3 tipos de aterramento que você precisa saber e qual é o mais indicado pela NBR 5410

Você conhece os tipos de aterramento elétrico e quais suas finalidades?

Muitas instalações residenciais no Brasil não possuem um sistema adequado de aterramento, o que é obrigatório de acordo com as normas de instalações elétricas.

E com os avanços de hoje em eletrônica e tecnologia, a escolha do tipo de aterramento tornou-se uma parte essencial de um sistema de fornecimento de energia elétrica

Portanto, se você quer aprender quais são os tipos de aterramentos recomendados de acordo com a norma NBR 5410, então, continue lendo esse artigo. Nele você vai aprender mais sobre:

 

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O que é aterramento elétrico e pra que serve o fio terra na instalação elétricaIntrodução sobre os tipos de aterramento da norma NBR 5410

O aterramento elétrico é uma medida de segurança utilizada em instalações elétricas, para proteger  as pessoas, através do contato humano com a carcaça de equipamentos, e o patrimônio, contra uma falha no isolamento.

Um exemplo clássico é a nossa geladeira que é uma caixa de metal que possui pés de borracha com eletricidade percorrendo dentro e fora dela.

Se por algum motivo à eletricidade entrar em contato com o chassi, os pés de borracha impediriam a eletricidade de ir para o solo.

Porém, essa energia seria conduzida para a primeira pessoa que tocar na geladeira.

O choque acontece porque existe diferença de potencial entre a pessoa e o equipamento, o que ocasiona uma descarga elétrica.

A palavra terra equivale ao que denominamos aterramento elétrico,  que é comum a quaisquer circuito de distribuição sejam residencial, comercial ou industrial.

Pra que serve o fio terra na instalação elétrica

O fio terra é o caminho adicional para a corrente elétrica retornar com segurança para o chão, ou seja, se ocorrer um curto-circuito, a corrente fluirá através do fio terra.

Com isso, causando um fusível queimado ou disjuntor aberto, um resultado muito mais preferível do que o choque que pode resultar em um acidente.

Nos projetos mais recentes de construção de prédios e casas, as tomadas elétricas já são projetadas para acomodar o plugue com três pinos.

Isto significa, uma garantia a mais na preservação dos equipamentos elétricos quando plugados a tomadas.

Isso, porque o terceiro pino é conectado ao aterramento elétrico, garantindo que cada item ligado a uma tomada elétrica pode ser conectado à terra.

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Porque fazer o aterramento elétrico e quais são suas vantagens

Todo profissional da área de eletricidade, deve saber a importância de introduzir um sistema de proteção contra choques provocados por contatos diretos ou indiretos, corrente de fuga ou sobretensão.

Por isso, vamos compreender melhor, porque fazer o aterramento em uma instalação elétrica e quais as vantagens em três pontos, que são eles:

  • Proteção da integridade física das pessoas;
  • facilitar o funcionamento de dispositivos de proteção;
  • descarregar cargas eletrostáticas de carcaças de objetos e equipamentos.

O primeiro ponto diz respeito à proteção das pessoas e o patrimônio, de falhas (curto-circuitos) na instalação, evitando riscos de danos, lesões e morte.

Em caso de chuva com fortes descargas atmosféricas, o aterramento protege o usuário do equipamento em uso, criando um caminho alternativo para a corrente escoar para a terra.

O segundo ponto, diz respeito a importância do bom funcionamento dos dispositivos de proteção como fusíveis ou disjuntores.

Estes dispositivos passarão a atuar apenas em casos extremos nos quais ocorra sobrecarga na instalação ou risco de curto-circuito.

Neste caso, a sua função é eliminar a tensão de contato perigosa capaz de promover acidentes.

O terceiro e último ponto a ser destacado, é que nas carcaças de qualquer máquina ou equipamento utilizado, onde fica acumulada uma carga eletrostática que precisa ser desviada para a terra.

Isso significa que os equipamentos ou componentes elétricos utilizados em uma instalação elétrica não devem dar choques elétricos.

Nesse caso tal sistema desde que bem executado, garante que sejam evitados choques por contato indireto (partes metálicas conduzindo energia).

Mas, se isso acontece é porque provavelmente há um defeito, e se o defeito está na isolação de um aparelho ou de um equipamento, então eles devem ser consertados imediatamente.

O que diz a norma NBR 5410 sobre os tipos de aterramento

O aterramento elétrico, com certeza, é um assunto que gera um número enorme de dúvidas quanto às normas e procedimentos a serem seguidos.

A  ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) possui uma norma chamada NBR 5410, que rege o campo de instalações elétricas em baixa tensão.

A norma é tão importante, que fizemos um quiz pra você testar os seus conhecimentos e descobrir se está seguindo todos os passos para elaboração do projeto elétrico.

De acordo com NBR 5410, as instalações elétricas de baixa tensão devem obedecer, quanto aos aterramentos funcional e de proteção, e a três tipos de aterramento básicos que citaremos ao longo deste artigo.

As subseções 6.3.3.1.1 até 6.3.3.1.3 da norma, referem-se aos possíveis sistemas de aterramento que podem ser feitos.

É importante lembrar que o assunto sobre aterramento,  é bastante vasto e complexo, porém, demonstraremos aqui, algumas regras básicas.

O não cumprimento dos itens contidos na norma pode colocar em risco os usuários e equipamentos, além de poder ocorrer o mau funcionamento do circuito.

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A diferença entre os tipos de aterramento e a simbologia elétrica utilizada3 tipos de aterramento em instalações elétricas

No Brasil, o aterramento de redes de baixa tensão, seja 127 V ou  220 V, é regido pela NBR 5410 da ABNT, que define três esquemas básicos de aterramento, chamados TT, TN e IT.

O esquema TN é ainda subdividido em três esquemas: TN-C, TN-S e TN-C-S, totalizando cinco maneiras diferentes que iremos abordar, para implementar aterramento em uma rede elétrica de baixa tensão.

A  diferença entre os tipos de aterramento,  consiste nas ligações dos condutores neutro e terra entre o equipamento considerado e o transformador que está localizado em via pública.

O neutro é um condutor fornecido pela concessionária de energia elétrica, pelo qual há o retorno da corrente elétrica.

O terra é um condutor construído através de uma haste metálica e que, em situações normais, não deve possuir corrente elétrica circulante.

A massa é o equipamento que será utilizado ou a carcaça como por exemplo, toda a caixa metálica do equipamento.

A grande diferença entre terra e neutro é que, pelo neutro há corrente circulando, e pelo terra, se houver, deverá ser breve, isto é,  desviar a descarga atmosférica para a terra.

O condutor de proteção é identificado pelas cores verde e amarela ou simplesmente verde, segundo padrão especificado na NBR 5410.

Simbologias dos tipos de aterramento e qual o seu significado

Nós aprendemos, que existem três regimes de neutro em baixa tensão definidos por esquemas e referenciados com duas letras.

A primeira letra corresponde à posição do neutro relativamente à terra e a segunda à situação das massas.

O significado de cada uma das letras é o seguinte, a letra T corresponde a terra, N de neutro, C de combinado, S de separado e I de impedância.

Segundo a norma NBR 5410 na subseção 4.2.2.2, na classificação dos sistemas de aterramento podem ser melhor compreendidas essas simbologias da seguinte forma.

A primeira letra indica a situação da alimentação em relação ao terra, com “T” (“Terra”) indicando um ponto diretamente aterrado e “I” (“Isolamento”) indicando isolamento de todas as partes vivas em relação à terra.

Neste caso, é mais utilizado para uso de aterramento individual ou aterramento usando o terra da entrada do circuito, porém isolado do circuito através de impedância.

A segunda letra indica a situação das massas da instalação elétrica em relação à terra.

Neste caso, a letra “T” (“Terra”) indica que as massas (cargas) são diretamente aterradas e “N” (“Neutro”) indica massas (cargas) ligadas ao ponto de alimentação aterrado (normalmente o neutro).

Por fim, as demais letras são para disposição do condutor neutro e do condutor de proteção.

A letra S quer dizer “Separado”, ou seja, tendo funções de neutro e proteção feitos por condutores distintos, e a letra C que quer dizer “Combinado”, tendo funções de neutro e proteção feitos pelo mesmo condutor (“condutor PEN”).

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Tudo o que você precisa saber sobre os 3 tipos de aterramentoSimbologia usada nos tipos de aterramento da norma NBR 5410

Segundo a NBR 5410 ainda na subseção 4.2.2.2 as figuras que ilustram os esquemas de aterramento, devem ser interpretadas de forma genérica.

As figuras sobre os tipos de aterramento que serão utilizadas, tem como exemplo sistemas trifásicos.

As massas indicadas não simbolizam um único, mas sim qualquer número de equipamentos elétricos, e as figuras não devem ser vistas com conotação espacial restrita.

Deve-se notar, neste particular, que como uma mesma instalação pode eventualmente abranger mais de uma edificação, as massas devem necessariamente compartilhar o mesmo eletrodo de aterramento, se pertencentes a uma mesma edificação.

Mas também podem, em princípio, estar ligadas a eletrodos de aterramento distintos, se situadas em diferentes edificações, com cada grupo de massas associado ao eletrodo de aterramento da edificação respectiva.

Para composição melhor compreensão, faremos uso das simbologias L1, L2 e L3, que representam as linhas de transmissão de energia.

O condutor neutro, o condutor de proteção e o condutor combinado, conforme é mostrado na figura acima, além da simbologia padrão do aterramento.

Este detalhes são tão importantes, que tem uma atenção especial dedicada no nosso curso Projeto Elétrico do Zero, que ensina todos os passos na realização de um projeto elétrico residencial.

Feitas as seguintes observações, vamos agora conhecer os tipos de aterramentos, suas ligações e suas definições.

Tipo de aterramento TT com neutro aterradoTipo de aterramento tt de acordo com a norma NBR 5410.

Esse sistema é considerado o mais eficiente de todos, pois tem uma haste própria para aterramento no transformador.

O neutro é aterrado logo na saída e segue (como neutro) até a carga (equipamento), e a massa do equipamento é aterrada com uma haste própria, independente da haste de aterramento do neutro.

Todas as partes metálicas expostas do sistema, além de todas aquelas estranhas à instalação são ligadas a um ou mais de um eletrodo de aterramento da alimentação.

É como no modelo de tomadas de três pinos, onde o terceiro pino é conectado ao aterramento elétrico, garantindo que cada aparelho ligado na tomada possa ser aterrado.

Este tipo de aterramento, é recomendado para sistemas onde a fonte de alimentação e a carga estiverem distantes uma da outra.

Tipo de aterramento TN

De acordo com a norma NBR 5410 na subseção 4.2.2.2.1, o esquema TN possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto através de condutores de proteção.

São consideradas três variantes de esquema TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, sendo eles:

Tipo de aterramento TN-C com funções de neutro e proteção combinadas pelo mesmo condutorTipo de aterramento TN-C de acordo com a norma NBR 5410

Este tipo de aterramento é considerado o menos recomendado, ele possui o fio terra e o neutro conectados no mesmo ponto de alimentação do circuito e são distribuídos no mesmo condutor.

Conforme demonstrado na imagem acima, após o neutro ser aterrado na entrada, ele próprio é ligado ao neutro e à massa do equipamento, e sua identificado é PEN (condutor de proteção neutro), e não PE, como nos esquemas anteriores.

O esquema TN-C requer o estabelecimento de um ambiente equipotencial eficiente dentro da instalação com eletrodos de terra espaçados tão regularmente quanto possível.

Neste esquema de aterramento, não é permitido para condutores de seção inferior a 10 mm² e para os equipamentos portáteis, e a tensão do condutor neutro junto à carga não é zero.

Outro ponto importante, é que neste esquema, não se admite o uso de dispositivos DR, e há também um risco maior, no caso de ruptura do condutor neutro.

Tipo de aterramento TN-S com condutor neutro e proteção separados na instalaçãoTipo de aterramento tn-s de acordo com a norma NBR 5410.

Neste modelo, o terra e o neutro conectam-se no mesmo ponto de alimentação do circuito, mas são distribuídos de maneira independente por toda a instalação.

Na imagem acima, o neutro é aterrado logo na saída do transformador , e levado até a carga , e paralelamente, outro condutor identificado como PE é utilizado como fio terra , e é conectado à carcaça (massa) do equipamento.

A proteção deve ser garantida por dispositivos DR (diferencial-residual), que detectam a corrente que escoa pela terra.

Neste esquema de aterramento,  o condutor de proteção PE está sempre com tensão zero, possui baixa impedância para correntes de falta (altas correntes), e é utilizado quando a distância entre a carga e a fonte não é muito grande.

Tipo de aterramento TN-C-S com condutor neutro e proteção combinados e separadosTipo de aterramento tn-c-s de acordo com a norma NBR 5410.

No esquema TN-C-S as funções de neutro e de proteção também são combinadas em um mesmo condutor (PEN), porém este se divide em um condutor de neutro e outro de proteção no circuito onde são ligadas as massas.

Porém, o condutor neutro e proteção são combinados em uma parte e separados em outra parte da instalação, e o esquema TN-C não deve nunca ser usando à jusante do sistema TN-S.

A proteção deve ser garantida por dispositivos DR pois representa o único meio adequado para proteção contra choques elétricos.

O sistema pode ser usado do ponto de vista da relação de preço e qualidade, usado principalmente em algumas partes das instalações eléctricas em reconstrução.

Tipo de aterramento IT com neutro isolado ou aterrado por impedânciaTipo de aterramento it com impedância de acordo com a norma NBR 5410.

Este tipo de aterramento já foi muito utilizado nos Estados Unidos e abandonado por problemas de tensões transitórias que ocorriam em grandes instalações.

Segundo a norma NBR 5410 na subseção 4.2.2.2.3, no esquema IT todas as partes vivas são isoladas da terra ou um ponto da alimentação é aterrado através de impedância.

As massas da instalação são aterradas, verificando-se as seguintes possibilidades:

  • Massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentação, se existente; e
  • Massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento próprio(s), seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação, seja porque o eletrodo de aterramento das massas é independente do eletrodo de aterramento da alimentação.

O neutro é isolado da terra ou conectado através da inserção de uma impedância de valor elevado (resistência ou indutância).

Nas imagem acima, vemos a representação gráfica do esquema de aterramento IT com alimentação aterrada através da impedância e na imagem abaixo temos um aterramento isolado (sem aterramento de alimentação).

Tipo de aterramento it sem impedância de acordo com a norma NBR 5410.

Nestes sistemas o neutro pode ser ou não distribuído pela instalação, sendo obrigatória a utilização de dispositivo supervisor de isolamento (DSI) com alerta sonoro e ̸ ou visual.

Este tipo de aterramento, é recomendado onde é indispensável a continuidade do serviço, como em hospitais e indústrias.

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Conclusão: Os tipos de aterramento mais indicados pela NBR 5410Conclusão sobre os tipos de aterramento da norma NBR 5410

Neste artigo, aprendemos o que é aterramento, um item obrigatório nas instalações elétricas atuais, e sua função está na proteção dos equipamentos e também evitar choques elétricos.

Aprendemos sobre os tipos de aterramentos para uma rede elétrica de baixa tensão, sendo eles o esquema TT, IT, TN-C, TN-S, TN-C-S, e suas aplicações, segundo a norma NBR 5410.

Em meio a vários tipos de aterramento, a norma nos orienta qual deveria ser a solução mais viável, seguindo três observações importantes para facilitar a nossa escolha.

Em primeiro lugar, deve se optar pelo tipo de aterramento TT sempre que possível, mas caso não seja possível utilizar o sistema anterior (por razões operacionais e de ordem estrutural do ambiente), deve-se optar pelo tipo de aterramento TN-S.

Em último caso, onde as escolhas anteriores não poderem ser aplicadas, devemos optar pela escolha do tipo  de aterramento TN-C apenas se os dois anteriores não puderem ser estabelecidos.

A escolha do aterramento é muito importante, por isso, é sempre importante lembrar que, todo o trabalho  seja um projeto, uma manutenção ou uma simples instalação em baixa tensão deve ser feita, sempre obedecendo às normas técnicas.

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