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MALHA DE ATERRAMENTO

8.1 Introdução Neste capítulo serão vistos os passos necessários para o dimensionamento da malha de terra de uma substação. Dimensionamento de uma malha de terra Verificação dos potenciais na superfície Nível da corrente de neutro (sensibilização do relé)

8.2 Itens necessários ao projeto a) Estratificação do solo pelo método de Wenner b) Resistividade superficialdo solo (s). Caso se utilize brita (s = 3.000). Sem brita, s = 1. c) Corrente de curto-circuito máxima entre fase e terra no local do aterramento (Imáx=3I0) d) Percentual da corrente de curto-circuito máxima que realmente escoa pela malha (Imalha) e) Tempo de defeito para a máxima corrente de curto – circuito fase-terra (tdefeito) f) Área da malha pretendida g) Valor máximo da resistência deterra de modo a ser compatível com a sensibilidade da proteção. 8.3 Estratificação do solo Utilizando as metodologias vistas no capítulo 3 8.4 Determinação da resistividade aparente Utilizando as metodologias vistas no capítulo 6

8.5 Dimensionamento do condutor da malha O condutor da malha de terra é dimensionado considerando os esforços mecânicos e térmicos que ele pode suportar. Na práticautiliza-se no mínimo o condutor de 35 mm2, que suporta os esforços mecânicos da movimentação do solo. Para dimensionamento térmico utiliza-se a fórmula de Onderdonk válida somente para cabos de cobre.

I  226,53 Scobre

1 tdefeito

   a  ln m  1  234      a

Sendo: Scobre  Seção do condutor de cobre da malha de terra (mm2) I  Corrente de defeito em Ampères, através docondutor tdefeito  Duração do defeito em segundos a  Temperatura ambiente em ° C m  Temperatura máxima permissível em ° C Para condutores de cobre, o valor de m é limitado pelo tipo de conexão adotado. m = 250°C  malha cavilhada com juntas de bronze m = 450°C  malha com emenda tipo solda convencional m = 550°C  malha cuja conexão é com Foscoper m = 850°C  malha com emenda por soldaexotérmica Com isso pode-se verificar se condutor suporta os esforços Provocados pela elevação de temperatura.

Para dimensionamento do condutor da malha ou do cabo de interligação entre equipamento e malha de terra, deve ser considerada a corrente de defeito da forma mostrada na figura abaixo:
Equipamento elétrico ICURTO

60% ICURTO

60% ICURTO

Figura 8.1 – Dimensionamento do condutor

a)Dimensionamento do cabo da malha A conexão do cabo de descida a malha, geralmente é feito no ponto mais próximo a malha. Dividindo o local de contato em duas partes conforme mostra a figura anterior. A corrente de defeito divide-se em 50% para cada lado. Para dimensionamento, acrescenta-se 10% em cada ramo.

I defeito condutorda malha  60% I curto máximo

b) Dimensionamento do cabo de ligaçãoA conexão do cabo de ligação ao equipamento elétrico é feito por aperto, portanto sua temperatura máxima é a mesma da junta cavilhada. De acordo com a figura 8.1, a corrente de defeito máxima é obtida na fórmula de Onderdonk. A tabela 8.1 resume o dimensionamento do condutor A tabela abaixo, resume o dimensionamento do condutor. Nela é apresentada a seção do condutor necessária para cada ampère decorrente de defeito, em função do tempo de defeito e tipo de emenda

Tabela 8.1 Dimensionamento dos condutores da malha e cabo de ligação

8.6 Potenciais máximos a serem verificados No capítulo 7 definiu-se o potencial de passo e toque e a forma de cálculo. A malha só poderá ser aceita se tais potenciais estiverem abaixo dos limites calculados pelas expressões desenvolvidadas no capitulo 7.Ou seja,

Vtoque  Vtoque V passo  V passo

máximo máximo

8.7 Malha inicial O dimensionamento de uma malha é um processo iterativo que parte de um projeto inicial de malha. As dimensões da malha são pré-definidas. Um espaçamento inicial típico adotado está entre 5% e 10% do comprimento dos respectivos lados da malha.
a

b

eb

ea

Figura 8.2 – Projeto inicial da malha

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