Noções de massa, comum e terra

Common, Earth, Neutral

massa

common

terra

earth/ground

neutro

neutral

Three phase system

Sistema trifásico (simétrico ou equilibrado) Conjunto de 3 tensões

Todas têm a mesma amplitude e frequência Com uma diferença de fase de 120º

1 2 3

2

cos

2

cos

2 / 3

2

cos

4 / 3

u

U

t

u

U

t

u

U

t

Sistema trifásico

Ao ponto comum ou intersecção dos 3 geradores chamamos de

neutro/neutral

Fase simples/Single phase (u₁, u₂ e u₃) tensão entre a linha/vivo/live e o neutro/neutral

Tensões compostas/Composite

voltage (u₁₂, u₂₃ e u₃₁) tensão entre duas fases (live wire).

u

u

u

1

2

3

N

u

u

u

Um voltímetro lê o mesmo valor efectivo de tensão quando ligado entre os pontos 1 e N, 2 e N ou 3 e N.

Definições de terra e massa

Definições constantes no regulamento de segurança de redes de distribuição de energia eléctrica em baixa tensão

Circuito de terra – conjunto de condutores de terra, eléctrodos de terra

e suas ligações.

Condutor de terra – condutor destinado a assegurar a ligação entre um

ponto de uma instalação e o eléctrodo de terra.

Eléctrodo de terra – dispositivo destinado a assegurar o contacto

eléctrico com a terra, constituído por um conjunto de materiais

Definições de terra e massa

Definições constantes no regulamento de segurança de redes de

distribuição de energia eléctrica em baixa tensão

Massa – qualquer elemento condutor susceptível de ser tocado

directamente, em regra isolado das partes activas de um material

ou aparelhos eléctricos, mas podendo ficar acidentalmente sob

tensão

Definições e terra e massa

A massa é, por exemplo, a carcaça dos aparelhos

Por razões de segurança a massa deve

ser ligada à terra

Através de um circuito de terra

Se um dispositivo não tiver a massa ligada à terra pode haver uma tensão entre a massa e a terra

Terra de serviço e terra de protecção

As redes de distribuição devem funcionar com o neutro

directamente ligado à terra

A ligação das massas à terra pode ser feito por ligação

directa das massas

às canalizações metálicas

à terra

ou ao neutro

(a mais adequada)

(as mais habituais antigamente)

Terra de serviço e terra de protecção

Terra de serviço – instalação que realiza a ligação do neutro à terra Terra de protecção – instalação que permite a ligação das massas

directamente à terra, sem ligação directa ao neutro i1 i2 i3 in Terra de Serviço Terra de Protecção

Terra de serviço e terra de protecção

Em condições ideais, é nula a soma das correntes numa secção da instalação 1 2 3 n

0

i

i

i

i

i1 i2 i3 in Terra de serviço Terra de protecção i1 i2 i3 in Terra de serviço Terra de protecção id

Terra de serviço e terra de protecção

Se a soma não for nula, existem outras correntes, que se fecham pela terra e podem resultar de condições normais de funcionamento,

Terra de serviço e terra de protecção

i

i

i

i

i

Se a soma não for nula, existem outras correntes, que se fecham pela terra, e podem resultar de condições acidentais

Corrente diferencial

A corrente diferencial pode ser detectada por um relé

i

i

i

i

R

S

T

N

Comum – Massa - Terra

Os circuitos electrónicos são, em geral, referenciados a um mesmo ponto

comum (common) designado massa, em português.

Este ponto comum (massa electrónica) pode ou não, estar ligado à massa (carcaça) do aparelho a que pertence.

Por exemplo, é usual muitos equipamentos terem o comum de referência ligado à carcaça.

Como também é normal, uma fonte de alimentação ter os seus terminais (“vivos” e “comum”) isolados da carcaça

Comum – Massa - Terra

Deve-se verificar se cada aparelho utilizado tem ou não o comum ligado à massa

E verificar se as fichas de ligação do aparelho à rede incluem ou não a ligação da massa à terra

Se em português há alguma confusão entre massa (comum) e massa (carcaça)

Isso também ocorre com a literatura inglesa entre earth ou ground (carcaça) e a terra

A carcaça só está ligada à terra se forem cumpridos os regulamentos e utilizadas fichas especiais com circuito de terra

Instalação no laboratório

Cada bancada do laboratório tem as 3 fases da rede acessíveis por tomadas monofásicas tipo Schuko (com terra), 2 para cada fase.

O posto de transformação que alimenta o quadro de distribuição está situado na cave do edifício, havendo um eléctrodo de terra de serviço no exterior do edifício.

O circuito de terra do laboratório está ligado a outro eléctrodo de terra de

protecção, situado também no exterior do edifício.

Há uma distância de uma a duas dezenas de metros entre estes dois

eléctrodos, pelo que, no laboratório, os terminais terra e neutro não são equipotenciais.

Erros de utilização

Além dos perigos de contacto directo, há a possibilidade de

inadvertidamente montar circuitos de medida incompatíveis com a instalação do laboratório.

Por exemplo: um osciloscópio tem, em geral, o comum electrónico ligado à carcaça (massa).

Pelo cabo de alimentação e circuito de terra, a massa estará ligada à terra.

terra

neutro

fase

O comum electrónico estará ligado à terra

Erros de utilização

Se o gerador tiver o comum electrónico ligado à massa, pelo circuito de terra, o comum de ambos os aparelhos fica ligado entre si.

O osciloscópio só é sensível a tensões. Para observar uma corrente é necessário fazê-la passar por uma resistência e observar a queda de tensão nela provocada.

Terra de protecção

A C

Erros de utilização

Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções:

Trocar a posição relativa da resistência e da impedância Isto só é possível em algumas montagens

Ra Z Gerador comum Vivo

Erros de utilização

Toda a montagem ficaria flutuante em relação à terra

O ponto onde se ligasse a blindagem do cabo de ligação ao Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções:

Usar um gerador com o comum não ligado à massa

Terra de protecção

Ra Z Gerador comum Vivo

Erros de utilização

Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções:

Usar um osciloscópio com o comum desligado da massa (pouco frequente)

Erros de utilização

Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções:

Usar uma ficha de alimentação sem circuito de terra

Anti-regulamentar e perigoso

Erros de utilização

Z Gerador

comum

vivo Ra

Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções:

Usar um osciloscópio com uma entrada diferencial