E-Agua - Aterramento

Resumo

Segundo a Associação Brasileira de Conscientização para os Perigos da Eletricidade – ABRACOPEL, durante o primeiro semestre de 2023 foram 521 acidentes e 350 mortes causadas por acidentes envolvendo choques elétricos no Brasil, podendo ser somados a este índice o número de incêndios por sobrecargas e danos à vida e ao patrimônio causados por descargas atmosféricas. Toda instalação seja de alta, média ou baixa tensão, para ter um bom desempenho em segurança deve possuir um sistema de aterramento dimensionado de modo a atender às demandas específicas e condições de cada projeto.

Palavras-Chave: Aterramento, Terra, Sistema

Introdução

O aterramento é definido por uma ligação direto à terra, adotada como referência de tensão para os circuitos elétricos, cuja finalidade é escoar as correntes de falta ou descargas atmosféricas ao solo, atenuando as anomalias e mantendo a instalação segura.

Kindermann e Campagnolo (2011), destacam alguns pontos principais para um sistema de aterramento eficiente:

Obter medições de resistência o mais baixo quanto for possível;
Manter os potenciais de falta dentro dos limites de segurança;
Sensibilização isolação de falhas por parte de equipamentos de proteção;
Disponibilizar um caminho de escoamento à terra em caso de descargas atmosféricas;
Usar a terra como retorno de corrente;
Escoar cargas estáticas em equipamentos;

Neste artigo abordaremos os tipos de sistemas de aterramento e seus impactos em instalações elétricas no setor do saneamento.

1. Tipos de Aterramento

A ABNT ( Associação Brasileira de Normas Técnicas) possui uma norma que rege sobre instalações elétricas de baixa tensão, adotada como referência de boas práticas para uma instalação elétrica segura e eficiente: a NBR 5410, que trada nas subseções 6.3.3.1.2, e 6.3.3.1.3 aos possíveis sistemas de aterramento aplicáveis na indústria, sendo eles Sistema TN-S, Sistema TN-C e Sistema TT.

A classificação do sistema de aterramento é feita por letras, sendo:

Primeira Letra destinada a especificar a situação da alimentação em relação à Terra:

T – A alimentação (lado da fonte) tem um ponto diretamente aterrado;

I – Todas as partes vivas da fonte em relação à terra são isoladas ou, possui um ponto de aterramento de alta impedância;

Segunda Letra destina-se à situação das massas em relação à terra:

T – Massas aterradas independentes da fonte;

N – Massas ligadas ao ponto aterrado da fonte;

I – Massa isolada, não aterrada.

Outras letras, quanto à forma de ligação do aterramento ao equipamento:

S – Separado, ou seja, o aterramento da massa é feito com um condutor de Proteção Elétrica (PE) distinto do neutro;

C – Comum, isto é, o aterramento da massa do equipamento é feito usando o condutor Neutro para Proteção Elétrica (PEN).

Sistema TN-S: O secundário de um transformador (cabine primária trifásica) é ligado em Y. O neutro é aterrado logo na entrada, e levado até a carga. Paralelamente, outro condutor identificado como PE é utilizado como condutor terra, e é conectado à carcaça (massa) do equipamento.

Todos os sistemas possuem formas de serem implementados de modo a garantir a segurança de pessoas e proteção à equipamentos e instalações, desde que devidamente projetados. Cada fabricante, possui uma recomendação de um ou mais tipos de sistemas a serem adotados.

Usualmente, adota-se o sistema TT ou TN-S, sendo o TN-C adotado somente quando não há viabilidades para os sistemas anteriores.

2. Automação, Elétrica e Saneamento

Os sistemas de saneamento são complexos, desde a captação e tratamento até a devolução em rios, utilizando processos físico-químicos onde o tempo de processo e quantidade de produtos são cruciais para o correto funcionamento. Uma Estação de Tratamento de Água (ETA) ou de Esgoto (ETE) possui complexidade bem próxima de uma indústria química em outro segmento, valendo-se da automação de processos como recursos para além de aumentar sua eficiência, promover ambientes menos insalubres para às pessoas.

As Medidas de Proteção contra Surtos (MPS) têm o objetivo de proteger as instalações eletroeletrônicas, de energia ou sinal, contra os efeitos do Impulso Eletromagnético das Descargas Atmosféricas – LEMP (do inglês Lightning Eletromagnectic Impulse). Elas são descritas na parte 4 da norma ABNT NBR 5419:2015 e, basicamente, são as seguintes:

Aterramento e equipotencialização;
Roteamento e blindagem dos cabos;
Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS), instalados de forma coordenada;
Interfaces isolantes.

3. Medidas adotadas no Saneamento

Aterramento e Equipotencialização são medidas comuns de serem adotadas dentro do saneamento, sendo muito comum a prática da implementação de sistemas TNC-S (Terra e Neutro comum da entrada de energia até o Barramento de Equipotencialização Principal – BEP e seguindo Neutro e Terra separados dentro da edificação). É recomendado por fabricantes que instrumentos que possam ter uma energia estática alta em relação a outros instrumentos, possuam haste própria e independente da malha para aterramento da massa (carcaça) do equipamento.

A utilização de DPS é uma medida básica apresentada nas normas NBR 5410 e 5419, sendo a medida mais vista em projetos elétricos no setor de Saneamento. Tanto linhas de energia quanto linhas de sinais devem possuir DPS corretamente dimensionado para sua proteção e, ambos os sistemas devem operar de forma coordenada e seletiva, de modo que os instrumentos sejam protegidos contra sobretensões transitórias no sistema.

4. Impactos do Aterramento em Projetos Elétricos no Setor

Segurança do usuário: O aterramento adequado garantirá a segurança dos trabalhadores e usuários das instalações elétricas da Estação, sendo este um ambiente exposto ao contato com a água e umidade, os riscos de choque elétrico são ainda maiores.

Proteção de Equipamentos: Equipamentos de controle, medição e telemetria, representam um alto custo para implementação de um sistema de automação eficiente, portanto, a proteção à estrutura contra danos causados por descargas atmosféricas, correntes induzidas ou surtos na rede são essenciais, podendo evitar a interrupção do fornecimento de suas operações por falhas elétricas.

Garantia de operação: Com um sistema de aterramento adequado, e o correto dimensionamento em projetos elétricos, a Estação passa a ter maior confiabilidade em suas operações e, com mais segurança proteção à vida.

Em suma, o aterramento em projetos elétricos no setor de saneamento desempenha um papel fundamental na segurança, confiabilidade e eficiência das operações. Um projeto elétrico bem elaborado deve incluir planos detalhados de aterramento para garantir que esses aspectos sejam devidamente considerados e endereçados.

Referências

[1] Aterramento Elétrico, Kindermann G. e Campagnolo J.M., 3ª Edição Modificada e Ampliada, 1995.

[2] Instalações Elétricas Industriais, Mamede J.F., 9ª Edição, 2017.

[3] ABNT NBR 5410:2004

[4] ABNT NBR 5419:2015