Qual a diferença entre aterrar e equipotencializar?

Veja neste artigo porque estas medidas são essenciais para garantir a vida e as edificações em instalações elétricas de baixa tensão.

Artigo escrito por Hilton Moreno e publicado originalmente pela Revista Técnica – A revista dos profissionais de eletricidade. Hilton Moreno é engenheiro eletricista pela Escola Politécnica da USP, professor universitário, Presidente da Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Elétricos NEMA Brasil, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade da ABNT e membro da NFPA – National Fire Protection Association.

Numa instalação elétrica de baixa tensão o aterramento e a equipotencialização são ações fundamentais para garantir o funcionamento adequado dos sistemas de proteção contra choques elétricos, sobretensões, descargas atmosféricas e descargas eletrostáticas, além de ajudar a garantir o funcionamento adequado dos equipamentos de tecnologia da informação (computadores, centrais telefônicas, modems, controladores lógicos, etc).

As normas de instalações elétricas e as boas práticas de engenharia fornecem diversas recomendações sobre como realizar sistemas adequados de aterramento e Adicionar ao dicionário para que sejam atingidos graus ótimos de proteção e operação das instalações e de seus equipamentos. No entanto, será que sabemos de fato qual a diferença entre aterrar e equipotencializar?

Para entender essa diferença, nada melhor do que começar pelas definições a seguir:

Terra: massa condutora da terra cujo potencial elétrico, em qualquer ponto, é convencionalmente considerado igual a zero.

Aterramento: ligação elétrica intencional e de baixa impedância com a terra.

Sistema de aterramento: conjunto de todos os condutores e peças condutas com o qual é constituído um aterramento, num dado local.

Ligação equipotencial: ligação elétrica que coloca massas e elementos condutores praticamente no mesmo potencial.

Massa: parte condutora que pode ser tocada e que normalmente não é viva, mas pode tornar-se viva em condições de falta de energia. A carcaça metálica dos quadros elétricos, equipamentos elétricos (motores, por exemplo), equipamentos eletroeletrônicos, eletrodomésticos, etc, são bons exemplos de massas.

Elemento condutor: elemento que não faz parte da instalação elétrica, mas que pode induzir nela um potencial, geralmente o da terra. Canalizações metálicas de água e esgoto, dutos metálicos de ar condicionado, pisos elevados metálicos e caixilhos metálicos de janelas, entre outros, são alguns exemplos de elementos condutores.

Note que o conceito de aterramento envolve necessariamente algum tipo de contato das massas e elementos condutores com a terra, visando a levar todos os componentes do sistema de aterramento a ficar no potencial mais próximo possível da terra. Assim, por exemplo, quando aterramos um motor elétrico, queremos que sua massa fique idealmente no potencial da terra. Veja a figura abaixo:

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Exemplo que ilustra o conceito de aterramento: a massa M é colocada intencionalmente no potencial da terra

Por outro lado, o conceito de equipotencialização não envolve diretamente a terra, mas está relacionado ao objetivo de colocarmos todas as massas e elementos condutores no mesmo potencial entre si, independente de qual é este potencial em relação à terra (veja na figura a seguir). Aqui surge o exemplo clássico do avião, onde todas as massas e elementos condutores da aeronave são interligados (equipotencializados), mas é obviamente impossível ligar tais massas e elementos condutores à terra propriamente dita. De qualquer forma, a eqüipotencialização realizada na aeronave é fundamental para a operação segura da instalação elétrica do avião, mesmo não existindo a figura do aterramento.

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Exemplo que ilustra o conceito de equipotencialização: as massas M são colocadas no mesmo potencial entre si, mas podem estar em um potencial diferente em relação à terra

No caso do avião, a existência de uma diferença de potencial entre o sistema elétrico do avião e a terra pode não ser importante – mas, na maioria das instalações elétricas, é muito importante que as massas, os elementos condutores e a terra estejam o mais próximo possível do mesmo potencial, evitando riscos de choques elétricos, mau funcionamento e danos aos equipamentos eletroeletrônicos.

Aterramento, equipotencialização e a NBR 5410

Uma vez entendido o conceito e a diferença entre aterrar e equipotencializar, a NBR 5410:2004, norma brasileira que rege as instalações elétricas de baixa tensão, prescreve a existência de:

Medida 1: uma “infra-estrutura de aterramento”, denominada “eletrodo de aterramento”, que está em contato direto com a terra. Este eletrodo pode ser constituído pelas armaduras de concreto das fundações; por fitas, barras ou cabos metálicos imersos no concreto das fundações; por malhas metálicas enterradas; por hastes, tubos, chapas metálicas enterradas.

Medida 2: uma equipotencialização principal que reúne, em um ponto chamado de Barramento de Equipotencialização Principal (BEP), entre outros, os seguintes elementos: armaduras de concreto e outras estruturas metálicas, tubulações metálicas de água, esgoto, etc., dutos metálicos de ar condicionado, condutos metálicos de linhas elétricas, condutor neutro da concessionária, etc.

Medida 3: um condutor de aterramento que interliga o eletrodo de aterramento ao BEP. Note que, com o uso deste condutor de aterramento, todas as massas e elementos condutores que estão equipotencializados (no mesmo potencial entre si) por meio da Medida 2 anterior são agora também colocados no mesmo potencial da terra obtido pela Medida 1.

Medida 4: a partir do BEP, exige-se o uso de “condutores de proteção” que interligam as massas e os elementos condutores direta ou indiretamente ao BEP. Tais condutores de proteção, por força do costume, ainda hoje são chamados de fios terra, embora tal denominação não exista oficialmente.

Em resumo, a NBR 5410 busca fazer com que todas as massas e elementos condutores estejam no mesmo potencial (equipotencialização) e que este potencial seja o mais próximo possível do potencial da terra (via sistema de aterramento). Com estas medidas, preservam-se a vida e o patrimônio.

Exemplo de aplicação de um sistema de aterramento e equipotencialização num edifício de apartamentos
Exemplo de aplicação de um sistema de aterramento e equipotencialização num edifício de apartamentos

 

 

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