Aterramenro - parte lll

Medindo o terra

O instrumento clássico para medir-se a resistência do terra é o terrômetro.
Esse instrumento possui 2 hastes de referência, que servem como divisores resistivos conforme a figura 6 .
Na verdade, o terrômetro “injeta” uma corrente pela terra que é transformada em “quedas” de tensão pelos resistores formados pelas hastes de referência , e pela própria haste de terra.
Através do valor dessa queda de tensão, o mostrador é calibrado para indicar o valor ôhmico da resistência do terra.
Uma grande dificuldade na utilização desse instrumento é achar um local apropriado para instalar as hastes de referência. Normalmente, o chão das fábricas são concretados, e , com certeza, fazer dois “ buracos” no chão ( muitas vezes até já pintado ) não é algo agradável .
Infelizmente, caso haja a necessidade de medir – se o terra , não temos outra opção a não ser essa. Mas, podemos ter uma idéia sobre o estado em que ele se encontra , sem medi–lo propriamente. A figura 7 mostra esse “ truque”.
Em primeiro lugar escolhemos uma fase qualquer, e a conectamos a um pólo de uma lâmpada elétrica comum. Em segundo lugar, ligamos o outro pólo da lâmpada na haste de terra que estamos analisando. Quanto mais próximo do normal for o brilho da lâmpada , mais baixa é a resistência de terra .
Caso o leitor queira ser mais preciso , imaginem um exemplo de uma lâmpada de 110 volts por 100 W . Ao fazer esse teste em uma rede de 110 V com essa lâmpada , podemos medir a corrente elétrica que circula por ela. Para um “terra” considerado razoável , essa corrente deve estar acima de 600 mA .
Cabe lembrar ao leitor que , essa prática é apenas um artifício ( para não dizer macete ) com o qual podemos ter uma idéia das condições gerais do aterramento. Em hipótese alguma esse método pode ser utilizado para a determinação de um valor preciso.


Implicações de um mau aterramento

Ao contrário do que muitos pensam , os problemas que um aterramento deficiente pode causar não se limitam apenas aos aspectos de segurança .
É bem verdade que os principais efeitos de uma máquina mal aterrada são choques elétricos ao operador , e resposta lenta (ou ausente) dos sistemas de proteção (fusíveis, disjuntores , etc...).
Mas outros problemas operacionais podem ter origem no aterramento deficiente.
Abaixo segue uma pequena lista do que já observamos em campo. Caso alguém se identifique com algum desses problemas, e ainda não checou seu aterramento, está aí a dica:

- Quebra de comunicação entre máquina e PC ( CPL, CNC, etc... ) em modo on-line. Principalmente se o protocolo de comunicação for RS 232.

- Excesso de EMI gerado ( interferências eletromagnéticas ) .
- Aquecimento anormal das etapas de potência ( inversores, conversores, etc... ) , e motorização.

- Em caso de computadores pessoais, funcionamento irregular com constantes “travamentos”.

- Falhas intermitentes, que não seguem um padrão.

- Queima de CI’s ou placas eletrônicas sem razão aparente , mesmo sendo elas novas e confiáveis.

- Para equipamentos com monitores de vídeo, interferências na imagem e ondulações podem ocorrer.


Conclusão

Antes de executarmos qualquer trabalho (projeto, manutenção, instalação, etc...) na área eletroeletrônica, devemos observar todas as normas técnicas envolvidas no processo.
Somente assim poderemos realizar um trabalho eficiente, e sem problemas de natureza legal.
Atualmente, com os programas de qualidade das empresas, apenas um serviço bem feito não é suficiente. Laudos técnicos, e documentação adequada também são elementos integrantes do sistema .
Para quem estiver preparado, a consultoria de serviços de instalações em baixa – tensão é um mercado, no mínimo, interessante .


TIPOS DE ELEMENTOS PARA ATERRAMENTO


As características químicas do solo (teor de água , quantidade de sais , etc...) influem diretamente sobre o modo como escolhemos o eletrodo de aterramento. Os eletrodos mais utilizados na prática são: hastes de aterramento, malhas de aterramento e estruturas metálicas das fundações de concreto.

Haste de aterramento
A haste pode ser encontrada em vários tamanhos e diâmetros . O mais comum é a haste de 2,5 m por 0,5 polegada de diâmetro. Não é raro , porém, encontrarmos hastes com 4,0 m de comprimento por 1 polegada de diâmetro. Cabe lembrar que, quanto maior a haste , mais riscos corremos de atingir dutos subterrâneos (telefonia , gás , etc...) na hora da sua instalação. Normalmente , quando não conseguimos uma boa resistência de terra (menor que 10 W) , agrupamos mais de uma barra em paralelo (vide artigo Saber nº 329). Quanto à haste , podemos encontrar no mercado dois tipos básicos: Copperweld (haste com alma de aço revestida de cobre) e Cantoneira (trata-se de uma cantoneira de ferro zincada , ou de alumínio) .

Malhas de aterramento
A malha de aterramento é indicada para locais cujo solo seja extremamente seco. Esse tipo de eletrodo de aterramento, normalmente, é instalado antes da montagem do contra-piso do prédio, e se estende por quase toda a área da construção. A malha de aterramento é feita de cobre, e sua “janela” interna pode variar de tamanho dependendo da aplicação, porém a mais comum está mostrada na figura 1 .

Estruturas metálicas
Muitas instalações utilizam as ferragens da estrutura da construção como eletrodo de aterramento elétrico. (figura 2).
Mais adiante veremos que, quando isso vier a ocorrer, deveremos tomar certos cuidados.
Resumindo, qualquer que seja o eletrodo de aterramento (haste, malha, ou ferragens da estrutura), ele deve ter as seguintes características gerais:
- Ser bom condutor de eletricidade.
- Ter resistência mecânica adequada ao esforço a que está submetido.
- Não reagir (oxidar) quimicamente com o solo.


Problemas com aterramento elétrico ligado ao “pára – raios”

Tanto os locais que empregam malha de aterramento ou as estruturas prediais, como terra, normalmente apresentam um inconveniente que pode ser extremamente perigoso : a conexão com o pára – raios .
Notem pela figura 3, que temos um exemplo de uma malha de terra ligada ao pára – raios , e também aos demais equipamentos eletroeletrônicos. Essa é uma prática que devemos evitar ao máximo, pois nunca podemos prever a magnitude da potência que um raio pode atingir. Dependendo das condições, o fio terra poderá não ser suficiente para absorver toda a energia, e os equipamentos que estão junto a ele podem sofrer o impacto (figura 4) . Portanto, nunca devemos compartilhar o fio terra de pára – raios com qualquer equipamento eletroeletrônico.


Tratamento químico do solo

Um aterramento elétrico é considerado satisfatório quando sua resistência encontra-se abaixo dos 10 W. Quando não conseguimos esse valor, podemos mudar o número ou o tipo de eletrodo de aterramento. No caso de haste, podemos mudá-la para canaleta (onde a área de contato com o solo é maior) , ou ainda agruparmos mais de uma barra para o mesmo terra. Caso isso não seja suficiente, podemos pensar em uma malha de aterramento. Mas imaginem um solo tão seco que, mesmo com todas essas técnicas, ainda não seja possível chegar-se aos 10 W.
Nesse caso a única alternativa é o tratamento químico do solo. O tratamento do solo tem como objetivo alterar sua constituição química, aumentando o teor de água e sal e, consequentemente, melhorando sua condutividade. O tratamento químico deve ser o último recurso, visto que sua durabilidade não é indeterminada. O produto mais utilizado para esse tratamento é o Erico - gel , e os passos para essa técnica são os seguintes :


1º passo : Cavar um buraco com aproximadamente 50 cm de diâmetro, por 50 cm de profundidade ao redor da haste.

2º passo : Misturar metade da terra retirada , com Erico – gel.


3º passo : Jogar a mistura dentro do buraco.


4º passo : Jogar, aproximadamente , 25 l de água na mistura que está no buraco.


5º passo: Misturar tudo novamente.


6º passo : Tampar tudo com a terra “virgem” que sobrou.


Podemos encontrar no mercado outros tipos de produtos para o tratamento químico (Bentonita , Earthron , etc.), porém o Erico – gel é um dos mais modernos. Suas principais características são: Ph alcalino (não corrosivo), baixa resistividade elétrica, não é tóxico, não é solúvel em água (retém a água no local da haste).