IMPORTÂNCIA DO ATERRAMENTO ELÉTRICO NAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Nas instalações elétricas de modo em geral, estamos frequentemente preocupados em garantir a segurança na utilização dos nossos equipamentos. Componentes de circuitos como relés, fusíveis ou disjuntores exercem a função de proteger tanto o patrimônio que seria o ambiente no qual estaremos fazendo uso da energia recebida pelo sistema de fornecimento da concessionária, bem como de pessoas e animais, evitando que possam sofrer os efeitos nocivos de um choque elétrico e também os condutores (fios e cabos) que deformam em caso de curto-circuito, provocando incêndio de graves proporções. Todo profissional responsável pela montagem de qualquer instalação deve saber que existe um sistema eficaz e auxiliar na proteção contra corrente de fuga ou sobretensão, o qual chama-se aterramento.

 O que é aterramento?

Definimos aterramento como um sistema utilizado para evitar desequilíbrios na tensão elétrica de uma instalação qualquer, eliminar fugas de energia desbalanceando as fases na rede externa (fornecimento) e prevenir contra choque elétrico através do contato humano com a carcaça (parte metálica) de equipamentos com falha no isolamento. O condutor de proteção é identificado pelas cores verde e amarela ou simplesmente verde, segundo padrão especificado na NBR 5410 (norma técnica da ABNT).

Atualmente as tomadas de força, que são aquelas nas quais podemos plugar nossos eletrodomésticos, possuem uma terceira entrada que corresponde ao condutor de proteção cujo potencial é zero absoluto (0 Volts). É importante não confundir o terra (PE) com o neutro (N), sendo dois conceitos essencialmente distintos.

Terra – Uma espécie de condutor baseado em haste metálica pelo qual não circula corrente em condições normais de funcionamento da instalação.

Neutro – Fornecido pela concessionária junto com o condutor fase, serve como retorno para a corrente que percorre a instalação, aonde nem sempre o potencial verificado equivale a zero (a menos que ocorra equilíbrio entre as fases da rede elétrica).

Tipos de Aterramento Existentes

Existem basicamente 3 tipos de sistemas de aterramento previstos pela norma técnica NBR 5410 da ABNT (que trata de instalações elétricas em baixa tensão) em suas subseções 6.3.3.1.1, 6.3.3.1.2 e 6.3.3.1.3. Confira abaixo quais são eles e conforme as opções, apontaremos o mais adequado.

Sistema TN-S

Aqui temos uma conexão do neutro à carga sendo que este condutor é aterrado na saída do transformador. Um outro condutor identificado como fio terra, de proteção (PE) também aterrado, deve estar ligado à carcaça do equipamento.

Sistema de Aterramento TN-S, observe que os condutores neutro e de proteção estão aterrados.

Sistema TN-C

Nesse sistema que é normalizado embora não recomendado, o fio terra e o neutro constituem o mesmo condutor. A notação referente a esse elemento de proteção no caso passaria a ser PEN e não PE como visto pela definição comum já conhecida. O condutor neutro aterrado na saída do transformador é ligado à carga e também à carcaça do equipamento (massa).

Sistema de Aterramento TN-C, observe que os condutores neutro e de proteção são comuns (PEN). O condutor neutro aterrado na saída do transformador é ligado à carga e sua carcaça (massa) também.

Sistema TT

Sistema considerado o mais eficiente, com neutro aterrado na saída do transformador e levado à carga. O condutor de proteção terá sua própria haste de aterramento, independente daquela utilizada pelo condutor neutro.

Sistema de Aterramento TN-S, observe que os condutores neutro e de proteção estão aterrados separadamente, cada qual contendo uma haste própria.

Qual seria na prática o melhor sistema de aterramento a considerar? Fabricantes de equipamentos determinam através dos manuais que acompanham os produtos qual deve ser a solução mais viável para cada caso. Mas existe via de regra três observações que facilitam a escolha, priorizando sistemas em que o aterramento seja individual nas circunstâncias em que ele for aplicável. Sendo assim:

1)    Deve-se escolher em primeiro lugar o sistema TT sempre que possível;

2)    Quando não for possível utilizar o sistema anterior (por razões operacionais e de ordem estrutural do ambiente), deve-se optar pelo sistema TN-S;

3)    Em último caso, escolha o sistema TN-C apenas se os dois anteriores não puderem ser estabelecidos.

Material para aterramento

Considerando que o principal elemento num sistema de aterramento seria o chamado eletrodo, sua escolha é influenciada pelas características químicas do solo que podem ser teor de água, quantidade de sais existentes, etc. Temos três tipos disponíveis:

Haste de Aterramento

- Encontrada nas versões Copperweld (haste com alma de aço revestida em cobre) e Cantoneira que seria de ferro zincada ou em alumínio;

- Tamanhos e diâmetros variáveis. Valores mais comercialmente aplicáveis: 2,5 m de comprimento por 0,5 pol de diâmetro e 4 m (comprimento) por 1 pol de diâmetro;

- Utilizável individualmente ou com outras hastes. O que irá determinar o uso particular ou em agrupamento (barras em paralelo) é o valor da resistência de terra obtida que deve ser inferior a 10 Ω;

Obs.: Deve-se dimensionar bem o comprimento da haste pra que seja evitado atingir dutos subterrâneos como por exemplo de água ou gás.

Aterramento Domiciliar: Perceba neste modelo a haste estilo Copperweld com anel ao qual está afixado o condutor de proteção (PE) nas cores verde e amarela. Fonte: Wikipedia.org

 Malha de Aterramento

- Indicada para locais que possuam solo extremamente seco;

- O eletrodo utilizado para o aterramento neste modelo estende-se por toda a área de construção, devendo ser instalado antes da montagem do contra-piso no prédio;

- Esse sistema constituído de cobre sendo material integrante da malha, possui janelas internas que são espaçamentos entre pontos (reticulados) conforme a aplicação específica;

- Utilizado em estúdios de sonorização, mesmo tendo o solo uma boa resistência.

Malha de Aterramento: Observe o reticulado com janelas internas e os eletrodos por onde escoa a corrente danosa.

Estruturas Metálicas

- Nas construções, as ferragens das estruturas podem ser utilizadas como eletrodos de aterramento elétrico;

- Cuidados devem ser tomados quando for utilizada essa opção, procurando evitar riscos à pessoas no contato com superfícies que contenham internamente tais componentes nas instalações em particular.

A figura, retirada do Blog dicasdesomeluz.blogspot.com.br mostra as estruturas metálicas apoiadas por calços de concreto, utilizadas como sistema de aterramento elétrico. Uma opção que inspira cuidados sobretudo no contato de pessoas com superfícies.

Dimensionamento e Ligação do Condutor de Proteção

São vários fatores que nos permitem obter uma boa resistência de aterramento, para que tal sistema funcione de modo a provê a segurança básica e adequada de qualquer instalação elétrica. Vimos que as hastes utilizadas e as condições do solo em que estarão fincadas representam fatores úteis na avaliação da resistência obtida. Mas não apenas isso, precisamos dimensionar a bitola do fio terra e definir as conexões a serem estabelecidas entre ele e as referidas hastes.

O fator que especifica a bitola do condutor de proteção a ser empregado é a bitola dos fios alimentadores nos circuitos elétricos (ou fases). Observe a regra definida pela NBR 5410 que também especifica relação entre tamanhos de fios em instalações elétricas de baixa tensão:

Se o Condutor Fase tiver diâmetro inferior a 35mm2, ou seja Sf < 35mm2, então SPE = 16mm2.

Se o Condutor Fase tiver diâmetro igual ou superior a 35mm2, ou seja Sf ≥ 35mm2 então SPE = Sf / 2, correspondendo à metade do valor de bitola que identifica o condutor fase.

 Simbologia:

 Sf : Bitola do condutor Fase

SPE : Bitola do fio terra (Condutor de Proteção)

 Métodos de Ligação do Condutor de Proteção

Existem dois métodos pelos quais podemos ligar o condutor de proteção às hastes de aterramento. O primeiro deles consiste em soldar o fio terra na haste evitando aumento da resistência por oxidação de contato e o segundo consiste na utilização de anéis contendo parafusos aos quais devem ser engastados os condutores PE. Nesse último caso é recomendável que a conexão fique dentro de uma caixa de inspeção acima do solo.

 Medição do Aterramento

O instrumento utilizado pra medir a resistência de aterramento chama-se terrômetro. Ele é composto de duas hastes de referência que formam entre si uma resistência, sendo que ela provoca uma queda de tensão ao conduzir cargas pela terra, somando-se à resistência formada entre essa disposição e a haste de aterramento. O valor dessa queda de tensão obtida é que calibra o mostrador para que esse possa exibir o valor de resistência ôhmica do fio terra.

Na prática esse equipamento não é muito utilizado por ser inviável, já que requer locais apropriados para instalar as hastes de referência.

Existe um método alternativo em que não precisamos medir propriamente a resistência, apenas fazemos uma estimativa do valor. Nele, ligamos um dos pólos da lâmpada a um condutor fase qualquer da instalação e o outro a haste de terra. A resistência será menor quanto mais próximo do normal for o brilho da lâmpada.

Utilizando um amperímetro, o valor de corrente medido deve ultrapassar 600 mA, para uma rede elétrica cuja tensão é de 127 V* ou 220 V* fase-neutro (sendo a tensão nominal da lâmpada adaptada a ela) e a potência da lâmpada corresponde a 100 W*

*Valores adotados como referência para maior precisão na leitura

Utilizando um voltímetro em escala AC, mede-se a tensão da rede fase-neutro. Em seguida liga-se uma lâmpada de 127 V ou 220V – 60 W aproximadamente através de seus pólos a um condutor fase e ao terra, aonde o valor de tensão registrado não pode ser inferior a 8% da tensão nominal da rede elétrica.

Veja em maiores detalhes como realizar medidas de resistência ôhmica do condutor terra através do vídeo abaixo, extraído do canal Minipa Brasil no Youtube.

http://www.youtube.com/watch?v=Jp30US5L40A

Conclusão

O aterramento deve estar presente como fator de extrema necessidade em instalações elétricas prediais. Esse sistema garante a segurança em termos de utilização das cargas e evita problemas graves que possam ocasionar transtornos a vida de pessoas. Essa publicação tem o objetivo básico de informar sobre o método de proteção adicional mencionado e avaliado em seus principais aspectos. Contudo o assunto exposto é bastante complexo, servindo apenas como referência inicial a ser consultada. Procure investigar todas as nuances que definem o modo adequado à realização do seu sistema de aterramento, nunca esquecendo de consultar a norma técnica da ABNT NBR 5410 e emitir laudos técnicos além de toda documentação propícia à garantia de um serviço praticado segundo as especificações apropriadas.

ECONOMIA DE ENERGIA

ECONOMIA DE ENERGIA, BOM PARA A NATUREZA E PARA SEU BOLSO

O consumo de energia elétrica nos países considerados em desenvolvimento, assim como o Brasil, cresce todo ano cerca de oito vezes mais se comparados a países desenvolvidos como os EUA por exemplo. Podemos creditar esse aumento de consumo graças a modernização da agricultura, às grandes evoluções automatizadas das indústrias e principalmente ao aumento do poder aquisitivo da população brasileira que, compra cada vez mais os bens de consumo, como micro-ondas, fornos elétricos, entre outros equipamentos que aumentam o consumo de energia mas que também tornam a vida mais confortável.

 Esse aumento de consumo junto ao crescimento da consumação da energia tem um preço, que é basicamente a necessidade de serem investidos mais recursos em infraestrutura para que possa gerar mais e distribuir melhor energia para todo o país. Por outro lado, se cada pessoa se conscientizar e economizar de 10 a 20% de toda a energia que consome todos os dias, será reduzido muito o risco de problemas como apagões vierem a tornar-se reais.

 Vamos agora tomar conhecimento de quais ações podemos realizar para que essa economia saia do papel e cumprirmos assim a nossa parte.

Dicas úteis de como economizar energia elétrica.

Utilize lâmpadas consideradas econômicas, como as fluorescentes (apesar de seu custo um pouco mais elevado sobre seu valor unitário, essas lâmpadas se destacam sobre as comuns por terem uma maior durabilidade além de consumirem menos energia, acarretando numa economia financeira sobre o valor total da conta de luz).

Aproveite mais as luzes naturais, através das claraboias, iluminação zenital, grandes aberturas, enfim, uma dica extremamente útil é colocar as mesas de trabalho e leitura próximas às janelas. Pinte os ambientes 

com

cores claras, mais precisamente os tetos, pois refletem e espalham a luz por todo o cômodo.

 Nos corredores, escadas ou quaisquer outros lugares de passagem, onde há uma circulação de pessoas, porém, com pouca frequência, coloque temporizadores ou sensores de presença.

Mantenha os lustres e os globos transparentes bem higienizados, aumentando a luminosidade no ambiente.

 Na compra de novos equipamentos eletroeletrônicos para casa reparar sempre se eles possuem o selo Procel de economia de energia, e de preferência que sejam da categoria A.

Com essas dicas básicas e fáceis de serem seguidas, qualquer pessoa pode fazer uma grande economia de energia em sua casa, colaborando além de um ambiente mais saudável, e preservando a natureza, principalmente com o seu bolso.

SAIBA QUAL TIPO DE LÂMPADA ESCOLHER PARA ECONOMIZAR

ECONOMIA: SAIBA QUAL TIPO DE LÂMPADA ESCOLHER PARA ECONOMIZAR

Tomando-se por base o fator consumo, é interessante avaliar a relação custo-benefício ao adquirir-se determinado tipo de lâmpada.

Conforme vimos, as incandescentes serão abolidas do mercado por inúmeras razões que justificam o desuso. Ao emitir mais luz, consome mais energia portanto tornam-se inviáveis na prática.

Calculando o consumo médio conforme a lâmpada utilizada

Por exemplo, se uma lâmpada de 60 W permanecer ligada durante 10 horas por dia durante um mês, supondo que o preço do kWh seja de R$ 0,50 (este valor é estipulado por cada companhia elétrica de fornecimento) vamos às contas:

Energia = Potência x Tempo

Potência = 60 W

Tempo = 10 hs x 30 dias (mês) = 300 hs

Logo a energia consumida será:

Energia consumida = (60 x 300)/1000 x 0,50 = R$ 9,00

As lâmpadas fluorescentes possuem alta emissão de luz (luminosidade) e consomem muito menos energia que as incandescentes. O mercado popularizou o uso delas, 

com

 preços acessíveis e adaptando-as a formatos que justifiquem a escolha. Por serem bastante econômicas, vêm sendo utilizadas plenamente.

Uma fluorescente de 15 W equivale a uma incandescente de 60 W. Aplicando esses valores ao exemplo de consumo anterior temos:

Energia consumida = (15 x 300)/1000 x 0,50 = R$ 2,25

Significa que o valor do consumo equivale a ¼ do que se obtém utilizando a incandescente. Com uma economia de 75% obtida, alguns fabricantes prometem até 80% com 8000 hs de vida útil.

As lâmpadas de LED são constituídas de semicondutores e não foram produzidas para iluminar ambientes, porém aos poucos estão ganhando cada vez mais espaço. São as lâmpadas que apresentam o menor consumo energético se comparada a de qualquer outra espécie. Possuem vida útil longa (podendo chegar a 80.000 horas) e são bem mais econômicas.

Em termos comparativos, podemos dizer que uma lâmpada de LED de 8 W equivale a uma incandescente de 60 W. Logo temos:

Energia consumida = (8 x 300)/1000 x 0,50 = R$ 1,20

Ou seja, corresponde a um consumo que é quase a metade do equivalente a uma fluorescente, lembrando que sua duração é de 10 vezes mais. Se comparada às incandescentes a economia pode chegar a 90% com vida útil melhor.

A que conclusão chegamos sobre as lâmpadas

Concluímos que mesmo com o emprego de lâmpadas fluorescentes tubulares ou compactas, sendo preferencialmente adequadas a diversas aplicações existe uma forte tendência a substituição delas pelas lâmpadas de LED, que ganham força pelas suas qualidades conhecidas. As chamadas lâmpadas de estado sólido conquistam cada vez mais os consumidores que buscam melhor qualidade (eficiência luminosa) e redução de consumo (economia) sobretudo. Portanto vem aí a terceira geração de lâmpadas que garante revolucionar os atuais conceitos de utilização da luz, sendo inclusive ecologicamente correta.

MONTAGEM DE UM QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS: MONTAGEM DE UM QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO 

Em qualquer instalação elétrica, devemos saber como realizar os procedimentos correspondentes à execução de um projeto elaborado previamente, em conformidade com as especificações previstas na NBR 5410 (norma que regulamenta as instalações elétricas em baixa tensão) e NR-10 (segurança em instalações e serviços em eletricidade). A energia que chega até nossas residências provém da rede de distribuição da concessionária, que seria a companhia de eletricidade responsável pelo fornecimento desse serviço.

No caminho até os interruptores e tomadas, essa energia passa pelo quadro de medição que está associado a um equipamento o qual mede o consumo mensal (medidor) e daí então chega através de um ramal de entrada ao chamado quadro de distribuiçãode onde partirão os circuitos que irão alimentar pontos de luz (ou lâmpadas), interruptores para acionamento das lâmpadas (comandos), tomadas que fornecerão energia aos aparelhos eletroeletrônicos a elas plugados, além de cargas cuja potência é considerada elevada como chuveiros elétricos, máquinas de lavar, forno micro-ondas, etc.

Como funciona a montagem do quadro de distribuição

Para efetuar a montagem de um quadro de distribuição ou QD como é usualmente conhecido, precisa-se saber quais dispositivos o constituem e compreender a função de cada um desses componentes. Lembrando que uma instalação deve ser adequada à sua função e prover de modo seguro e confiável a energia requerida pelos circuitos terminais de carga.

Em primeiro lugar as instalações podem ser classificadas de acordo com o tipo de alimentação do elemento de proteção geral chamado disjuntor. Esse dispositivo é responsável por evitar danos aos circuitos a serem energizados, possuindo uma chave que desliga quando a corrente nominal permitida pela carga for ultrapassada. Nesse caso por questões de segurança a chave desarma protegendo assim as instalações quanto a avarias provocadas por um curto-circuito ou sobrecarga. Abaixo, vemos três tipos de QD (quadro de distribuição) para circuitos monofásicos, bifásicos e trifásicos respectivamente:

Utilizando as legendas DTM para disjuntor termomagnético e DR para disjuntor diferencial residual vemos a configuração básica de cada quadro conforme o disjuntor utilizado. 

Montagem do quadro de distribuição Monofásico com DTM

Montagem do quadro de distribuição Monofásico com DR

Montagem do quadro de distribuição Bifásico ou Trifásico com DTM

Montagem do quadro de distribuição Bifásico ou Trifásico com DR

Os disjuntores conforme vimos, servem para proteger os circuitos que alimentam as cargas em todo o ambiente (seja residencial ou comercial). Existem dois barramentos contendo os condutores neutro e de proteção aonde o primeiro deve estar isolado eletricamente do quadro de distribuição e o segundo (de proteção) deve estar acoplado a ele, constituindo portanto a proteção dos circuitos contra choques no contato indevido com superfícies conduzindo energia, sendo que este encontra-se ligado ao aterramento geral da instalação.

Fundamentos para a montagem de um Quadro de Distribuição

Para instalar de maneira correta um quadro de distribuição é necessário que o eletricista tenha em mãos ferramentas essenciais que lhe auxiliarão durante o processo de montagem. Seriam elas:

Equipamentos de Proteção Individual (EPI) visando a proteção do instalador:

• Capacete
• Máscara
• Óculos de Proteção
• Luvas
• Botas

Ferramentas:

• Alicate universal
• Alicate de corte frontal
• Chave de fenda
• Chave philips
• Cinta de nylon para abraçadeira
• Arco de serra
• Estilete
• Fita isolante
• Disjuntores DIN
• Pente dentado para instalação de FASE

13 passos de como executar o procedimento na montagem o quadro de distribuição

1)    Identifique o local em que deverá ser instalado o Quadro de Distribuição: essa informação é obtida conforme a leitura do projeto idealizado (layout ou desenho);

2)    Recomenda-se que o Quadro de Distribuição seja chumbado na parede, utilizando a configuração de embutir adequada ao método adotado pelo fabricante citado (existem quadros que sobrepõem a parede);

3)    Realiza-se a distribuição dos circuitos terminais com os cabos e fios que irão alimentar as cargas da instalação como lâmpadas, tomadas, chuveiros e demais equipamentos de alta potência. Em seguida esses circuitos já podem ser montados no Quadro de Distribuição;

4)    No suporte interno instale os disjuntores DIN conforme indicado pelo fabricante, sendo estes normatizados. Verifique o layout do projeto, efetuando a instalação dos dispositivos e seguindo as instruções nele constantes;

5)    Realize a conexão entre os disjuntores através do cabo de alimentação fase, conhecido como sistema jumping, ou por meio de um barramento fase que é encontrado facilmente em lojas de materiais elétricos;

6)    Finalizar os circuitos correspondentes de fase, neutro e terra ao disjuntor diferencial residual (que evita a tensão de contato perigosa quando a pressente nos equipamentos) e disjuntor termomagnético (que realiza a proteção dos circuitos contra sobrecarga e curto-circuito);

7)    Encaixar o suporte contendo os disjuntores previamente montados nas torres do corpo do Quadro de Distribuição. Em seguida deve-se pôr a tampa por cima que nivelará o encaixe caso ele tenha sido efetuado parcialmente;

8)    Montar o suporte no corpo dos barramentos neutro e terra e ajustá-los às laterais do Quadro de Distribuição, verificando se no local em que serão encaixados existe sujeira que possa impedir o encaixe perfeito deles;

9)    Fazer a conexão dos fios neutros e terras aos devidos barramentos, além dos fios de alimentação (fase) aos disjuntores que irão proteger os circuitos terminais aos quais deverão ser ligados também;

10)  Realizadas todas as ligações, fixe a tampa no corpo do quadro utilizando parafusos (no quadro de distribuição Amanco existe uma trava com gravações “A” que representa o estado em que o parafuso está aberto e “T” representando o estágio em que ele encontra-se travado);

11)  Colar abaixo de cada disjuntor um adesivo que identifique seu uso;

12)  Se não forem utilizados todos os espaços para disjuntores, cubra as superfícies em aberto com tampa para disjuntores (tampa cega);

13)  Encaixar a tampa do quadro por cima (nesse caso a Amanco possibilita a abertura dela em dois sentidos).

Seguindo esse passo a passo, poderá ser instalado de forma adequada o seu quadro de distribuição. Lembre-se de contratar um profissional qualificado (eletricista) para execução dos procedimentos, visando a segurança e garantia quanto a realização do serviço.  obrigado!!!