É possível montar um mapa de condutividade do solo (resistividade do solo) para o Brasil?

dez, 2017

Um parâmetro muito importante que aparece em várias normas brasileiras, em especial na ABNT NBR 5419: 2015, é a resistividade do solo. A obtenção deste parâmetro, em muitos casos, é difícil, uma vez que são necessárias algumas medições de resistividade do solo, analisar os valores obtidos e fazer uma estratificação do solo em camadas, o que pode ser uma árdua tarefa (se for feita à mão) e, mesmo utilizando um software, requer muito cuidado no tratamento dos dados para se obter as resistividades do solo e suas respectivas espessuras das suas camadas.

A medição é também uma tarefa bastante trabalhosa e, em muitos casos, de difícil realização, principalmente quando não temos um terreno de tamanho adequado e com poucas interferências.

Na ABNT NBR 5419: 2015, a necessidade de se saber a resistividade do solo aparece principalmente em dois pontos: primeiramente, quando estamos projetando o anel de aterramento para níveis de proteção I e II e procuramos o parâmetro l1 para saber se será necessário complementar o anel de aterramento ou não; e também quando estamos especificando os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) em um determinado ponto da instalação e estamos calculando os valores das correntes de surto conforme o Anexo E da parte 1 da norma.

O objetivo deste artigo e de uma possível montagem de um mapa de resistividade do solo não é o de acabar com as medições e estudos de estratificação do solo, mas sim uma tentativa de fornecer aos usuários um valor preliminar e inicial que possa ser utilizado como um “chute inicial” para estes parâmetros de difícil obtenção. Mesmo porque, neste tipo de utilização deste parâmetro, o valor deve ser restrito ao local onde será instalado o sistema de aterramento.

No último Simpósio Internacional de Proteção contra Descargas Atmosféricas (Sipda), recentemente realizado na cidade de Natal (RN), o professor William A. Chisholm da University of Toronto e Kinectrics apresentou a palestra “Can Grounding Affect Lightning? Observations of Lightning Parameters in Areas with Contrasting Resistivity”. Nesta brilhante palestra, o prof. Chisholm apresentou como a condutividade do solo pode afetar diversos parâmetros em estudos de diferentes assuntos, tais como os sistemas de localização de descargas, a proteção de sistemas elétricos (linhas de transmissão, distribuição de energia, sistemas de baixa tensão), os sistemas de transmissão de rádio, entre outros. Nesta palestra mostrou também alguns mapas de condutividade do solo desenvolvidos pela ITU (International Telecommunication Union).

A ITU possui um Setor de Radiocomunicação (ITU-R) que publicou em fevereiro de 2012 o documento: “Recommendation  ITU-R  P.832-3: World atlas of ground conductivities”. Este documento destina-se a estudos mais na área de radiocomunicação e apresenta diversos mapas de condutividade do solo para VLF (frequências até 30 kHz) e MF (frequência da ordem de 1 MHz) com a condutividade do solo apresentada em mS/m. Para VLF, o documento apresenta mapas da África, Ásia, América do Norte, América do Sul (Figura 1), Austrália e Europa. Estes mapas são mais simples com áreas bem maiores para uma mesma condutividade. Para MF, os mapas são um pouco mais detalhados, porém, a resolução também não é muito boa na maioria dos 37 mapas que inclui um da América do Sul (Figura 2).

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Figura 1 – Mapa de condutividade do solo para VLF.

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Figura 2 – Mapa de condutividade do solo para MF.

Como podemos observar nestes mapas, a resolução ainda é muito pequena, o que fornece valores muito aproximados.

Para as principais normas na área de eletricidade, por exemplo a ABNT NBR 5419, a ABNT NBR 5410 e outras de aterramento, o valor da resistividade do solo deve ser o do local da instalação. Este valor depende de várias condições do terreno, do tipo do solo, se eventualmente tem uma rocha ou um lençol freático a alguns metros abaixo da superfície deste solo por exemplo, da salinidade do solo, da temperatura, da umidade, se é um solo compactado, se é um aterro, da estação do ano, enfim, inúmeros parâmetros que devem ser analisados cuidadosamente na obtenção deste valor.

O grande problema é que, em determinados locais, a medição deste parâmetro é muito difícil e, em outros, quase impossível devido à falta de espaço e/ou interferências.

O objetivo principal deste artigo é convidar os diversos profissionais que realizam estudos de estratificação do solo em diversos locais no Brasil que enviem os resultados destes estudos para a Comissão de Estudos do Cobei, a CE 064.10, inicialmente para o e-mail do secretário, o engenheiro Hélio Eiji Sueta, sueta@iee.usp.br, com as seguintes informações:

  • Nome, empresa e e-mail do profissional que fez o estudo;
  • Local da medição (endereço, com CEP, cidade e estado);
  • Aparelho utilizado na medição;
  • Programa utilizado para a estratificação do solo;
  • Condições do solo (úmido, seco, compactado, terraplanado, etc.);
  • Quantidade de linhas de medição realizadas e área do terreno estudado;
  • Valores da resistividade do solo para cada camada;
  • Espessura de cada camada.

Quem não tem a estratificação do solo mas somente as medições de resistividade do solo poderá enviar os dados acima, porém, com os resultados das linhas de medição em forma de tabelas contendo as distâncias dos eletrodos (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64,… m), profundidade do eletrodo (p = 20, 30 ou mais cm), valores da resistência medida ou da resistividade calculada. Estes dados serão utilizados em uma segunda etapa após a estratificação do solo realizado por membros da comissão.

Em breve iremos criar um site onde os dados poderão ser inseridos diretamente no mesmo. Para incentivar o envio de dados poderemos promover sorteios para os profissionais que enviarem os dados de forma correta. Serão sorteadas planilhas Tupan, inscrições em treinamentos, entre outros prêmios.

Os nomes dos profissionais que enviarem os dados também poderão ser citados em trabalhos técnicos e/ou no documento final onde será montado um banco de dados, eventualmente um mapa de condutividade do solo do Brasil com uma precisão um pouco maior, de onde se possa obter, para uma avaliação preliminar, um valor de resistividade do solo aproximado. Para fins da ABNT NBR 5419: 2015, este valor aproximado para cima, pode oferecer subsídios para definição de outros parâmetros, de preferência, a favor da segurança (configuração do subsistema de aterramento e especificação de DPS).

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