Este procedimento tem por objetivo, estabelecer parâmetros para inspeção e ensaios de rotina, tais como:
• Inspeção Visual;
• Ensaio de Medição da Resistividade do Solo;
• Ensaio de Medição da Resistência Ôhmica da Malha de Aterramento; • Ensaio de Medição de Tensão de Passo;
• Ensaio de Medição de Tensão de Toque. 3.7.1 Cadastro
Conferir especificações técnicas e anotar os dados e parâmetros na devida ficha de inspeção.
3.7.2 Inspeção visual
Verificar o estado geral da malha de aterramento quanto a conexões de interligações da mesma nas estruturas, nos equipamentos e na cerca de subestações.
3.7.3 Ensaio de medição da resistividade do solo
Equipamento Utilizado: Terrômetro Digital. Figura 31: Terrômetro Digital
Fonte: FG, (2020).
Procedimentos: Analisar a área das medições a serem realizadas. As medições devem cobrir toda a área a ser abrangida pelos eletrodos de aterramento. A norma recomenda como 5 o número mínimo de pontos a ser medido para uma área de até 10.000 m. No caso de subestações com a malha de aterramento já existente, faz-se as medições em volta da mesma e pelo lado de fora da cerca, num total de 8 conjuntos de medições (cada conjunto de medições com espaçamentos de 1, 2, 4, 8, 16, etc. metros) espaçados igualmente.
Cravar no terreno 4 hastes bem alinhadas e igualmente espaçadas (método de Wenner), iniciando as medições com espaço entre elas de 1m, em seguida 2m, 4m, 8m, 16m, etc., em todos os 8 pontos de medições;
Conectar os cabos do Terrômetro nas hastes cravadas no terreno. Selecionar a escala do Terrômetro na maior escala (20 kΩ), e ligá-lo. Mudar a escala de 20 kΩ para 2000 Ω, 200 Ω ou 20 Ω (conforme a necessidade de leitura apresentada no display).
Executar as leituras de resistências ôhmicas dos 8 conjuntos de medições e calcular as resistividades através da fórmula de Wenner (p = 2 p R D), onde (R = Valor de resistência ôhmica lido no display e D = Distância do espaçamento entre hastes) e anotar na ficha de testes.
3.7.4 Ensaio de medição da resistência ôhmica da malha de aterramento
Equipamento Utilizado: Terrômetro Digital.
Procedimentos: Medir com uma fita métrica a maior diagonal da malha de aterramento, cravar no terreno a primeira haste para a circulação de corrente numa distância de no mínimo 2 (duas) a 5 (cinco) vezes a maior diagonal da malha de terra, e em direção oposta do ponto médio de um dos lados, ou em um dos vértices da mesma, supondo a malha com geometria retangular.
Cravar no terreno a segunda haste para a tomada de tensão, numa distância de 61,8% em relação a primeira haste. A distância da segunda haste em relação a malha de terra, deve ser de, no mínimo, a maior diagonal da malha.
Conectar os cabos do Terrômetro nas hastes, selecionar a escala na maior escala (20 kΩ), pressionar o botão LIGA e na sequência mudar a escala de 20 kΩ para 2000 Ω, 200 Ω ou 20 Ω (conforme a necessidade de leitura apresentada no display).
Anotar na ficha de testes o valor da primeira leitura apresentado no display, para verificar se não há influência entre os eletrodos.
Duas novas medições devem ser realizadas com a haste de tensão deslocada 6 (seis) metros na direção da malha de terra e 6 (seis) metros na direção da haste de corrente. Se os três resultados forem substancialmente semelhantes (+ ou – 5%), a média das três leituras é tomada como sendo a resistência de aterramento da malha. Do contrário, o ensaio deve ser repetido com um maior espaçamento entre as hastes.
Efetuar, no mínimo, 6 (seis) medições, mantendo fixa a haste de corrente e movendo a haste de tensão para 20, 40, 50, 60, 70 e 80% em relação a distância da haste de corrente, anotando na ficha de testes o valor de cada medição.
3.7.5 Ensaio de medição de tensão de passo
Equipamento Utilizado: 01 Fonte de tensão variável CA, 02 Eletrodos, 01 Resistor de 2 kΩ, 01 Voltímetro e 01 Amperímetro.
Procedimentos: Aproveitando a mesma haste de corrente já cravada no terreno para medição da resistência da malha de terra, aplicar através da fonte de tensão variável uma diferença de potencial entre a haste e a malha de terra, de forma que circule um múltiplo da corrente de curto-circuito (calculada em projeto). Esse valor deve ser suficientemente alto, que possa ser detectado por um amperímetro com precisão de 02 dígitos.
Observação: Para um melhor rendimento da circulação de corrente, é aconselhável o valor de resistência ôhmica da haste E3 ser abaixo de 1000 Ω.
Cravar no interior da subestação até atingir o solo, 2 eletrodos com espaçamento entre eles de 1 metro, interligando entre eles um resistor de 2000Ω para simulação de um corpo humano. Com o auxílio de um voltímetro, medir a diferença de potencial entre os dois eletrodos e anotar na ficha de testes.
Repetir as medições em vários pontos da subestação. Esses valores devem ser suficientemente altos, que possam ser detectados por um voltímetro com precisão de 02 dígitos. As tensões encontradas deverão ser transformadas e comparadas com a corrente de curto- circuito máxima prevista em projeto para uma falha de fase à terra, através da fórmula:
Up =Ue × Ixxmax Ie
Equação (2)
Onde:
Up – Tensão de passo calculada em projeto; Ue – Tensão encontrada no ensaio;
Iccmax – Corrente de curto-circuito máxima; Ie – corrente aplicada no ensaio.
3.7.6 Ensaio de medição de tensão de toque
Equipamento Utilizado: 01 Fonte de tensão variável CA, 01 Eletrodo, 01 Resistor de 2 kΩ, 01 Voltímetro e 01 Amperímetro.
Procedimentos: Aproveitando a mesma haste de corrente já cravada no terreno para medição da resistência da malha de terra, aplicar através da fonte de tensão variável uma diferença de potencial entre a haste e a malha de terra, de forma que circule um múltiplo da corrente de curto-circuito (calculada em projeto). Esse valor deve ser suficientemente alto, que possa ser detectado por um amperímetro com precisão de 02 dígitos.
Observação: Para um melhor rendimento da circulação de corrente, é aconselhável o valor de resistência ôhmica da haste ser abaixo de 1000 Ω.
Cravar no interior da subestação até atingir o solo, 1 eletrodo com espaçamento entre o mesmo e qualquer estrutura de 1 metro, interligando entre o eletrodo e a estrutura um resistor de 2000 Ω para simulação de um corpo humano. Com o auxílio de um voltímetro, medir a diferença de potencial entre o eletrodo e a estrutura e anotar na ficha de testes.
Repetir as medições em várias estruturas da subestação. Esses valores devem ser suficientemente altos, que possam ser detectados por um voltímetro com precisão de 02 dígitos. As tensões encontradas deverão ser transformadas e comparadas com a corrente de curto- circuito máxima prevista em projeto para uma falha de fase à terra, através da fórmula:
Up =Ue × Ixxmax Ie
Equação (3) Onde:
Up – Tensão de toque calculada em projeto; Ue – Tensão encontrada no ensaio;
Iccmax – Corrente de curto-circuito máxima; Ie – Corrente aplicada no ensaio.