Na elaboração da malha de aterramento é preciso determinar a tensão de passo máxima que pode existir sem que ocorra fibrilação ventricular em pessoas e animais que transitam dentro ou em regiões adjacentes da subestação. Neste artigo iremos abordar alguns parâmetros importantes.
Potencial de Passo Máximo
O cálculo da tensão de passo é bem similar ao cálculo da tensão de toque que já mostramos aqui anteriormente. Vamos descrever a seguir alguns parâmetros e variáveis importantes de se calcular para chegar no valor de tensão de passo máxima suportável. Leia mais ⬇
1. Corrente de choque de longa duração É a corrente de choque provocada por algum evento transitório envolvendo a terra de longa duração, ocasionando o surgimento de potenciais perigosos.
2. Corrente de choque de curta duração
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 obtida pela fórmula a seguir:
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 passo 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 ventriculares em uma pessoa.
Através da lei de Ohm iremos calcular a tensão de passo máxima permitida pelo corpo humano utilizando a corrente de longa duração e de curta duração, adotando como padronizado a distância de 1 metro a distância entre os 2 pés:
É a resistência do corpo humano (adotado como 1000Ω)
É a resistência própria de cada pé com relação ao terra remoto (Ω)
É a resistência mútua entre dois pés (Ω)
É a máxima corrente de curta duração admissível pelo corpo humano (A) É a máxima corrente de longa duração admissível pelo corpo humano (A) Para obter o valor da resistência própria dos pés (Rp) e a resistência mútua entre os pés (Rmp) é necessário saber:
O modelo estabelecido para o pé humano através do disco metálico que possui o valor de 0,083m
É a resistividade do recobrimento da superfície do solo (Ω x m), utilizando como referência os valores:
OBS: Em situações que não possua recobrimento, pode utilizar a resistividade da camada superficial do solo!
C = É o fator de redução que depende da espessura da camada de recobrimento
Pelo fato de Rmp (resistência mutua dos pés) ser desprezível em relação a Rp (resistência própria de cada pé) a equação final da tensão de passo máxima será:
Tensão de Passo na Malha
Para dimensionarmos uma malha de aterramento de uma subestação é necessário atender ao critério da tensão de passo, sendo que os níveis mais elevados de tensão da malha são encontrados fora da área da malha, próximo aos condutores periféricos. A equação para o calculo da tensão de passo máxima na malha de aterramento utiliza como principio a distância do condutor periférico igual à profundidade da malha, conforme visto na equação abaixo:
Conclusão
Ao calcular a tensão máxima de passo na malha (V_passo), se o seu valor for inferior a máxima tensão que o corpo humano pode suportar sem causar desfibrilação ventricular (Vpasso_max), podemos dizer que o aterramento está adequado.
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Equipe Mesh Engenharia
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