Como deve ser o método da queda de potencial para medição do aterramento? Quais são as curvas típicas de resistência de aterramento em função das posições relativas dos eletrodos auxiliares de potencial e de corrente? Qual deve ser a posição do eletrodo auxiliar de potencial para um solo de duas camadas? Quais são as limitações na aplicação do método da queda de potencial? Essas indagações estão sendo mostradas na NBR 15749 de 08/2009 – Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento.
NBR 15749 de 08/2009 – Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento
A NBR 15749 de 08/2009 – Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento estabelece os critérios e métodos de medição de resistência de sistemas de aterramento e de potenciais na superfície do solo, bem como define as características gerais dos equipamentos que podem ser utilizados nas medições e os conceitos para avaliação dos resultados. Prescreve também os cuidados que devem ser tomados quanto à segurança do pessoal envolvido.
Quando da ocorrência de uma falta para terra numa instalação, as correntes dispersas pelo sistema de aterramento provocam o surgimento de diferenças de potencial entre: os pontos da superfície do solo (tensão de passo); as partes metálicas aterradas da instalação e o solo (tensão de toque) – caso de estruturas-suporte, carcaças de equipamentos e outros; os circuitos que de alguma forma estejam ligados ao sistema de aterramento e pontos distantes da superfície do solo ou outros sistemas de aterramento afastados (por potencial transferido), de modo geral. É o caso dos circuitos de controle e comunicação, cabos para-raios, blindagem de cabos de potência e outros conforme a figura abaixo.
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A medição no campo é o procedimento mais eficaz para verificação dos valores da resistência ôhmica do eletrodo de aterramento e dos valores dos potenciais de passo e toque calculados em projeto, para determinação de valores com finalidade de pesquisa, verificação de níveis de segurança em instalações antigas ou, ainda, em ensaios de comissionamento de instalações novas. Assim, a resistência do eletrodo de aterramento e os potenciais na superfície do solo de uma instalação são grandezas a serem medidas, visando basicamente: verificar a eficácia do eletrodo ou do sistema de aterramento; definir alterações para um sistema de aterramento existente; detectar possíveis tensões de toque e passo perigosos; determinar a elevação de potencial do sistema de aterramento em relação ao terra de referência, objetivando garantir a proteção do pessoal que mantenha ou não contato com as instalações, circuitos de comunicação, controle e outros.
Nesta norma dois métodos de medição são apresentados: método da queda de potencial e método da queda de potencial com injeção de alta corrente. Durante as medições, algumas medidas de segurança devem ser tomadas para diminuir o risco de acidentes relativos a potenciais perigosos que possam ocorrer nas proximidades de sistemas de aterramento ou em estruturas condutoras aterradas.
Como medidas de segurança, recomendam-se: utilizar calçados e luvas com nível de isolamento compatível com os valores máximos de tensão que possam ocorrer no sistema sob medição; evitar a realização de medições sob condições atmosféricas adversas, tendo em vista a possibilidade de ocorrência de descargas atmosféricas; evitar que pessoas estranhas ao serviço e animais se aproximem dos eletrodos utilizados na medição.
Para a medição de resistência de aterramento, o método da queda de potencial é recomendado para medição de resistência de aterramento através de um equipamento específico (terrômetro). Consiste basicamente em fazer circular uma corrente através da malha de aterramento sob ensaio por intermédio de um eletrodo auxiliar de corrente e medir a tensão entre a malha de aterramento e o terra de referência (terra remoto) por meio de uma sonda ou eletrodo auxiliar de potencial.
O eletrodo de corrente é constituído de uma ou mais hastes metálicas interligadas e cravadas firmemente no solo, a fim de garantir a menor resistência de aterramento do conjunto. Nessa norma, indica-se o máximo valor que um terrômetro deve admitir para a resistência de eletrodo auxiliar de corrente. O eletrodo de potencial é constituído de uma ou mais hastes metálicas interligadas e cravadas firmemente no solo, a fim de garantir a menor resistência de aterramento deste eletrodo.
O efeito do acoplamento entre os cabos de interligação dos circuitos de corrente e potencial torna-se um fator importante nas medições de resistência de aterramento com valores muito baixos, particularmente envolvendo sistemas de aterramento de grande porte, os quais exigem grandes comprimentos de cabos para a realização das medições. Considerando-se que, na faixa de 60 Hz, o acoplamento indutivo entre dois cabos lançados paralelamente pode ser tão alto quanto 0,1 Ω/100 m, os erros cometidos nas medições podem ser consideráveis. Outro aspecto é que o acoplamento pode provocar um crescimento na curva de resistência de aterramento em função da distância, na região onde ela deveria ter uma inclinação zero, dificultando a interpretação dos resultados.
Como regra prática, os problemas de acoplamento usualmente são: desprezíveis nas medições de resistências de aterramento acima de 10 Ω; importante nas medições de resistências de aterramento abaixo de 1,0 Ω; passíveis de análise, em cada caso, nas medições envolvendo resistências entre 1,0 Ω e 10 Ω. O procedimento usual para evitar (ou minimizar) os efeitos do acoplamento entre os condutores de interligação é afastar fisicamente os dois circuitos.
A maneira mais simples de aumentar as correntes de ensaio é reduzir a resistência de aterramento do eletrodo de corrente (uma vez que a tensão já está determinada pelas características do instrumento de medição). Isto pode ser feito aumentando-se o número de hastes em paralelo, ou utilizando-se hastes de maior comprimento e/ou diminuindo-se a resistividade do ponto de instalação do eletrodo auxiliar de corrente.
Para garantia da exatidão das leituras, o valor máximo admissível da resistência de aterramento decada eletrodo auxiliar é usualmente especificado pelos fabricantes dos instrumentos de medição. A resistência de aterramento do eletrodo de corrente usualmente deve ser inferior a 500 Ω. Como regra prática, a relação entre a resistência de aterramento do eletrodo de corrente e a resistência do sistema de aterramento sob ensaio não deve exceder 1.000:1, sendo preferíveis relações abaixo de 100:1.
Os potenciais galvânicos, polarização e correntes contínuas parasitas podem interferir seriamente nas medições feitas com instrumentos de corrente contínua. De modo geral, os instrumentos usados operam em corrente alternada (não necessariamente senoidal).
As correntes alternadas parasitas, circulando no solo, no sistema de aterramento sob ensaio ou nos circuitos de ensaio, também podem interferir. O procedimento mais comum para minimizar o problema é realizar os ensaios com uma frequência diferente das correntes parasitas presentes. Os instrumentos que permitem variar a frequência da tensão aplicada são particularmente adequados para o caso.
Fonte e credibilidade: https://www.normas.com.br/visualizar/artigo-tecnico/4412/a-medicao-de-resistencia-de-sistemas-de-aterramento-e-de-potenciais-no-solo