A importância da equipotencialização de aterramento.

Discussão em 'Energia, Alimentação e Aterramento' iniciada por _rau_, 8 Jun 2009.

  1. _rau_

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    A IMPORTÂNCIA VITAL DA EQUIPOTENCIALIZAÇÃO – “BONDING”.

    Nota do tradutor:
    Em inglês, o termo “bonding” é utilizado no ramo da Elétrica como uma ligação intencional entre dois pontos eletricamente atados à Terra. Bonding , do verbo “to bond”, significa, grudar, colar, atar, etc.
    Aportuguesar o termo “bonding” já for discutido, já pensaram em usar, “bondear” ou “bondeamento”, termos esses que com o tempo viriam a ser associados ao termo equipotencialização ou seja, colocar dois ou mais pontos elétricos num mesmo potencial, numa mesma tensão. O termo equalizar também é utilizado por alguns e que a propósito, equalizar é uma palavra aportuguesada da palavra equalize, em inglês. Em português de Portugal não é utilizada a palavra equalização e sim igualização, já que “equalizar” nada mais é do que igualizar, tornar igual!


    OPERAÇÃO SEM SEGURANÇA:

    [​IMG]

    Aqui está um exemplo de uma operação insegura. O sistema elétrico de uma casa está apropriadamente conectado l igado à Terra no ponto da entrada elétrica. Mas uma cerca de metal perto da casa está conectada à Terra pelas estacas, mas não está equipotencializada com a malha de terra do sistema elétrico. Ai vai uma história triste:

    1 – Nossa pobre vítima está lixando a tinta velha da cerca com uma ferramenta elétrica.

    2 – Um acidente bem longe da casa coloca em curto-circuito o fio Fase com o Neutro do circuito alimentador de 4000 volts.

    3 – Centenas de amperes de corrente fluem instantaneamente. Com apenas alguns Ohms de resistência das linhas de força, os 4kV são divididos ao longo do comprimento dos fios.

    4 – A malha de aterramento do poste do transformador, da casa e a ferramenta elétrica, são elevados para 1000 volts acima do potencial da Terra pela alta corrente e tensão derramada em cima do condutor neutro.

    5 – Em razão da cerca NÃO ter sido colocada num potencial acima da Terra, ela AINDA ESTAVA NO POTENCIAL DA TERRA!

    6 – A conexão entre 1000 volts da ferramenta e a cerca atada na terra, foi completada pela pobre vítima, eletrocutando-a.

    7 – O fusível lá no início do circuito estoura, pondo um fim na elevação de tensão e corrente do sistema elétrico da residência. Para-médicos chegam na cena sem idéia da razão da vítima ter sido eletrocutada, já que nenhuma falha pode ser encontrada do sistema elétrico da ferramenta.
    Muitas eletrocuções sem causa aparente são causadas por esse efeito. Este website, em conjunto com históricos de companhias, podem ser usados para identificar a causa de tais fatalidades. Observe que uma descarga atmosférica produz o mesmo efeito, mesmo longe do local de impacto do raio.

    OPERAÇÃO COM SEGURANÇA:

    [​IMG]

    Aqui está um exemplo de operação segura. O sistema elétrico da casa está apropriadamente conectada à malha de terra na entrada elétrica. Aqui, a cerca de metal perto da casa está conectada à Terra por estacas, e a cerca ESTÁ jumpeada (ligada ou equipotencializada) à malha de aterramento do sistema elétrico. Ai vai a história feliz:

    1 - Nossa vítima potencial está lixando a tinta com uma ferramenta elétrica

    2 - Um acidente bem longe da casa coloca em curto o fio Fase com o Neutro do circuito alimentador de 4000 volts.

    3 - Centenas de Amperes de corrente fluem instantaneamente. Com apenas alguns Ohms de resistência das linhas de força, os 4kV são divididos ao longo do comprimento dos fios.

    4 - A malha de aterramento do poste do transformador, da casa e da ferramenta elétrica são elevados à 1000 volts acima do potencia da Terra pela alta corrente e tensão derramada no condutor neutro.

    5 - Em razão da cerca está equipotencializada com a malha de aterramento do sistema elétrico, ela também elevou seu potencial.

    6 - A conexão entre 1000 volts da ferramenta e 1000 volts da cerca, é
    completada pela vítima. Mas já que dessa vez ambos estão num mesmo potencial , não existe corrente passando por ela! Ela não se torna uma vítima!

    7 - O fusível estoura lá no início do circuito, finalizando a elevação de corrente e tensão do sistema elétrico. Para-médicos não são chamados porque nada aconteceu ao homem. Ele continua a trabalhar na cerca, apenas chateado com a pequena interrupção de força.
    Por causa de um “jumper” barato que estava conectado entre o aterramento funcional do sistema elétrico e a cerca de metal, a vida do homem foi salva.

    IDENTIFICANDO LOCAIS PERIGOSOS COMO O APRESENTADO ACIMA:

    As seguintes localizações são pontos onde tensões letais pode se desenvolver momentaneamente sempre que um curto-circuito ocorrer na fiação de distribuição de força de alta tensão.

    1 – Qualquer lugar onde uma pessoa use uma ferramenta ligada a um fio terra que venha a fazer contato com qualquer metal eletricamente conectado à Terra, mas que não está jumpeado ou seja, equipotencializado ao aterramento de proteçao do sistema.

    2 - Qualquer lugar onde alguém está simultaneamente tocando num cano de metal que NÃO foi apropriadamente jumpeado ao aterramendo de proteção do sistema e num objeto que foi ligado ao aterramento de proteção. (nota do tradutor: ex: um fogão de cozinha ligado ao aterramento e uma torneira com cano de metal não jumpeado com o aterramento.)

    3 - Qualquer lugar que uma pessoa esteja usando um equipamento eletrônico aterrado que possa vir a fazer contato com qualquer objeto de metal eletricamente conectado à Terra, mas que não esteja jumpeado ao sistema de aterramento de proteção do sistema. (nota do tradutor: Num aterramento TT, onde você tem um neutro aterrado ou seja, o aterramento do sistema, e um computador ou equipamento qualquer ligado à Terra em outra malha separada, também há problemas, já que neutro e aterramento são atados por capacitores dentro das fontes e você pode estar em contato com esse equipamento também! Chuveiros elétrico num aterramento TT, onde tem um neutro aterrado, também a mesma coisa, as chances de eletrocução por essa razão é grande! Veja o item abaixo).

    4 – Onde quer que uma pessoa de pé num piso molhado possa entrar em contato com qualquer objeto metálico eletricamente conectado ao aterramento do sistema de força. Mas se o objeto de metal ao redor do chão molhado em todas as direções está jumpeado com o aterramento de proteção do sistema de força, não há nenhum perigo. (Nota do tradutor: a água de um chuveiro elétrico poderia ser considerada o “objeto de metal”, já que em algumas condições a mesma pode ser condutora elétrica, ainda mais se ocorrer uma elevação de potencial alta já que maior tensão, mais chances da corrente fluir por um meio com maior resistência à condução elétrica).

    5 – Onde a estrutura metálica dentro do concreto de um prédio não foi jumpeada com o aterramento de proteção do sistema elétrico, o contato com um chão de concreto e um dispositivo aterrado pode ser perigoso. (Nota do tradutor: A razão dos experts dizerem que é pior aterrar um dispositivo do que deixar sem fio terra, se a coisa não for feita do jeito certo, é muito verdadeira, ambas situações não são ideais, entretanto. Uma é ruim a outra é pior).

    6 – Onde quer que a pessoa faça contato simultâneo com o sistema elétrico de dois edifícios diferentes ou dois sistemas elétricos distintos no mesmo prédio, a não ser que eles estejam jumpeados – equalizados, equipotencializados.

    7 – Onde não existe uma malha de aterramento ou ela tenha sido danificada.

    8 – Onde um cabeamento de sinal vai de um prédio ao outro.
    Quando eu estava no time que deu manutenção ao sistema de controle elétrico que era conectado entre vários prédios altos, nós descobrimos que descargas atmosféricas não causavam danos ao prédio que foi atingido, porque o aterramento de proteção tinha seu potencial elevado acima do potencial da Terra, pelo raio. Mas sempre havia danos na interface de controle do cabo que ligava os dois prédios, em ambos lados do cabeamento do prédio atingido. Aqueles prédios não recebiam a elevação de potencial do seu aterramento de proteção. A tensão do raio descia no cabo de um prédio para o próximo, então toda tensão da descarga aparecia entre o cabo e o aterramento de proteção nos prédios adjacentes. “Puff”, lá se iam as interfaces – e qualquer pessoa que por ventura viesse a tocar esse cabo – num prédio adjacente.

    Continua na mensagem abaixo...
     
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  2. _rau_

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    PERIGOS ADICIONAIS:

    Além das falhas nas linhas de distribuição de alta tensão, o mesmo tipo de perigo existe em outros locais devido às fugas de corrente ou curto-circuitos locais dentro de construções. Ai vai uma lista de locais onde perigos são passíveis de existir:

    1 – Um local que não é muito observado são as construções isoladas em fazendas, como um celeiro, atendidas por um alimentador direto da casa . Se não existir uma malha de aterramento na construção a parte, uma tensão substancial pode se desenvolver entre o aterramento de proteção e o chão de terra da construção a parte.

    2 – Onde equipamentos interconectados, tais como equipamentos de som de um concerto, for alimentado de múltiplos circuitos de caixa de disjuntores. O perigo é maior se os equipamentos são alimentados de painéis de distribuição eletricamente distintos.

    3 – Da mesma forma, equipamentos de iluminação de palco pode criar os mesmos perigos. Todos os suportes e tubulações devem ser jumpeados ao aterramento de proteção do sistema no painel de distribuição.

    4 – Em instalações industriais, onde a eletricidade para um motor grande e para o seu circuito controlador estiver em diferentes malhas de aterramento.

    5 – Onde a eletricidade estiver sendo emprestada de um prédio pra prover energia à uma construção em outro prédio.

    6 – Em locais de preparação de refeições onde grande parte do equipamento está em circuitos diferentes devido as altas cargas elétricas.
    O que fazer?

    Soluções:

    - Em qualquer caso, a existência de malhas de aterramento distintas constitui um perigo. Métodos precisam ser criados para lidar com estas malhas diferentes de modo as tornem seguras sem criar loops de aterramento que conduzam altas correntes.

    - Em construções novas, as respostas são bem óbvias. Cada tomada em tal área deve ter um aterramento de proteção isolado indo direto pro painel principal na entrada, sem nenhuma tomada conectando ao mesmo fio terra.

    - Todos os serviços de utilidade publica, incluindo ai TV à cabo, água, gás, telefone e esgoto, devem estar jumpeados ao sistema de aterramento elétrico da casa.

    - Todo metal em uma construção, incluindo estruturas metálicas, colunas de suporte, cercas, encanamento de piscinas e sua malha de ferro, e qualquer metal ou concreto que esteja em contato com a Terra, deve ser equipotencializado, ou seja, jumpeado, ao aterramento de proteção da casa.

    - Para sistemas de som, um sub-painel deve ser provido para todas as tomadas usadas pelos equipamentos de som interconectados. Nenhuma outra tomada pra outros usos deve ser derivada aí e todos os equipamentos relacionados à essas tomadas devem estar na mesma fase.

    - Uso de Dispositivos DR (GFCI ou RCD em inglês) devem ser conectados à todos os circuitos onde falhas à Terra possam acontecer no circuito protegido ou em circuitos com tomadas adjacentes conectados à equipamentos que possam constituir um perigo. Se ambos DPS (protetor contra surtos) e Dispositivo DR forem utilizados, o DPS deve vir antes do Dispositivo DR.

    - Colocar um protetor anti-surto na caixa do medidor é uma idéia excelente. A maioria das companhias de eletricidade já oferecem esse equipamento.

    - Para supressão de surtos induzidos por raios, varistores ou MOVs (Metal Oxide Varistor) são uma boa idéia entre Fase e Neutro. Não conecte MOVs entre Fase e aterramento de segurança e entre Neutro e Aterramento ou de uma Fase à outra Fase. Por que não? Se um surto acontecer, um MOV entra em ação. O surto então acha mais fácil ATRAVESSAR o equipamento protegido depois ao MOV em ação, daí ele ativa um outro MOV. Equipamentos e usuários podem sofrer danos como resultado disso. (Nota do tradutor: A ultima frase ficou meio incompreensível, mas traduzi ao pé da letra. O uso de proteção por DPS por varistores referenciados em cima do aterramento, vindo de uma Fase ou Neutro, pode ser perigoso pelo motivo de que primeiro vai injetar tensão e corrente num condutor que supostamente deveria sempre que possivel ficar livre de correntes e no caso do condutor neutro protegido por DPS em cima do condutor de proteção ou fio terra, se depois de um grande surto o DPS vir a pifar, ele fará isso da forma que neutro e aterramento fiquem jumpeados num local inadequado, nesse caso muito provavelmente no quadro de distribuição ou num protetor anti-surtos localizado após uma tomada, fazendo com que corrente advinda do consumo dos equipamentos passe pelo condutor de proteção de forma continuada e silenciosa, até que alguém tome um choque).

    - Se a proteção anti-surtos for necessária entre todos os condutores( Fase, Neutro condutor de proteção) um centelhador de três terminais é melhor do que MOVs. Quando um surto ativa a primeira separação do centelhador à gás, as outras duas separações se ionizam, prevenindo que a tensão de surto suba acima tensão de condução do gás dos outros condutores, ao invés de disparar a tensão. O resultado é que nenhuma diferença de tensão se eleva acima da tensão de condução do gás do dispostivo ou o nível de isolação nominal da fiação. O surto não passa em direção ao dispositivo a ser protegido. Se todo sistema de aterramento fosse apropriadamente equipotencializado, o operador da mesma forma não deveria sentir o surto. (nota do tradutor: e logo não seria necessária proteção adicional entre Neutro e Aterramento)

    - Para proteção adicional, indutores que possuem baixa reatância diante das freqüências ordinárias de linhas de força , mas que possuam alta reatância às freqüências de surto, podem ser colocados após os MOVs ou centelhadores à gás.

    - Centelhadores de três terminais foram combinados com indutores para resolver os danos causados por descargas atmosféricas nas interfaces de sinais entre prédios.

    - Para reduzir tanto os surtos como ruídos, capacitores de .1uF e 2kV podem ser colocados entre Fase e Neutro.

    - Se a fiação existente tiver que ser utilizada interconectada com equipamentos alimentados por diferentes circuitos de quadros distintos, as seguintes precauções devem ser observadas:

    • NUNCA desconecte o aterramento de segurança de nenhum equipamento.
    • Use um medidor para ver se os aterramentos estão em potenciais diferentes. Se estiverem, exija outro ponto de força ou repare o existe.
    • Nunca puxe um fio externo pra conectar o aterramento de circuitos distintos. Correntes de loop de aterramento de 10 à centenas de ampéres podem fluir de um ponto à outro. Desligar tal corrente pode causar eletrocução.
    • Lembre-se que extensões de tomadas não são permitidas através de portas ou janelas.
    • Se desfaça de amplicadores com apenas dois fios, sem pino de aterramento ou converta-o para três fios.
    • Use Dispositivos DR em cada tomada de distribuição. Ele desligará a força rapidamente se alguma falha à terra ocorrer.
    • Um transformador isolador ou um motor gerador pode ser usado para alimentar o equipamento servido por um circuito, desde que o neutro e o terminal de aterramento no lado da carga estejam conectados ao aterramento de outro circuito com cabo de alta seção transversal (mm2) – larga “bitola”.
    • Use redes wireless onde for possível.
    • Transformadores isoladores de loop de aterramento podem ser usados em linhas de sinal para prevenir com que altas correntes fluam de uma malha à outra. Se uma diferença de potencial aparecer entre as duas malhas durante uso normal, use dois transformadores isoladores de loop, um em cada ponta do cabeamento.
    • NUNCA interconecte equipamentos que sejam alimentados de duas unidades elétricas distintas.
    • Ponha microfone sem fio no amplificador do violão.
    • Nunca permita que um cabo de sinal carregue correntes de loops de aterramento ou de correntes de equipotencialização advindas do uso de painéis de circuitos diferentes. A pessoa que desconectar esse cabo pode ser eletrocutada. O cabo pode também ser danificado devido sobreaquecimento.
    • E se você tiver dúvidas com relação à segurança ou a realização da equipotencialização do sitema, NÃO UTILIZE O EQUIPAMENTO!

    Fonte: http://www.geocities.com/midimagic@sbcglobal.net/gndhaz.htm
     
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