eventuais correntes que circularem pelo condutor de aterramento dentro de limites de segurança, de modo a não causar danos a equipamentos, choque elétrico e fibrilação ventricular em seres humanos.
7.2.2
– Valores recomendados para resistência de
aterramento
O valor da resistência de aterramento representa sua eficácia. Desta forma, a resistência de aterramento ideal seria de 0 Ω, valor este infactível em termos práticos. Existe um grande desentendimento no que diz respeito ao que constitui um bom aterramento e qual deve ser o valor de resistência de aterramento, não sendo definido um limite de resistência de aterramento padrão que seja reconhecido por todas as concessionárias de energia elétrica. O consenso geral é apenas de atingir o menor valor de resistência de aterramento cabível econômica e fisicamente.
Como visto no capítulo II, o NFPA e o IEEE recomendam que a resistência de aterramento seja inferior 5 Ω. Em geral, uma resistência de terra de 10 Ω é considerada muito adequada. Entretanto, reconhece-se que valores desta ordem são difíceis de atingir em solos de elevada resistividade. Em Minas Gerais, pelas características do solo com maior resistividade, a resistência de aterramento típica fica entre 5 Ω e 50 Ω. A tabela 7.1 ilustra resistividades típicas do solo [1],[3].
Tabela 7.1 – Resistividades típicas em algumas regiões do Brasil [1],[3].
Região Valores típicos de resistividade do solo [Ω.m]
Minas Gerais 2450
São Paulo 700
Paraná 200-1000
Mao Grosso 500-2000
Pernambuco 100-2000
Usualmente os valores adotados pelas concessionárias para resistência de malha de terra são de 1 Ω para subestações de transmissão e entre 1 Ω e 5 Ω para subestações de
174 distribuição. Ressalta-se novamente que estes valores de resistência não são adotados como padrão, variando entre as diferentes concessionárias de energia elétrica.
Quanto ao aterramento da subestação do consumidor em média tensão, a norma ND- 5.3 da Cemig [70] estabelece que a malha de terra seja executada pelo próprio consumidor, sendo que a concessionária fará a verificação da resistência de aterramento resultante e seu valor não pode ultrapassar 10 Ω. Caso o valor encontrado seja superior a 10 Ω, independente da época do ano em que a medição foi feita, o consumidor deverá ampliar a malha de terra de forma a obter o valor especificado.
Já em relação ao aterramento dos transformadores de distribuição para redes de média tensão, a Cemig define as instruções para redes de distribuição aéreas rurais, para sistemas trifásicos e monofásicos, nas tensões primárias de 13.800 V e 7.967 V, segundo a ND-2.2, manual de distribuição referente às instalações básicas de redes de distribuição aéreas rurais [71]. Seu sistema de distribuição é com neutro contínuo multi-aterrado, interligado à malha de terra das subestações e devem ser usadas quantas hastes de aterramento forem necessárias para que a resistência seja de, no máximo, 80 Ω.
A CEMAR (Centrais Elétricas do Maranhão) solicita no máximo 10 Ω para o aterramento dos transformadores de distribuição, em qualquer época do ano [72]. Este mesmo valor é admitido pela Celesc (Centrais Elétricas de Santa Catarina) [73] e pela Celtins (Companhia de Energia Elétrica do Estado do Tocantins) [68], tanto para suas redes rurais de 13,8 kV quanto de 34,5 kV.
A Orientação Técnica da CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz) referente aos aterramentos na distribuição [74] determina dois limites para resistência de aterramento de transformadores rurais, um para terreno seco e outro para terreno molhado, sendo admitidas tolerâncias no mesmo valor da resistência recomendadas, como indica a tabela 7.2.
Tabela 7.2 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela CPFL [74].
Tipo de transformador de distribuição
Tipo de terreno
Resistência de
terra limite [Ω] Tolerância
Rural Seco 25 + 25
Úmido 10 + 10
Demais - 25 0
Outras concessionárias não seguem a tendência de estender os mesmos valores máximos de resistências de terra adotados para os transformadores de potências mais elevadas aos de menor potência [7], determinando a máxima resistência de terra nos
175 aterramentos dos transformadores de distribuição de acordo com sua potência. Quanto maior a potência de tal transformador, menor a resistência de terra admissível.
A Celpe (Companhia Energética de Pernambuco) admite no máximo 10 Ω em atendimentos em média tensão na área urbana, medidos em qualquer época do ano. Entretanto, em linhas MRT, especifica valores segundo a tabela 7.3, recomendando que não sejam efetuadas medições em terreno molhado [24]. Se os valores da tabela não forem atingidos nem mesmo com 5 (cinco) ou mais hastes, o sistema MRT com neutro parcial deverá ser usado.
Tabela 7.3 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela Celpe [24].
Potência do transformador
[kVA]
Resistência de terra limite [Ω]
Terreno seco Terreno molhado
3 65 33
5 40 20
10 20 10
15 15 8
No Pará, a Celpa, pertencente ao grupo Rede Energia, limita a resistência de aterramento de seus transformadores de distribuição monofásicos conforme a tabela 7.4 [75]. A norma da Celpa ressalta que as medições para verificação dos valores da resistência de terra devem ser feitas no solo seco, tendo havido sol há pelo menos três dias. Verifica-se na tabela que predomina o valor de 20 Ω, com exceção do caso de transformadores de 15 kVA e 25 kVA, sob 13,8/√3 kV, para os quais determinam-se, como valores máximos de resistências de terra, 14 Ω e 9 Ω, respectivamente.
Tabela 7.4 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela Celpa [75].
Tensão [kV]
Potência do transformador [kVA]
3 5 10 15 25
34,5/√3 20 Ω 20 Ω 20 Ω 20 Ω 20 Ω
13,8/√3 20 Ω 20 Ω 20 Ω 14 Ω 9 Ω
A Cemat [76], pertencente ao mesmo grupo Rede Energia, especifica resistências de aterramento máximas no Mato Grosso como indica a tabela 7.5. Verifica-se que são exatamente os mesmos valores limites de resistências de aterramento nos transformadores de distribuição monofásicos definidos pela Celpa. Quanto aos transformadores de distribuição trifásicos da Cemat, estes têm resistência de aterramento limitada a 20 Ω, independente da tensão de linha da rede ser de 13,8 kV ou 34,5 kV.
176 Tabela 7.5 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela Cemat [76].
Tensão [kV]
Transformador trifásico
Potência do transformador monofásico [kVA] 3 5 10 15 25 34,5 20 Ω - - - - - 34,5/√3 - 20 Ω 20 Ω 20 Ω 20 Ω 20 Ω 13,8 20 Ω - - - - - 13,8/√3 - 20 Ω 20 Ω 20 Ω 14 Ω 9 Ω
A Copel especifica em seu manual de instruções técnicas para aterramento de redes de distribuição [77] que os valores de resistência de aterramento devem ser limitados segundo a tabela 7.6. Podem ser utilizadas até 6 (seis) hastes de terra para conseguir tal valor.
Tabela 7.6 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela Copel [77].
Tensão [kV]
Transformador trifásico
Potência do transformador monofásico [kVA] 3 5 10 15 25 34,5 10 Ω - - - - - 34,5/√3 - - - 50 Ω 33 Ω 20 Ω 13,8 20 Ω - - - - - 13,8/√3 - - - 50 Ω 33 Ω 20 Ω
No Rio Grande do Sul, a CEEE especifica, em sua norma para elaboração de projetos de redes aéreas de distribuição rurais [25], que o valor da resistência de aterramento não deve ser, em qualquer época do ano, superior aos limites dados na tabela 7.7.
Tabela 7.7 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela CEEE [25]. Transformadores de distribuição Tensão primária Potência do transformador Resistência de terra limite [Ω] Trifásicos ou
monofásicos fase-fase qualquer qualquer 20
Monofásicos fase-neutro 23/√3 kV Até 15 kVA 25 kVA 20 15
Monofásicos fase-neutro 13,8/√3 kV Até 15 kVA 25 kVA 20 10
A Coelce (Companhia Energética do Ceará) também admite no máximo 10 Ω em atendimentos em média tensão na área urbana. Já para os transformadores monofásicos de distribuição conectados a linhas de 13,8/√3 kV, especifica os valores máximos de resistência de terra, medidas em qualquer época do ano, conforme a tabela 7.8 [78]. Caso tais valores
177 não sejam atingidos com até 6 (seis) hastes interligadas, deve-se optar pelo sistema MRT com neutro parcial.
Tabela 7.8 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela Coelce [78].
Potência do transformador [kVA] Resistência de terra limite [Ω]
5 40
10 20
A Eletrobrás (Centrais Elétricas Brasileiras) é a maior companhia do setor de energia elétrica da América Latina, sendo uma empresa de capital aberto, controlada pelo governo brasileiro, que atua nas áreas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. A companhia lidera um sistema composto de uma empresa de participações (Eletropar), o maior centro de pesquisas do ramo no hemisfério Sul (Cepel) e ainda detém metade do capital da Itaipu Binacional, em nome do governo brasileiro. Além disso, atualmente, a companhia controla 12 subsidiárias: Chesf (Companhia Hidro Elétrica do São Francisco), Furnas, Eletrosul, Eletronorte (Centrais Elétricas do Norte do Brasil), CGTEE (Companhia de Geração Térmica de Energia Elétrica), Eletronuclear, Distribuição Acre, Amazonas Energia, Distribuição Roraima, Distribuição Rondônia, Distribuição Piauí e Distribuição Alagoas. Todos os nomes citados anteriormente são precedidos pela palavra “Eletrobrás”, identificando o grupo a que pertencem.
A Eletrobrás limita, em toda sua área de concessão, resistências de aterramento de acordo com a potência do transformador e a tensão da linha em que o mesmo encontra-se instalado, como mostra a tabela 7.9 [7].
Tabela 7.9 – Valores máximos de resistências de aterramento permitidos pela Eletrobrás [7]. Tensão
[kV]
Potência do transformador [kVA]
3 5 10 15 25
34,5/√3 100 Ω 100 Ω 53,1 Ω 35,4 Ω 21,2 Ω
23/√3 100 Ω 70,8 Ω 35,4 Ω 23,6 Ω 14,2 Ω
13,8/√3 71 Ω 42,5 Ω 21,2 Ω 14,2 Ω 8,5 Ω
Os valores adotados pela Eletrobrás e especificados na tabela 7.9, são exatamente os mesmos admitidos pela Enersul (Empresa Energética de Mato Grosso do Sul), pertencente ao grupo Rede Energia [19].
Verifica-se que o valor máximo de resistência de terra admitido varia consideravelmente de uma concessionária de energia elétrica para outra. Apenas é consenso que estes valores devem ser medidos em períodos secos, por corresponderem aos meses do
178 ano mais desvantajosos para o aterramento. No período úmido, o alto teor de umidade do solo aumenta a condutividade do solo, facilitando o escoamento das correntes em terra e, portanto, diminuindo drasticamente a resistência do aterramento.