CONVERSÃO DO ESQUEMA DE ATERRAMENTO TT EM TN-S
Neste trabalho fizemos a conversão do esquema de aterramento TT em TN-S. Os motivos são diversos, mas principalmente para uma melhor proteção contra descargas atmosféricas, utilizando DPS comuns entre neutro e terra. O esquema de aterramento TT necessita de um DPS mais robusto e especifico entre neutro e terra. Estes DPS são difíceis de encontrar no mercado e são mais caros.
Além do mais, nos Estados Unidos da América (EUA) o esquema TT foi retirado das normas para instalações elétricas residenciais depois de estudos conclusivos que comprovaram que ocorre muito mais queima de equipamentos eletroeletrônicos, comparados aos esquemas TN. Para maiores detalhes sobre este tema e a fonte de pesquisa, recomendo o link da Revista Especializada O Setor Elétrico: https://www.osetoreletrico.com.br/wp-content/uploads/2010/07/ed53_fasc_seguranca_trabalho_capVI.pdf
Recebemos muito questionamentos nos vídeos sobre o esquema de aterramento TN-S ou TN-C-S sobre problemas de energização das carcaças metálicas dos equipamentos e choques elétricos nos chuveiros caso ocorra o rompimento do neutro. Porém, o condutor neutro não pode ser seccionado nas instalações elétricas, portanto uma falha teria que vir de cabo rompido ou alguma falha na conexão. Para analisar o problema, é preciso saber o ponto da instalação onde neutro se rompeu, se antes do QM – Quadro de Medição de Entrada de Energia ou entre o QM e o QDC (Quadro de Distribuição de Cargas), ou ainda, entre o barramento de equipotencialização (ponto onde se junta o neutro com o terra) e qualquer ponto do circuito.
Se for antes do QM ou entre o QM e o barramento de equipotencialização, teremos a situação mais crítica. Se romper depois do barramento de equipotencialização, não teremos riscos nenhum de retorno de fase pelo neutro nas carcaças metálicas dos equipamentos e do chuveiro. O barramento de equipotencialização pode estar dentro do QM, entre o QM e o QDC ou dentro do próprio QDC.
O sistema de aterramento deverá fazer a proteção da instalação e de eventuais tensões de retorno pelo condutor neutro, caso o mesmo se rompa antes do barramento de equipontecialização, ou antes, do QM. O dispositivo IDR (Interruptor Diferencial Residual) é o dispositivo mais importante neste quesito, pois qualquer corrente entre 22 a 30 miliampères (0,022 a 0,03 A) provoca o desarme e desenergiza a instalação. Isso pode acontecer quando uma pessoa toca na carcaça metálica de equipamentos elétricos e está em contato com o solo.
Vamos analisar o desenho abaixo para entender melhor.
Na parte superior temos o barramento de equipotencialização, onde juntamos o neutro que vem do QM com o condutor de proteção da malha de aterramento. A fase vem do QM, passa por um disjuntor geral que não foi desenhado e entra no IDR pelo borne superior esquerdo, saí do IDR e entra no disjuntor do circuito, saí do disjuntor e entra no equipamento. O neutro do IDR e também o condutor de proteção saem dos seus respectivos barramentos e seguem para o equipamento, onde o condutor de proteção ou terra é conectado na carcaça metálica do mesmo.
Vamos analisar o que pode ocorrer no rompimento do neutro antes do QM ou entre o QM e o barramento de equipotencialização, pois o efeito será o mesmo e é o motivo dos questionamentos.
Inseri setas vermelhas no desenho para facilitar o entendimento. Supondo o neutro rompido, temos a fase entrando no IDR, saí do IDR e entra no disjuntor, saí do disjuntor e vai para o equipamento, onde é ligado na carga que pode ser uma bobina de motor, uma resistência ou mesmo um circuito eletrônico qualquer. O fato é, se o neutro rompeu, não temos mais a referência do neutro na instalação e pode retornar uma tensão (fase) pelo neutro. Esta tensão entra no IDR pela parte de baixo e segue para o barramento de equipotencialização. Quanto mais baixo for a resistência do aterramento, mais baixo será o nível de tensão no barramento. Por isso, é MUITO IMPORTANTE UM BOM ATERRAMENTO. Recomenda-se um valor abaixo de 10 OHM. A tensão será dividida entre o equipamento, na verdade serão vários equipamentos ligados na instalação, porém todos estão em paralelo, o que vai provocar uma menor resistência, infelizmente isso é ruim, pois quanto maior a resistência do equipamento, mais tensão de retorno fica sobre ele e menos sobre o barramento de equipotencialização.
Agora imagine uma pessoa tocando na carcaça do equipamento, a mesma ficará submetida ao nível de tensão do barramento de equipotencialização, caso esta tensão seja suficiente para fazer circular uma corrente de choque entre 22 e 30 miliampères, o IDR deverá desarmar. Se for menor, a pessoa apenas sentirá o choque, que pode ser leve ou moderado. E neste caso, deverá chamar um profissional qualificado para identificar o problema.
Concluindo a análise, podemos dizer que o esquema TN-S é um bom sistema de proteção quando o neutro não apresenta falhas de rompimento antes do barramento de equipotencialização. Porém, o dispositivo IDR vai se encarregar de proteger as pessoas de choques mais graves. O aterramento deve ser o melhor possível e baixar o máximo a tensão de retorno pelo neutro.
E o esquema TT apresenta este problema?
Não, como ele é isolado, não terá o problema do retorno de fase pelo neutro em caso de rompimento. Porém, o esquema TT também apresenta suas desvantagens, pois caso ocorra alguma falha, tipo um curto circuito entre fase e terra, se a resistência de aterramento não for muito baixa (abaixo de 5 OHM) o disjuntor e o IDR não vão desarmar e vai surgir uma tensão na malha de aterramento que pode dar choques nas pessoas. E no caso de incidir descargas elétricas na instalação o esquema TT é o que mais provoca queima de equipamentos. Para finalizar, imagine a conta da energia elétrica no final do mês, caso ocorra uma falha de isolamento e o condutor fase toque no condutor terra antes do IDR, o prejuízo será muito grande.
E lembrem-se, se romper qualquer neutro entre o barramento de equipotencialização e o QDC, ou mesmo depois do QDC, não terá nenhum problema de retorno de fase pelo neutro que vai atingir o barramento de proteção e, portanto, as carcaças metálicas dos equipamentos.
Vamos continuar estudando e aprendendo, quem sabe poderemos melhorar a análise deste trabalho.
Aguardo seu comentário abaixo.
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“Conhecimento para uma vida melhor”
Boa noite, esse vídeo, é um dos melhores que eu já vi! Não tem como não entender! Eu vi um vídeo do canal eletrcity em que era explicado justamente esse tipo de problema na falta do neutro no esquema TT.
E quanto mais conteúdos técnicos mais contribui para a nossa formação técnica.
Olá Alex! Muito obrigado!!!
Muito obrigado pela tua resposta, tenho um problema muito sério de queda de raios na minha residência, já foi atingida várias vezes.
Instalei uma gaiola de faraday com captadores e um franklin, também conectei na ferragem das colunas e lages.
Foi feito um estudo e projeto detalhado e instalado um SPDA executado dentro das novas normas NBR 5419.
Tudo na casa é aterrado, todo o aterramento interno é equipotencializado e obviamente não conectado ao aterramento de neutralização do SPDA, mas mesmo assim, mesmo com o monte de protetores em todas as entradas dos eletrônicos, de vez em quando um deles queima durante uma tempestade.
O aterramento de neutralização do SPDA foi feito com 8 decidas estaqueadas e equipotencializadas, com resistência de 4,2 ohms. já o aterramento da casa foi feito com outras 9 estacas e apresentou 4,3 ohms.
Parabéns por esse artigo bem explicado
Muito obrigado Marivan!!!
Professor, eu penso o seguinte: se a instalação estiver bem feita, tudo bem conectado nos devidos lugares, então podemos dizer que o serviço foi feito de forma profissional e dentro da norma NBR 5410. Agora, se o Neutro romper por qualquer motivo mesmo e gerar um acidente. Cara, tava escrito! Lei de Murphy. Se faz de um jeito pode ter problemas, faz de outro pode ter problemas… enfim, não tem sistema 100% seguro.
Estou errado?
Um abraço.
É isso ai Antonio, fazemos sempre o certo para prevenir os acidentes, mas tudo pode acontecer em uma instalação. Abraço!
Gostei muito das explicacoes. Tanto do artigo escrito quanto dos videos e desenhos. Obrigado pelas aulas! Quando tiver uma oportunidade estarei procurando pelo seu curso online. Fica com Deus.
Olá Cláudio Rodrigues! Amém!!! Legal, muito obrigado!!! Será um prazer ter você no nosso grupo de alunos. Abraços
Gostaria de saber mais o conteúdo
Bom Dia amigo. Valeu pelo vídeo.
Em sistema TN , a norma nbr5410 não pede para medir a resistência de aterramento nesse esquema,tem que atender a equaçao: *Zs * Ia =< Vo* ,ver item 5.1.2.2.4.1 .
Zs : Impedâncias do condutores
Ia : Corrente em amperes que assegura o tempo de atuação em 5seg ou tabela 25.
Vo : Tensão nominal entre fase e neutro.
Já em sistema TT tem que medir a resistência de aterramento aí já não eh correto , confiável e prudente usar alicate amperimetro(multímetro).
Em sistema TT:
Situação 1 : 1666,66ohms com tensao de contato 50Vac(120vcc) – Pele seca.
Situação 2 : 833.33ohms com tensao de contato 25Vac(60vcc) – Pele úmida.
Situação 3 : 399,99 ohms com tensao de contato 12Vac(30vcc) – Pessoa imersa na água .
*"(RA * I_IDR) =< V_Contato*
" : Valor em tensao ,ou seja se o valor de resistência do aterramento *vezes* a corrente nominal residual do IDR(30mA) for igual ou menor que a tensão de contato(50vac,25vac e 12vac) usado na tabela C.2 da nbr4510 então atendeu ai condição.
Para se achar a resistência então temos que modificar a fórmula:
*RA =< V_Contato / I_IDR*
RA : Resistencia de aterramento.
V_Contato =Tensao limite de contato.
I_IDR = Corrente nominal residual(A) do dispositivo IDR.
Item 5.1.2.2.4.3 da NBR5410.
*Observações:*
✓ Alternada de 15HZ a 1000HZ e Continua sem indução.
✓ Para laudos só com terrômetro ,calibrado e com certificado.
✓ Para medição de aterramento ,saber a resistência do solo eh primordial ,esse estudo se faz com terrômetro ,e através dele se faz o seu tipo de aterramento(arranjo ,tratamento do solo etc).