Eletrodos de aterramento

Os eletrodos de aterramento , enquanto componentes condutores enterrados, constituem um elemento fundamental de segurança em sistemas elétricos. Possuem diversas aplicações, desde eletrodos de aterramento de superfície, instalados a profundidades de 0,5 a 1 metro, até eletrodos de aterramento profundos, posicionados a profundidades superiores a 1 metro. Para um sistema de aterramento seguro, é imprescindível que ele apresente o mais alto nível de integridade e uma construção robusta.

O que são eletrodos de aterramento?

Os eletrodos de aterramento são componentes condutores de grande superfície em instalações elétricas, enterrados no solo ou embutidos em concreto para fornecer uma conexão condutora com a terra. Eles são um componente fundamental do sistema, garantindo a segurança elétrica ao estabelecer uma ligação condutora entre os pontos de contato designados de dispositivos e máquinas e o solo.

Os eletrodos são geralmente fabricados em forma de estacas, hastes, placas e gaiolas. Como estão em contato constante com o solo, devem ser feitos de materiais resistentes à corrosão. Esses materiais devem ser resistentes não apenas a efeitos químicos e biológicos, oxidação e eletrólise, mas também suportar as tensões mecânicas que podem ocorrer durante a instalação. Os materiais utilizados nas conexões dos eletrodos de aterramento devem ter a mesma resistência mecânica dos eletrodos e resistir a impactos mecânicos durante a instalação.

Utilizam-se dois tipos diferentes de eletrodos de aterramento, dependendo da sua localização. Os eletrodos de aterramento de superfície são geralmente colocados a uma profundidade de 0,5 a 1 metro. Já os eletrodos de aterramento profundo são enterrados verticalmente a uma profundidade superior a 1 metro.

Eletrodos de aterramento profundo: Os eletrodos de aterramento profundo são cravados no solo, e a distância entre eles não deve ser menor que o comprimento da haste. Os eletrodos de aterramento tipo haste devem ser cravados o mais verticalmente possível no solo.

Eletrodos de aterramento de superfície (em fita): São eletrodos de aterramento feitos de fita condutora, condutor redondo ou condutor trançado, e geralmente não são enterrados profundamente. Podem ser instalados longitudinalmente ou dispostos em configuração de estrela, anel, ilhós ou uma combinação de algumas dessas configurações.

Adição de eletrodos de aterramento: Emendas são utilizadas para conectar as partes condutoras da rede de aterramento dentro do sistema de aterramento. As emendas devem ser dimensionadas para fornecer condutividade elétrica, resistência mecânica e térmica equivalentes às dos eletrodos de aterramento.

Para que servem os eletrodos de aterramento ?

Os eletrodos de aterramento desempenham um papel crucial nos sistemas elétricos em termos de segurança da vida e proteção de equipamentos. Eles eliminam o risco de choque elétrico, garantindo que as correntes de fuga sejam direcionadas com segurança para o aterramento. Também protegem os dispositivos elétricos contra sobrecorrente e sobretensão, reduzindo o risco de mau funcionamento e incêndios. Especialmente em situações de curto-circuito, protegem tanto a vida humana quanto a segurança do sistema, garantindo que as altas correntes passem por um caminho seguro.

Os eletrodos de aterramento, que também oferecem proteção contra descargas atmosféricas, distribuem altas tensões com segurança, reduzindo o risco de arco elétrico. Eles melhoram o desempenho de dispositivos eletrônicos, reduzindo a interferência elétrica. Em áreas com presença de pessoas e animais, a resistência dos sistemas de aterramento deve ser de, no máximo, 10 ohms. Para reduzir essa resistência, os eletrodos são enterrados a uma profundidade adequada e o solo deve ter alta condutividade.

Tipos e características de eletrodos de aterramento

Existem eletrodos de aterramento com diferentes características para atender a diversas necessidades de aterramento. Esses eletrodos oferecem vantagens específicas dependendo do material utilizado e da técnica de fabricação.

Redes de aterramento

As redes de aterramento são utilizadas para garantir a segurança em instalações elétricas. São sistemas interligados feitos de materiais condutores. Geralmente construídas com condutores de cobre, essas redes são instaladas horizontalmente no subsolo e projetadas para fazer contato com uma grande parte do solo.

Chapas galvanizadas

As chapas galvanizadas são produzidas nas dimensões de 100x50 cm. Sua espessura varia de 1 mm a 3 mm. Item de Obras Públicas nº 30.1 CHAPA DE ATERRAMENTO, 5 M. FITA GALVANIZADA E SEU ENTERRO.

Estacas galvanizadas

Estacas galvanizadas são hastes metálicas longas, geralmente de aço, protegidas contra corrosão por um revestimento de zinco. São utilizadas em sistemas elétricos para conectar o fio neutro à terra. Essas estacas são preferidas devido à sua durabilidade e longa vida útil. Geralmente são produzidas em comprimentos entre 1 m, 1,5 m e 2 m. (Item de Obras Públicas nº 30.4.2: eletrodo de aterramento galvanizado de 2 m de comprimento, 65x65x7 mm, e seu enterramento.)

Varetas galvanizadas (tipo pontiagudo)

Os eletrodos de aterramento galvanizados são revestidos com zinco através da técnica de galvanização a quente. Esses eletrodos recebem um tratamento especial para serem resistentes à corrosão. Geralmente são produzidos em comprimentos de 1, 1,5 e 2 metros, e espessuras que variam de 16 mm a 20 mm. Embora sejam menos dispendiosos, sua vida útil subterrânea é menor em comparação com os eletrodos de cobre.

Placas de cobre

As placas de cobre utilizadas em sistemas de aterramento são produzidas nos tamanhos 70x70 cm e 100x100 cm, e com espessuras de 1 mm a 5 mm. A espessura mínima para placas de cobre deve ser de 1,5 mm. Sua área superficial deve ser de pelo menos 0,5 m².

Varetas de aço inoxidável revestidas de cobre

As barras de aço inoxidável revestidas de cobre destacam-se pelas suas propriedades não magnéticas. São fabricadas revestindo-se o aço inoxidável com cobre. São particularmente indicadas para ambientes com equipamentos eletrónicos sensíveis, minimizando a interferência eletromagnética. São produzidas em comprimentos que variam entre 1000 mm e 3000 mm e com espessuras de cobre entre 1 mm e 3 mm.

Barras de aço revestidas de cobre

O aço de alta resistência é revestido com cobre eletrolítico com 99,95% de pureza, utilizando uma ligação metalúrgica. As barras de aço revestidas de cobre são tipicamente revestidas com uma espessura de 250 mícrons. É menos dispendioso do que o cobre puro e possui uma vida útil subterrânea muito mais longa do que o aço. Enquanto os revestimentos de 20 mícrons trincam ao serem dobrados, os revestimentos de 250 mícrons não trincam. É fabricado de acordo com a norma IEC 61561-2.

Varetas de cobre (tipo pontiagudo)

Hastes de cobre pontiagudas, feitas de cobre maciço, são produzidas com diâmetros que variam de 12 mm a 20 mm e comprimentos de 1 metro a 3 metros. Por exemplo, uma haste de 1 metro com diâmetro de 16 mm pesa aproximadamente 1,79 kg. Um modelo de 3 metros com o mesmo diâmetro pesa 5,35 kg. Elas possuem excelente resistência à corrosão.

Barras de cobre (tipo roscado)

Os eletrodos de aterramento de cobre com rosca permitem uma conexão fácil a outros eletrodos ou componentes do sistema. Geralmente são produzidos com diâmetros de 14 mm, 16 mm, 18 mm e 20 mm. As roscas podem ser M.8, M.10 ou M.12, dependendo do diâmetro. Seus comprimentos variam entre 1 e 3 metros. Graças à sua estrutura conectável, é possível criar eletrodos mais longos unindo-os.

Obras Públicas, Item nº 35.750.4002: Eletrodo de aterramento (haste) de cobre eletrolítico (em conformidade com as normas TS 435/T1 e TS EN IEC 62561-2)