Em uma instalação elétrica, o sistema de aterramento é um conjunto de componentes que tem como principal objetivo garantir a segurança de pessoas e equipamentos, além de contribuir para o bom funcionamento do sistema elétrico. Ele faz isso criando um caminho de baixa resistência para que correntes elétricas indesejadas, como as de um curto-circuito ou uma descarga atmosférica, sejam desviadas para a Terra (solo) de forma segura.
Sistema de Aterramento
O sistema de aterramento é fundamental e obrigatório por normas técnicas, como a NBR 5410 no Brasil, que estabelece os requisitos para instalações elétricas de baixa tensão. Suas principais funções são:
- Proteção contra Choques Elétricos: Em caso de falha no isolamento de um equipamento, a corrente elétrica pode energizar sua carcaça metálica. O aterramento desvia essa corrente para a terra, evitando que pessoas que toquem o equipamento recebam um choque.
- Proteção de Equipamentos: Ao desviar correntes de falta para a terra, o aterramento protege equipamentos sensíveis (computadores, televisores, máquinas industriais) contra danos causados por surtos de tensão ou falhas elétricas.
- Estabilidade do Sistema: Ajuda a manter os níveis de tensão estáveis e uniformes, prevenindo sobretensões e outras anomalias que podem afetar o desempenho e a segurança.
- Facilitação da Atuação de Dispositivos de Proteção: Fusíveis e disjuntores dependem de um caminho de baixa resistência para a corrente de falta fluir, permitindo que eles atuem rapidamente e desliguem o circuito em caso de anomalia.
- Descarga de Cargas Estáticas: Ajuda a dissipar cargas estáticas acumuladas em carcaças de máquinas e equipamentos.
- Proteção contra Descargas Atmosféricas: Em conjunto com para-raios (SPDA), o aterramento desvia a energia de raios para o solo, protegendo a edificação e seus ocupantes.
Existem diferentes esquemas de aterramento (TN, TT, IT), que variam na forma como o neutro e as massas são conectados à terra.
Terra (Solo)
O solo, ou terra, é a grande massa condutora que serve como ponto de referência para o potencial zero em um sistema elétrico. Quando falamos em “aterrar”, estamos literalmente conectando um ponto do sistema elétrico ao solo.
A interação entre o solo e os condutores de aterramento é crucial. Quando uma corrente de falta é injetada no solo através de um eletrodo de aterramento (como uma haste), ela se dissipa na terra. A resistência de aterramento é a resistência que a corrente encontra ao se dispersar no solo. Quanto menor essa resistência, mais eficaz será o aterramento. Fatores como a composição do solo, umidade e temperatura afetam a resistência de aterramento.
Condutor Terra
O condutor terra, também conhecido como condutor de proteção (PE – Protection Earth) ou simplesmente fio terra, é o componente físico que conecta as partes metálicas não condutoras de corrente dos equipamentos e da instalação ao sistema de aterramento e, consequentemente, à terra.
Ele é projetado para não conduzir corrente em condições normais de operação. Sua função é entrar em ação apenas em caso de falha, fornecendo um caminho seguro e de baixa impedância para a corrente de fuga fluir para o solo, evitando assim que as carcaças dos equipamentos fiquem energizadas.
Os materiais mais comuns para condutores de aterramento incluem cobre, alumínio ou cobre-clad alumínio, sendo o cobre o preferido devido à sua alta condutividade e resistência à corrosão. A cor padrão para o condutor terra é verde ou verde com amarelo.
Em resumo, o sistema de aterramento, o solo e o condutor terra trabalham em conjunto para formar uma barreira de segurança vital em qualquer instalação elétrica, protegendo vidas e patrimônio.