finalidade pretendida, que é desviar picos de alta tensão de raios e outras fontes dos condutores de serviço para a Terra?
Quando você enfia uma haste de aterramento de 2,5 metros no solo perto de uma entrada de serviço elétrico e a conecta, como saber se ela será eficaz para o propósito pretendido?
Uma prática comum tem sido garantir que a resistência do eletrodo de aterramento seja inferior a 25 ohms e, se não for, adicionar eletrodos adicionais em paralelo com pelo menos 2 metros de distância (mais sobre isso depois), até que essa condição seja satisfeita.
25 ohms com relação a quê?
Quando a haste de aterramento a ser testada ainda não estiver conectada ao sistema elétrico, ou estiver temporariamente desconectada, o teste de Queda de Potencial pode ser executado.
Em um teste típico para uma haste de aterramento de cobre de 2,5 m de comprimento e 5/8 de polegada, o circuito de medição se parece com a Figura 1.
Quando conectado conforme mostrado, um dos equipamentos de teste de aterramento Fluke série 162x força uma corrente conhecida entre a estaca externa e o eletrodo de terra, criando um gradiente de tensão no solo. O testador então mede a queda de tensão entre a estaca interna e o eletrodo de aterramento. Os cálculos de lei de Ohm produzem a resistência entre o eletrodo e a estaca interna.
Teste de aterramento sem estaca
Em um sistema ativo, onde o eletrodo de aterramento já está conectado ao neutro de serviço, existe uma alternativa mais segura para o teste de Queda de Potencial. Não é necessário que o eletrodo de aterramento seja desconectado do sistema.
Esse método usa duas pinças de corrente (consulte a Figura 2). A primeira pinça de corrente é usada como a principal de um transformador em que o condutor do eletrodo de aterramento é o secundário. Usando este transformador, o testador aplica uma fonte de tensão no circuito formado pelo sistema elétrico aterrado fora da instalação e na entrada de serviço. A segunda pinça detecta o fluxo de corrente no circuito e, em seguida, a lei de ohm é aplicada novamente, calculando a resistência do circuito, que é principalmente a do aterramento entre o eletrodo de aterramento da instalação e o sistema de aterramento da rede pública.
Mencionei que hastes de aterramento paralelas podem ser necessárias em algumas instalações. Uma prática comum parecia contornar a necessidade de teste. Em vez de testar a qualidade de um único aterramento, presume-se que uma segunda haste de aterramento conduzida nas proximidades (pelo menos 2 metros de distância), paralela à primeira, é uma alternativa adequada. O fato é que, com as condições de solo amplamente variáveis, não há garantia de que o requisito "abaixo de 25 ohms" foi atendido. Não há nenhum substituto para o teste. Além disso, mesmo que o sistema de aterramento seja testado na instalação, não há garantia de que permanecerá viável ao longo do tempo. A corrosão e a mudança das condições do solo podem tornar o sistema ineficaz. A única solução é testá-la periodicamente.
Família de equipamentos de teste de aterramento
A boa notícia é que a Fluke tem uma família de equipamentos de teste de aterramento que vão desde o modelo portátil 1630, que utiliza o método sem estacas, até ao modelo 1625 que pode realizar estes testes utilizando quatro métodos diferentes, incluindo sem estacas e método de queda de potencial discutido acima.
O método sem estacas é o mais rápido e prático, pois não requer a desconexão e a reconexão do eletrodo de aterramento do sistema. Ele não é adequado para novas instalações em que o serviço de utilitários ainda precisa ser conectado. Neste caso, o teste de Queda de potencial usando três conexões é apropriado.
Ainda aguardo ansiosamente os resultados das recentes consultas da Fluke aos clientes sobre o assunto. Talvez eles em breve terão alguns novos recursos disponíveis que tornarão o teste de resistência de aterramento ainda mais fácil.