O que é resistência de terra

O dispositivo de aterramento tem uma resistência. A resistência de terra consiste na resistência que a terra tem à passagem da corrente (resistência de fuga), a resistência dos condutores de terra e a resistência do próprio eléctrodo de terra.

As resistências dos condutores de aterramento e do eletrodo de aterramento são geralmente pequenas em comparação com a resistência do respingo e, em muitos casos, podem ser desprezadas, visto que a resistência do aterramento é igual à resistência do respingo.

O valor da resistência de terra não deve ser aumentado mais do que um determinado valor determinado para cada instalação, caso contrário a manutenção da instalação pode tornar-se insegura ou a própria instalação pode acabar em condições de funcionamento para as quais não foi projetada.

Todos os equipamentos elétricos e eletrônicos são construídos em torno de alguns valores de resistência de aterramento padronizados - 0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 e 60 ohms.

1.7.101.A resistência do dispositivo de aterramento ao qual estão conectados os neutros do gerador ou transformador ou os terminais da fonte de corrente monofásica, em qualquer época do ano, não deve ser superior a 2 — 4 e 8 ohms, respectivamente, na linha tensões de 660, 380 e 220 V na fonte de corrente trifásica ou fonte de corrente monofásica 380,220 e 127 V.

A resistência do eletrodo de aterramento localizado próximo ao neutro de um gerador ou transformador ou a saída de uma fonte de corrente monofásica não deve ser superior a 15, 30 e 60 ohms, respectivamente, em uma tensão de linha de 660, 380 e 220 V de uma fonte de corrente trifásica ou 380, 220 e 127 V em uma fonte de corrente monofásica. (PUE)

A resistência do aterramento pode variar muito devido a vários motivos, como condições climáticas (chuva ou tempo seco), estação do ano, etc. Portanto, é importante medir periodicamente a resistência do solo.

Se uma tensão U for aplicada a dois eletrodos (tubos simples) localizados no solo a uma grande distância (várias dezenas de metros), a corrente fluirá pelos eletrodos e pelo solo Az (oriz. 1).

Arroz. 1. Distribuição de potenciais entre dois eletrodos na superfície da terra: a — circuito para encontrar a distribuição de potenciais; b — curva de queda de tensão; c — diagrama da passagem das correntes.

Se o primeiro eletrodo (A) estiver conectado a uma pinça do voltímetro eletrostático e a segunda pinça estiver conectada ao terra por meio de uma sonda de haste de ferro em vários pontos em uma linha reta conectando os eletrodos, então as curvas de queda de tensão podem ser obtidas cem linhas conectando os eletrodos. Tal curva é mostrada na fig. 1, b.

A curva mostra que perto do primeiro eletrodo a voltagem primeiro aumenta rapidamente, depois mais lentamente e depois permanece inalterada. Aproximando-se do segundo eletrodo (B), a tensão começa a aumentar lentamente primeiro, depois mais rapidamente.

Essa distribuição de tensão é explicada pelo fato de que as linhas de corrente do primeiro eletrodo divergem em direções diferentes (Fig. 1), a corrente se espalha e, portanto, com a distância do primeiro eletrodo, a corrente passa pelas seções cada vez maiores do chão. Ou seja, com a distância do primeiro eletrodo, a densidade de corrente diminui, atingindo a uma certa distância dele (para um único tubo a uma distância de cerca de 20 m) valores tão pequenos que podem ser considerados iguais a zero .

Como resultado, para um comprimento unitário do caminho da corrente, o solo tem resistência à corrente desigual: mais - perto do eletrodo e menos e menos - com a distância dele. Isso leva ao fato de que a queda de tensão por caminho unitário diminui com o distância do eletrodo, chegando a zero quando a distância de um tubo é maior que 20 m.

À medida que o segundo eletrodo é aproximado, as linhas de fluxo convergem, de modo que a resistência e a queda de tensão por unidade de caminho de corrente aumentam.

Com base no exposto, sob a resistência de respingo do primeiro eletrodo, entenderemos a resistência encontrada em seu caminho em toda a camada de terra adjacente ao eletrodo (na zona de respingo atual) na qual a queda de tensão é observada.

Daí o valor da resistência do primeiro aterramento

ra = inferno/eu

Se houver uma tensão Uvg na camada de aterramento próxima ao segundo eletrodo, então a resistência do segundo aterramento

rc = Uvg /I

Pontos na superfície da terra na zona onde não é observada queda de tensão (zona DG, Fig. 1) são considerados como pontos de potencial zero.

Nesta condição, o potencial φx em qualquer ponto x na zona de espalhamento de corrente será numericamente igual à tensão entre aquele ponto e o ponto de potencial zero, por exemplo, o ponto D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

De acordo com o exposto, os potenciais dos eletrodos A e B, chamados de potenciais comuns, são iguais:

φa = UAD e φv = Uvg

A curva de distribuição de potencial na superfície da Terra ao longo da linha que conecta os eletrodos A e B é mostrada na fig. 2.

Arroz. 2. Curva de distribuição de potencial na superfície terrestre

Arroz. 3. Determinação da curva de distribuição de potencial e tensão de toque

A forma desta curva não depende da corrente, mas sim da forma dos eletrodos e sua colocação. A curva de distribuição de potencial permite determinar a que diferença de potencial uma pessoa estará tocando dois pontos no solo ou a um ponto aterrado da instalação e qualquer ponto do solo. Assim, esta curva permite avaliar se a ligação à terra garante a segurança das pessoas em contacto com a instalação.

A medição da resistência de aterramento pode ser feita usando diferentes métodos:

• método do amperímetro e voltímetro;

• pelo método de contabilidade direta usando índices especiais;

• pelo método de compensação;

• métodos de bridging (pontes simples).

Em todos os casos de medição de resistência de aterramento é necessário o uso de corrente alternada, pois ao utilizar corrente contínua ocorrerão fenômenos de polarização no ponto de contato do eletrodo de aterramento com a terra úmida, o que distorce significativamente o resultado da medição.

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