Determinação do comprimento mínimo do eletrodo convencional (não natural) de aterramento

out, 2015

Edição 116 – Setembro 2015
Por Jobson Modena

A ABNT NBR 5419:2015 determina que a parte enterrada do subsistema de aterramento (o eletrodo de aterramento – que tem a função de dispensar as correntes das descargas atmosféricas no solo causando a menor variação de tensão na superfície do mesmo), quando configurado em anel ou estiver interligando a fundação descontínua da estrutura, cumpra as seguintes condições mínimas:

a) Ser um anel contínuo no entorno da estrutura, com ao menos 80% do seu comprimento, enterrado a 0,5 m e que diste 1 m da mesma;

b) Seguir os materiais e dimensões que constam da Tabela 7, página 22, da parte 3, e;

c) O raio médio re da área abrangida pelos eletrodos não pode ser inferior ao comprimento mínimo do eletrodo l1 .

Pode-se obter l1 na Figura 3 da parte 3 em função da classe do SPDA e da resistividade do solo no local da instalação. 


Figura 1 – Figura 3 da ABNT NBR 5419, parte 3, comprimento mínimo l1 do eletrodo de aterramento de acordo com a classe do SPDA.
 

Para solos com resistividades maiores que 3 000 Ω.m, prolongar as curvas por meio das equações:

l 1 = 0,03ρ-10 (para classe I)

e

l 1 = 0,02ρ-11 (para a classe II)

Uma forma prática para obtenção de re em eletrodos cuja área é irregular e não facilita o acesso a esse parâmetro é converter a área irregular formada pelo eletrodo num circulo de área equivalente, então:

re =  √(A/π)

Em que: A= área do eletrodo não regular convertida para um círculo de mesma dimensão.

Após feita a comparação, se a condição (re l1) não for satisfeita deve-se adicionar eletrodos o mais próximo possível da conexão entre o subsistema de descida e o eletrodo de aterramento. Eletrodos horizontais ou verticais devem ser adicionados com comprimentos individuais lr (horizontal) e lv (vertical) dados pelas seguintes equações:

l r = l 1 – re

e

l v = (l1 – re)/2

Lembrar que, no caso da impossibilidade técnica da construção do anel externo à edificação, este pode ser instalado internamente. Para isto, devem ser tomadas medidas visando minimizar os riscos causados por tensões superficiais que constam da seção 8 da parte 3.

 


 

Para reflexão:

A partir de uma análise rápida da Figura 3, constata-se que nenhum elemento enterrado, independentemente da classe do SPDA ou da resistividade do solo, em qualquer direção, pode ser considerado como eletrodo de aterramento normalizado se não tiver um comprimento mínimo de 5 m. Esta figura, com algumas modificações que não alteram esta prescrição, consta da ABNT NBR 5419 desde a versão de 1993! Quantos “eletrodos” estão espalhados pelo país com apenas uma haste de aço recoberta por cobre com comprimento máximo de 3 m?


Comentários

3 Respostas

  1. Dimitrius Dimopoulos disse:

    Bom dia. Penso que o artigo está extremamente equivocado no sentido de relacionar o comprimento do eletrodo à profundidade das hastes. O comprimento do eletrodo é igual ao comprimento do próprio anel. Considerando o grafico da figura 3 e a possibilidade de sua extrapolação através das equações dadas resta perguntar: “No caso de um sistema classe 1 com resistividade de 3000, é preciso enterrar o eletrodo a uma profundidade de 80m? Inviável. O conteúdo da revista é otimo, mas este artigo precisa ser retificado.

  2. guismoeng disse:

    Prezado Dimitrius,

    A profundidade do eletrodo de aterramento (def.: elemento enterrado no solo com finalidade de dispersar corrente elétrica espúria. No caso da 5419:2015 haste é só mais uma parte do eletrodo e não o eletrodo propriamente dito.), que deve constituir no mínimo um anel no entorno da estrutura a ser aterrada, está prescrita na 5419:2015 em 0,5m.

    O artigo atrela comprimento do eletrodo com classe do SPDA e resistividade do solo, como mostra a figura.

    Além do conceito de eletrodo de aterramento, acredito que sua duvida possa ter surgido após ler a equação aplicada no caso da escolha da introdução de elementos verticais (hastes ou outros elementos metálicos para complementar o anel de aterramento) que vão compor o eletrodo.

    A profundidade só deve ser considerada para eventual encravamento de hastes se todo o conjunto do eletrodo estiver na mesma camada do solo estratificado ou se a camada mais inferior tiver resistividade mais baixa que a camada mais superficial. Assim, se no cálculo utilizando a equação para elementos verticais o resultado for de, por exemplo, 30 m, e a opção de elemento vertical complementar do eletrodo for por hastes, já consideradas as restrições acima, basta cravar e conectar 10 hastes de 3m distribuídas ao longo do anel.

    Grato por sua participação.

    Jobson Modena

  3. Eduardo L. de Oliveira disse:

    Eng. Jobson, boa tarde!
    Parabéns pelo artigo.

    Gostaria de confirmar o entendimento do mesmo através de exemplos:
    1) Uma suposta edificação com planta baixa retangular, onde o anel também será retangular no entorno da edificação. Adotando-se medidas de 10 x 20m para o anel retangular, teríamos 200m² de área. Através da fórmula exposta no artigo, Re seria aproximadamente 8m (>5m). Sendo o SPDA de classe III ou IV, pode-se então afirmar que este anel por si só, independente da resistividade do solo, é suficiente sem que seja necessária a adição de hastes verticais?

    2) Novamente uma edificação retangular, porém como anel de 5 x 8m, sendo a área igual a 40m². Através da fórmula, Re seria aproximadamente 3,6m (<5m). Sendo o SPDA de classe III ou IV, então seria necessária, por exemplo, uma haste vertical de comprimento Iv = (5-3,6)/2 = 0,7m por descida. correto?

    Muito obrigado.

Deixe uma mensagem