Porque as malhas devem ser interligadas?

O SPDA (Sistema de Proteção de Descargas Atmosféricas) é o equipamento conhecido popularmente como para-raios, que é composto de três partes principais: captor, condutor e aterramento, unidos entre si por conexões, e servem para proteger o homem e os edifícios das descargas atmosféricas. Este artigo foi originalmente escrito por Patrícia Lins.

Vou iniciar este post lançando uma pergunta que visa discutir uma afirmação perigosa que ouvi há algumas semanas: “O fato de manter  as malhas de aterramento isoladas garantem a segurança das pessoas, equipamentos e instalações?”

Sabemos que o aterramento é uma ligação física intencional do condutor de proteção, carcaças metálicas de equipamentos, elementos condutivos metálicos como tubulações metálicas não destinados à condução de corrente elétrica da instalação, com o objetivo de proporcionar segurança a pessoas (contra choque elétrico por tensão de passo e contato) e equipamentos. Sabemos ainda que quanto melhor a ligação equipotencial entre todos estes elementos da instalação, mais efetiva a dissipação da corrente elétrica proveniente de uma descarga atmosférica, preservando a instalação e a integridade física das pessoas.

Ainda, que embora devamos separar a malha de aterramento principal, dita de força (de alto impacto, diretamente ligada aos condutores de descida do SPDA de uma edificação) das Malhas de Referência de Sinal para equipamentos sensíveis, devemos mantê-las conectadas pelas respectivas BEP/TAP (Barra de Equipotencialização Principal / Terminal de Aterramento Principal), ligadas pelos condutores de proteção.

Daí:

1. Considerar que as malhas isoladas vão garantir segurança, não seria desprezar que o solo por maior que seja sua resistividade elétrica é também condutor, e mesmo sem a ligação física entre as malhas, proporcionaria um acoplamento que seria capaz de induzir correntes entre as mesmas?

2. A equipotencialização não eliminaria ou dirimiria ao máximo a possibilidade da existência de tensão de passo entre as malhas?

3. Por outro lado, esta ligação não implicaria no risco das carcaças metálicas dos equipamentos admitirem um potencial elevado, no momento da descarga?

Enfim, as malhas de aterramento de uma instalação devem ou não estar isoladas?

Em primeiro lugar, o fato de manter as malhas isoladas é por si só um risco, pois representa pontos de interligação intencionalmente desconectados entre si. Em outras palavras, com esta ação, intencionalmente são formadas linhas equipotenciais, e qualquer um que se mantenha simultaneamente entre duas linhas equipotenciais, de potenciais distintos entre si, seria acometido por choque elétrico pela tensão de passo.

Além disso, mesmo que não haja uma ligação física entre as malhas, por mais elevada que seja a resistividade elétrica do solo, algumas condições ambientais, como o alto índice de umidade no ar e temperaturas mais baixas, por exemplo, já contam para variar a impedância do solo, e ele também passa a ter melhores características de condutividade elétrica. Em outras palavras, o efeito eletromagnético causado pela passagem de corrente elétrica em uma malha é propagado pelo solo, por indução eletromagnética, induzindo correntes em outras malhas, mesmo que elas estejam fisicamente desconectadas. Neste ponto, a desconexão entre as malhas piora os efeitos de formação de gradientes de potencial perigosos no solo, levando inclusive a gerar falhas em equipamentos e instalações (inclusive os de proteção elétrica), além do risco à vida humana. Isso porque a compatibilidade eletromagnética de equipamentos é comprometida quando as malhas estão desconectadas entre si.

No caso de incidência de uma descarga atmosférica, ocorre um impulso de corrente da ordem de dezenas de kA, por milionésimos de segundos. Esta corrente precisa de um caminho de baixa impedância para ser escoada e este caminho são as malhas de aterramento. Quanto mais pontos de interligação, mais equipotencializada, ou seja, melhor distribuído estará este fluxo de corrente. Esta boa distribuição do fluxo de corrente é necessária para evitar sobretensões perigosas, que podem tanto queimar equipamentos, como provocar choques em pessoas (por tensão de passo).

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