Na elaboração do projeto da malha de aterramento existem alguns parâmetros que devemos considerar para garantir a segurança dos operadores. A elaboração da malha de aterramento exige que seja considerado todos os potenciais perigosos que podem surgir em eventos transitórios envolvendo a terra no sistema.
Todas as subestações devem ser dimensionadas de modo que independente da falta envolvendo a terra que surgir, o operador estará seguro de qualquer potencial interno que possa ocasionar desfibrilação ventricular. Neste artigo iremos abordar sobre os parâmetros utilizados para realizar o dimensionamento da malha de aterramento em relação ao potencial de toque interno em subestação.
Potencial de toque máximo
Antes de analisarmos o potencial de toque máximo que podem existir em uma subestação, é necessário ter conhecimento da corrente de choque que o corpo humano suporta e quais tipos de choques podem ocorrer no sistema.
Corrente de choque de longa duração
1. É a corrente de choque provocada por algum evento transitório envolvendo a terra de longa duração, ocasionando no surgimento de potenciais perigosos.
2. Corrente de choque de curta duração
Após muita pesquisa, o pesquisador Charles Dalziel concluiu que 99,5% das pessoas com peso de 50kg ou mais, podem suportar em um intervalo de tempo de 0,03 até 3 segundos sem a ocorrência de fibrilação ventricular, a corrente elétrica:
O valor do intervalo de tempo da duração do choque elétrico é estabelecido pelo tempo máximo que o sistema de proteção leva para eliminar o evento transitório do sistema.
Para determinarmos o potencial de toque máximo que pode existir em uma malha de aterramento, analisaremos separadamente todos os elementos envolvidos para que não permita o surgimento de uma corrente de choque que cause fibrilações ventricular em uma pessoa.
Utilizando a lei de Ohm para calcularmos as máximas tensões de toque permissível pelo corpo humano utilizando a corrente de longa e de curta duração:
Para melhorar a tensão de toque e de passo pode ser utilizado camada de recobrimento composto de vários tipos de materiais sendo o mais comum o uso da brita e concreto. No caso de subestações utilizamos para compor o solo com brita que possui várias funcionalidades. O concreto é muito utilizado em subestações blindadas, sendo mais conhecido do redie e em algumas estruturas pode existir a presença de asfaltos.
Ao utilizar um material de recobrimento você deve calcular um fator de correção para cálculo da tensão de toque, conforme mostrado abaixo:
O gráfico a seguir mostra o fator de redução em relação à altura da camada superficial ()
Tensão de toque
Em situações de defeito envolvendo a terra, a corrente de falta escoa preferencialmente pelas bordas da malha de aterramento devido a interação dos condutores da malha, portanto o potencial máximo está situado nas bordas da malha e pode ser obtida através da seguinte equação:
Conclusão
Ao calcular a tensão máxima de toque na malha (Vmalha), se o seu valor for inferior a máxima tensão que o corpo humano pode suportar sem causar desfibrilação ventricular (Vtoquemax), podemos dizer que o aterramento está adequado.
Gostou deste conteúdo? Deixe nos comentários suas dúvidas sobre tensão de toque!
Um abraço e até a próxima,
Equipe Mesh Engenharia
⚡ Materiais Gratuitos! Aqui você encontrará os melhores materiais sobre Projetos de Subestação e Estudos de Proteção para otimizar seu tempo. Clique aqui para fazer o download.
