Esquemas de ligação à terra: TN, TT e TI

A escolha correta dos elementos de proteção de uma instalação elétrica, minimiza ou elimina o risco de incêndio, explosão ou choques eléctricos decorrentes do seu uso. O esquema de ligação à Terra é um aspecto fundamental a ter em conta. Segundo a secção 3, das RTIEBT, são três os esquemas de ligação que podem ser utilizados: TT, TN e IT[34].

Figura 2.14: Tipos de esquemas de ligação à terra. Esquemas de ligação à Terra em baixa tensão, Hager

Um bom sistema de terras tem por objetivo assegurar [35]:

• Segurança das pessoas: Tem como função evitar que se criem potenciais perigosos de toque e de passo, através da criação de terras de baixa impedâncias e de interligar todas as massas dos aparelhos à terra, evitando contatos com tensões que podem ser perigosas

• Proteção do equipamento e do edifício: Criar ligações diretas à terra, com um valor muito baixo de impedância, dos equipamentos e dispositivos de proteção de forma a escoar correntes prejudiciais causadas por defeitos ou descargas atmosféricas

Esquema TT

O esquema TT, como verificado na definição, o condutor neutro e as massas são diretamente ligadas à terra através de condutores de proteção. Este é o sistema mais utilizado dentro das

instalações de utilização e nos PT privados. Na Figura 2.15está representado um esquema TT.

No sistema TT, no caso de existir um defeito e a massa se encontrar com potencial, o circuito passará a ser formado pelo condutor de fase, o condutor de proteção que liga a massa à terra, sendo fechado pelo secundário do transformador. Assim, caso exista um contato indireto com a massa, evita-se que o circuito seja fechado pela pessoa, colocando esta fora de perigo.

Figura 2.15: Esquema TT. Imagem obtida a partir da documentação Hager sobre “Esquemas de Ligação à terra”, subcapítulo “Esquema TT”

Em conjunto com o sistema TT, devem ser utilizados dispositivos diferenciais que tem como função detetar a existência de fugas de corrente, atuando rapidamente e abrindo o circuito.

O valor da resistência de terra é obtido através da fórmula 2.1, em que para o valor da corrente diferencial (que é a diferença de corrente para o qual pretendemos que seja feita a abertura do aparelho) e para a tensão de contato (Uc) de 50 V.

Uc = RA∗ I∆n (2.1)

Na Tabela 2.5, são representados alguns valores típicos de diferencias e o valor da resistência de terra máximo onde podem ser colocados os elétrodos de terra.

Tabela 2.5: Valores de correntes diferenciais normalmente utilizados e valores de terra para uma tensão de contato de 50 V

Corrente diferencial I∆n RA (Ω)

Média sensibilidade 500 mA 100 300 mA 167 100 mA 500 Alta sensibilidade 30 mA 1667

Esquema TN

O sistema TN (2.16é muito utilizado em redes de distribuição, devido a ser mais económico,

onde a neutro é ligada diretamente à terra, enquanto as massas são ligadas ao contutor neutro. No caso das rede distribuição a terra global de neutro não poderá ser superior a 10 ohm (Arttigo

no136 do RSRDEEBT), devendo cumprir com as condições impostas no Artigo no13415.

Figura 2.16: Esquema TN. : imagem obtida a partir da documentação Hager sobre “Esquemas de Ligação à terra”, subcapítulo “Esquema TN”

No sistema TN, na existência de um defeito o circuito irá fechar-se pelo condutor e pelo neutro. Desta forma, é proibida a colocação de sistemas de proteção no condutor neutro, correndo o risco de não se fechar o circuito e a corrente de defeito se escoar pela pessoa.

Ao contrário do sistema TT, não são usados diferenciais. A proteção contra contatos indiretos é assegurado pelos dispositivos de proteção contra sobre intensidade como fusíveis ou disjuntores. Dentro do esquema TN, existem dois tipos de esquemas: o esquema de distribuição TN-C, que o condutor neutro e de proteção é o mesmo condutor, tal como pode ser verificado na Figura

2.17primeira alimentação, e o esquema de distribuição TN-S, que existe separação do neutro e do

condutor de proteção, segunda alimentação na Figura 2.17. Tal como na figura, eles podem ser

usados em conjuntos, desde que o circuito TN-S esteja sempre a jusante do TN-C.

15_{Artigo 134 das RSRDEEBT}

1) Em cada canalização principal, sendo que qualquer troço superior a 300 m irá possuir um neutro ligado à terra. 2) Pontos singulares da rede como: pontos de derivação de canalizações principais e de concentração de ramais. 3) O número total de ligações à terra deverá satisfazer: (número de ligações)/(1000 m de rede) ≥ 1.

Figura 2.17: Representação do esquema TN-C e TN-S. Imagem obtida a partir da documentação Hager sobre “Esquemas de Ligação à terra”, subcapítulo “Esquema TN”

EsquemaIT

O esquema de distribuição IT, o neutro é isolado da terra por uma resistência de valor muito elevado, já as massas são ligadas à terra através de um condutor de proteção. O sistema IT é utilizado em esquemas de segurança, onde se pretende que não existe cortes de energia quando ocorrer um defeito de energia.

Figura 2.18: Esquema IT. Resistência de valor elevado superiro a 1000 ohm. Imagens obtidas a partir da documentação Hager sobre “Esquemas de Ligação à terra”, subcapítulo “Esquema IT”

No sistema IT, o neutro pode não ser distribuído, ou é ligado à terra por uma impedância de valor elevado, o que faz com que a corrente de defeito a circular vai tomar um valor muito pequeno, não havendo obrigatoriamente abertura dos sistemas de proteção. O valor da resistência de terra deve ter um valor tal que a tensão de contacto seja inferior ao valor permitido de 50 V.

No sistema IT deve ser previsto um controlador permanente de isolamento (CPI)16. que servirá para sinalizar o aparecimento de um primeiro defeito entre uma parte ativa e a massa. Caso ocorra um segundo defeito e o primeiro ainda não tenha sido eliminado, consoante o modo de ligação das massas à terra, deve ser suspensa a alimentação do sistema:

16_{UM CPI “é um dispositivo que controla, continuamente, o isolamento de uma instalação elétrica. Este dispositivo} destina-se a sinalizar qualquer redução significativa do nível de isolamento da instalação, com a finalidade de permitir a pesquisa da avaria antes da ocorrência de um segundo defeito, evitando assim o corte da alimentação.” RTIEBT

• Quando as massas estejam ligadas à terra, individual ou em grupo, o esquema IT transforma- se num esquema TT

• Quando as massas estão interligadas, o esquema IT passa a TN

2.2.8 Sistemas de condução de energia elétrica: Tipos de cabo, constituição e utili-