A eficácia do aterro em cercas metálicas em subestações externas de alta tensão é fundamental para garantir a segurança de pessoas e equipamentos. A implementação de boas práticas, apoiadas por normas regulamentares como a NBR 15751 e a NBR 5419, é essencial para minimizar riscos elétricos e otimizar a durabilidade do sistema.

Importância do Aterramento Eficaz

O aterramento eficaz é crucial para proteger vidas e equipamentos em subestações de alta tensão.

Consequências da Tensão de Toque e Passo

A tensão de toque e passo pode resultar em consequências fatais; a segurança deve ser prioridade.

Normas Regulamentares

As normas NBR 15751 e NBR 5419 orientam a instalação e manutenção de sistemas de aterramento.

Seccionamento das Cercas Metálicas

O seccionamento das cercas metálicas em quadrículas independentes aumenta a eficiência do sistema.

Materiais e Técnicas

Materiais de alta qualidade e técnicas apropriadas são essenciais para evitar corrosão e falhas no sistema.

• Aterramento eficaz é crucial para proteger vidas e equipamentos em subestações de alta tensão.
• A tensão de toque e passo pode resultar em consequências fatais; a segurança deve ser prioridade.
• As normas NBR 15751 e NBR 5419 orientam a instalação e manutenção de sistemas de aterramento.
• O seccionamento das cercas metálicas em quadrículas independentes aumenta a eficiência do sistema.
• Materiais de alta qualidade e técnicas apropriadas são essenciais para evitar corrosão e falhas no sistema.

Aterramento Eficaz de Cercas: Protegendo Vidas e Equipamentos em Subestações de Alta Tensão

A segurança em subestações de alta tensão depende de um sistema de aterramento eficaz. O aterro ajuda a mitigar riscos associados a tensões de toque e passo, que podem resultar em fibrilação ventricular quando superiores a 50V. Portanto, não basta instalar cercas metálicas; é essencial garantir que elas estejam devidamente aterradas.

Riscos Associados à Tensão de Toque e Passo

A tensão de toque refere-se à diferença de potencial ao se tocar em um objeto que está sob tensão, enquanto a tensão de passo ocorre quando uma pessoa caminha em uma área com potencial elétrico irregular. Essas situações podem levar a consequências sérias, incluindo:

• Fibrilação ventricular em caso de contato com altas tensões.
• Danos à saúde pessoal.
• Interferências em equipamentos eletrônicos.

Importância de Aterramento Eficaz

Um sistema de aterramento apropriado não só protege vidas, mas também garante a durabilidade de equipamentos na subestação. O uso de normas como a NBR 15751 é fundamental para estabelecer diretrizes para esse tipo de instalação. Os principais benefícios incluem:

• Redução do risco de acidentes elétricos.
• Prevenção de falhas em sistemas externos.
• Melhoria da confiabilidade operativa da subestação.

Fatores a Considerar no Aterramento

A resistividade do solo é um fator crucial na instalação de sistemas de aterramento. Solo com alta resistividade exigirá soluções diferentes em comparação com locais de baixa resistividade. Aqui estão algumas recomendações:

• Realizar medições de resistividade antes da instalação.
• Optar por eletrodos de aterramento adequados.
• Manter o sistema de aterramento constantemente em bom estado.

O aterramento eficaz é um passo essencial na proteção de subestações, garantindo segurança tanto para o pessoal quanto para a infraestrutura.

Normas e Regulamentações Essenciais para o Aterramento de Cercas

As normas ABNT NBR 15751 e ABNT NBR 5419 são fundamentais no aterramento de cercas metálicas em subestações externas de alta tensão. Elas garantem segurança e eficácia nas instalações.

ABNT NBR 15751

Esta norma estabelece a obrigatoriedade do seccionamento das cercas externas sob linhas de alta tensão. É crucial dividi-las em seções com o objetivo de limitar a corrente de falha e proteger tanto a infraestrutura quanto as pessoas que circulam nas proximidades. Além disso, o seccionamento ajuda na manutenção e na identificação de falhas no sistema de aterramento.

ABNT NBR 5419

A ABNT NBR 5419 exige a medição da resistividade aparente do solo para o dimensionamento adequado da malha de aterramento. A resistividade do solo pode variar de acordo com a umidade, temperatura e composição do solo. Para manter uma resistência de aterramento máxima de 10Ω em subestações de alta tensão, é essencial realizar medições precisas.

Método Wenner e Variações Sazonais

O método Wenner é amplamente utilizado na medição da resistividade do solo. Esse processo envolve a disposição de quatro eletrodos em linha, permitindo uma avaliação precisa. Também é importante ajustar as medições para variações sazonais, pois a resistência do solo pode mudar com as condições climáticas. Manter um monitoramento regular assegura que o sistema de aterramento permaneça eficaz ao longo do tempo.

Técnicas e Materiais para um Aterramento Seguro e Duradouro

A escolha das técnicas e materiais adequados para o aterramento de cercas metálicas em subestações externas de alta tensão é crucial para garantir a segurança e durabilidade do sistema. Aqui estão algumas recomendações fundamentais:

Uso de Hastes de Alta Camada

Utilizar hastes de aço com revestimento de cobre de 254µ é uma das melhores práticas. Essa camada de cobre reduz a corrosão, aumentando a vida útil do aterramento. As hastes devem ser posicionadas em configurações que melhor se adequem ao solo:

• Hastes alinhadas, indicadas para solos homogêneos.
• Hastes dispostas em triângulo ou quadrado para solos com estratificação.

Soldagem Exotérmica Normalizada

A soldagem exotérmica é um método efetivo para assegurar conexões sólidas. Esse processo evita folgas que podem comprometer a condutividade elétrica. Certifique-se de que a soldagem segue as normas vigentes para garantir a segurança.

Materiais de Alta Qualidade

Escolher materiais de qualidade é essencial. Entre as opções, estão os cabos de cobre nu ou Cu 70mm² para interligações, além de hastes revestidas de cobre ou ligas de aço galvanizado. Existem alternativas que podem ser consideradas, como:

• Aterramento por placa (até 2m de profundidade) em áreas onde a resistência do solo é maior.
• Hastes verticais variando de 1 a 3 metros, conforme a resistividade do solo.
• Mantas condutoras em locais com restrição de escavação.
• Tubos preenchidos com coque e sal em solos secos, por sua eficácia em melhorar a condutividade.

A adoção dessas práticas proporciona um aterramento seguro, reduzindo os riscos de falhas no sistema elétrico.

Implementação Prática: Aterramento Seccionado e Multiaterramento para Maior Segurança

Importância do Seccionamento e Multiaterramento

O seccionamento da cerca metálica em subestações externas de alta tensão é crucial para garantir a segurança. Ele evita a transferência de potenciais perigosos e assegura a dissipação eficiente de correntes de falta. O sistema deve ser projetado com quadrículas independentes, permitindo que cada trecho possua seu próprio aterramento.

Estrutura de Aterramento

Cada segmento da cerca deve ser aterrado com duas hastes, posicionadas com uma profundidade mínima de 0,5 metros de acordo com a NBR 15751. Isso aumenta a eficiência da dissipação de correntes e reduz a diferença de potencial entre os pontos da cerca, conforme ilustrado na Figura 2 do material de referência. O uso de eletrodos em anel também é recomendado para otimizar o desempenho do sistema.

Comparação de Métodos de Conexão

Ao implementar o aterramento, a escolha do método de conexão é crítica. A solda exotérmica oferece uma união sólida, mas pode ter riscos se não for realizada corretamente, como vazamentos de corrente. Por outro lado, os conectores mecânicos também apresentam eficácia, mas podem ser menos robustos. Avaliar as vantagens e desvantagens de cada método é fundamental para uma instalação segura e confiável.

Riscos da Não Conformidade e Consequências para a Segurança

A falta de compliance nas práticas de aterramento em cercas metálicas em subestações de alta tensão pode acarretar sérios riscos de segurança. Vários fatores devem ser considerados para garantir a segurança do sistema.

Potencial de Passo e Toque

Tensões acima de 50V podem levar a situações perigosas. Fibrilação ventricular é uma consequência potencial que pode ocorrer se uma pessoa entra em contato com essas tensões. Portanto, é crucial monitorar as condições do aterramento para evitar esse tipo de risco à saúde.

Corrosão Acelerada dos Materiais

A utilização de materiais não especificados pode encurtar significativamente a vida útil do sistema de aterramento. Estudos indicam que a vida útil pode ser reduzida em até 30%. Isso se deve principalmente à corrosão acelerada, que compromete a integridade estrutural e aumenta a possibilidade de falhas.

Vulnerabilidade a Descargas Atmosféricas

Cercas não aterradas aumentam os riscos relacionados a surtos de descargas atmosféricas. Em regiões onde as tempestades são frequentes, a ausência de um sistema adequado pode resultar em danos graves à infraestrutura elétrica, colocando todos em perigo.

Portanto, a conformidade com as normas de aterramento é essencial para minimizar esses riscos e garantir a segurança em subestações externas de alta tensão.

Fontes:

Osetor Elétrico – Projeto de aterramento de malhas de subestações elétricas
Nojapower – Fundamentos do Aterramento para Equipamentos de Alta Tensão
Termotécnica Para-raios – Orientações para dimensionamento da malha de aterramento
Carlos Eduardo Ribeiro Loureiro – ATERRAMENTO EM SUBESTAÇÕES DE ENERGIA
UFMG – Projeto do sistema de proteção contra descargas atmosféricas e aterramento de subestações abrigadas
Rodrigo Gennari, UNESP – Malha de Aterramento de Subestações