Aterramento

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O aterramento é a ligação intencional de um circuito (ou massa) à terra. Ele pode ser: proteção, funcional ou temporário.

Proteção: prever proteção ao ser humano por fornecer um caminho para a corrente elétrica.
Funcional: a terra é usada como condutor de retorno. Ex: transformadores MRT utilizam a terra como condutor (vai apenas uma fase para o equipamento, sendo que o que seria neutro é a terra). Este modelo MRT é muito utilizado em zonas rurais, devido ao seu baixo custo.
Temporário: como já sugere o nome, é um aterramento temporário do circuito, para proteger o trabalhador envolvido no trabalho.

Para fazer o aterramento, faz-se necessário: haste de cobre (ou alumínio), conectores, condutores e tratamento químico do solo (quando preciso).

Para cravar a haste no solo, podemos seguir o seguinte roteiro:

• Fazer um buraco na terra e colocar uma mangueira d’água para umidecer a terra, que tenderá a ficar mais branda.
• Após esperar alguns minutos, comece a fincar a haste com as mãos até onde conseguir. Retire a haste e coloque mais água.
• Repita este processo até não conseguir mais enterrá-la com as mãos. Agora utilize a marreta. (Se conseguir, retire a haste e coloque mais água).
• Quando não conseguir mais retirar a haste, utilize a marreta até sobre apenas 10cm de haste pra fora da terra.

Com a haste já cravada, faça um buraco em volta, para colocar a caixa de inspeção (serve para abrigar o conector haste-condutor, de modo a evitar desgaste físico e acidentes).

Para conectar a haste ao condutor, utiliza-se: conector ou solda (permanente). A solda é a melhor conexão, visto que o resultado obtido com a explosão é praticamente a inexistência da resistência de contato (requer mão-de-obra especializada para prover a ligação).

Caso utilize conectores, faz-se necessária manutenção periódica, pois a corrosão com o tempo (devido a oxidação) aumenta a resistência de contato condutor-haste, reduzindo a eficiência do aterramento.

Há diversos tipos de aterramento, classificados de acordo com o tipo de ligação: IT (neutro isolado e neutro com impedância), TT, TN-C, TN-S e TN-C-S.

• IT (neutro isolado): o neutro que vem do transformador não é aterrado. As massas metálicas de equipamentos são aterradas através de um eletrodo de terra. A corrente de fuga neste esquema é pequena e não apresenta riscos (devido a alta impedância do isolamento do neutro a terra Zct (por exemplo, de 5kOhms)). A ocorrência da segunda falha deve ser considerada improvável, visto que faz-se necessário um equipamento para monitorar e localizar a ocorrência da primeira falha (para ser eliminada).
• IT (neutro com impedância): a ligação entre o neutro e a terra é feita através de uma impedância Zs (por exemplo, de 1,5kOhms). Idem ao esquema IT para corrente de fuga.
• TT: o neutro e as massas são aterrados, com hastes diferentes. Pode-se utilizar dispositivos de corrente residual, pois os condutores (neutro e terra) são independentes.
• TN-C: terra e neutro conjugado, isto é, o mesmo fio funciona como neutro e como terra. O neutro é aterrado logo na saída (podendo ter mais de um ponto de aterramento ao longo da instalação), vai aos equipamentos, que tem suas massas ligadas diretamente ao neutro. (Este é o tipo de aterramento que é estabelecido quando fazemos um jump do neutro pro terra na tomada). Tal esquema de aterramento não pode usar dispositivos de corrente residual, visto que uma falha na isolação também constitui curto-circuito em fase e neutro (ou mesmo porque o dispositivo nem enxergaria a corrente de fuga). Para desconexão, neste caso, utiliza-se disjuntores (ou fusíveis).
• TN-S: terra e neutro separado, isto é, utiliza-se um fio para o neutro, e outro para o terra. O neutro é aterrado na fonte, as massas são ligadas a um fio terra, que é ligado ao neutro (geralmente, no início da instalação, constituindo dois barramentos (um do neutro e outro do terra, curto-circuitados)). Já neste esquema, podemos utilizar o dispositivo de corrente residual, visto que a corrente de fuga será enxergada pelo mesmo.
• TN-C-S: esquema onde, em uma parte da instalação, um mesmo condutor tem função neutro e terra (onde não podemos utilizar dispositivo de corrente diferencial), e noutra, os condutores são separados (podemos utilizar o dispositivo).

Quando já se tem um aterramento, mas o mesmo está apresentando um alto valor de resistência, podemos tomar as seguintes medidas:

• Aumentar o número de eletrodos (hastes) em paralelo. Deve-se verificar a distância entre eles, para que não haja resistência mútua (quando uma haste está dentro do campo da outra barra) (para evita-la, convém-se instalar a próxima haste distanciada de duas vezes o tamanho das mesmas (na minha opinião, pois já vi recomendarem a distância ser igual a altura). A partir de certo número de haste, a resistência passa a diminuir pouco, quando a técnica deixa de ser eficaz.
• Aumentar a profundidade (com emenda à outra haste). Para aplicar tal técnica, faz-se necessário um estudo do tipo de terreno, pois possa ser que as camadas mais profundas possuam resistência ainda maior.
• Aumentar a seção do eletrodo (haste). Porém, para tal técnica, é exigido um melhor ferramental para cravar hastes mais robustas na terra, e a redução da resistência (por conta apenas desta técnica) não é grande.
• Tratamento químico do solo. Pode-se adicionar sais na terra que circunda o eletrodo para reduzir a resistência do aterramento. Não é aconselhável adicionar tais sais em contato com o eletrodo, para evitar sua corrosão. Faz-se necessária a troca do aditivo, pois com o tempo, a resistência pode aumentar (dispersão dos sais). Em pequenos aterramentos, tal técnica é muito viável.

Há outras formas de reduzir a resistência de aterramento, por exemplo, é a aplicação de betonita (para preencher o solo em torno do eletrodo). Ela tem baixa resistividade e é higroscópica, absorvendo água para a região em torno do eletrodo (que é a região crítica, onde apresenta maior resistividade (é fácil notar isso, pois apenas tratando quimicamente a região em torno do eletrodo, já se observa uma queda no valor da resistência do aterramento)).

Caso você não tenha aterramento, você pode usar temporariamente um módulo isolador. Ele funciona separando eletricamente o circuito primário (da casa) do circuito secundário (que sai pro computador, por exemplo). Assim, caso haja uma falha de isolação dentro do gabinete, e você tocar nele, não haverá caminho para a corrente, assim você não tomará choque. Vale lembrar que não pode-se utilizar um equipamento que tenha sua massa aterrada no módulo isolador, nem mesmo montar uma rede com computadores aterrados convencionalmente (aí pinta a dúvida: “o cliente que utiliza velox tem a linha telefônica (cujo terra é interligado ao terra da instalação, correto?) ligada ao modem, que é ligado ao computador. Será que o módulo ainda continuará fazendo o que promete?”).

Tem gente que fala que o módulo isolador transforma a corrente de fuga em calor (efeito Joule). Na verdade, como a corrente de fuga (que no caso retorna ao enrolamento secundário) pode ser de valor elevado, isto pode causar um aquecimento do condutor, e assim, ter a falsa impressão de que o módulo “está transformando-a em calor”.

Todo estabilizador deveria ser um isolador (na verdade, todo transformador é, caso não haja ligação entre o primário e o secundário). A diferença entre um estabilizador convencional e um módulo isolador, é que no último, há uma camada dupla de isolamento entre as bobinas e o núcleo, garantindo assim, um melhor isolamento elétrico entre os circuitos, além de não haver ligação elétrica entre o neutro de entrada e de saída.

Na minha opinião, é muito mais viável você fazer sua instalação com o terra convencional (haste e condutor), visto que poderá utiliza-lo para diversos equipamentos (computador, máquina de lavar, geladeira, chuveiro elétrico, etc.).