Noções de massa, comum e terra

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Jerónimo Diegues Ramires
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1 1 Noções de massa, comum e terra

2 2 Common, Earth, Neutral massa common terra earth/ground neutro neutral Confusão de conceitos e símbolos Relacionados, mas diferentes!!!

3 3 Three phase system Sistema trifásico (simétrico ou equilibrado) Conjunto de 3 tensões Todas têm a mesma amplitude e frequência Com uma diferença de fase de 120º u 2 U cos t 1 u 2 U cos t 2 /3 2 u 2 U cos t 4 /3 3 S S S As 3 tensões (fases) costumam ser designadas por (1,2,3), (A,B,C), (R,S,T), (U,V,W) ou (X,Y,Z)

4 Sistema trifásico u 1 u 2 u 3 u 12 u 23 1 2 3 N u 31 Ao ponto comum ou intersecção dos 3 geradores chamamos de neutro/neutral Fase simples/single phase (u 1, u 2 e u 3 ) tensão entre a

4 4 Sistema trifásico u 1 u 2 u 3 u 12 u N u 31 Ao ponto comum ou intersecção dos 3 geradores chamamos de neutro/neutral Fase simples/single phase (u 1, u 2 e u 3 ) tensão entre a linha/vivo/live e o neutro/neutral Tensões compostas/composite voltage (u 12, u 23 e u 31 ) tensão entre duas fases (live wire). Um voltímetro lê o mesmo valor efectivo de tensão quando ligado entre os pontos 1 e N, 2 e N ou 3 e N. Contudo, os pontos 1, 2 e 3 não são equipotenciais!!!!

5 5 Definições de terra e massa Definições constantes no regulamento de segurança de redes de distribuição de energia eléctrica em baixa tensão Circuito de terra conjunto de condutores de terra, eléctrodos de terra e suas ligações. Condutor de terra condutor destinado a assegurar a ligação entre um ponto de uma instalação e o eléctrodo de terra. Eléctrodo de terra dispositivo destinado a assegurar o contacto eléctrico com a terra, constituído por um conjunto de materiais condutores enterrados, ligados num único ponto ao condutor de terra.

6 6 Definições de terra e massa Definições constantes no regulamento de segurança de redes de distribuição de energia eléctrica em baixa tensão Massa qualquer elemento condutor susceptível de ser tocado directamente, em regra isolado das partes activas de um material ou aparelhos eléctricos, mas podendo ficar acidentalmente sob tensão Terra massa condutora da terra

7 Definições e terra e massa A massa é, por

tiver a massa ligada à terra pode haver uma tensão

7 7 Definições e terra e massa A massa é, por exemplo, a carcaça dos aparelhos Por razões de segurança a massa deve ser ligada à terra Através de um circuito de terra Se um dispositivo não tiver a massa ligada à terra pode haver uma tensão entre a massa e a terra E, portanto, haver perigo para o operador

8 8 Terra de serviço e terra de protecção As redes de distribuição devem funcionar com o neutro directamente ligado à terra A ligação das massas à terra pode ser feito por ligação directa das massas às canalizações metálicas (as mais habituais antigamente) à terra (a mais adequada) ou ao neutro (a mais perigosa)

9 Terra de serviço e terra de protecção i 1 i 2 i 3 i n Terra de Serviço Terra de Protecção Terra de serviço instalação que realiza a ligação do neutro à terra Terra de protecção instalação que permite a ligação das massas directamente à terra, sem ligação directa ao neutro 9

10 Terra de serviço e terra de protecção i 1 i 2 i 3 i n Terra de Serviço Terra de Protecção Em condições ideais, é nula a soma das correntes numa secção da instalação i1 i2 i3 i n 0 10

11 11 Terra de serviço e terra de protecção i 1 i 2 i 3 i n Terra de serviço i d Terra de protecção Se a soma não for nula, existem outras correntes, que se fecham pela terra e podem resultar de condições normais de funcionamento, devido a correntes de fuga que dependem da área dos condutores em presença, crescendo com o tamanho das instalações

12 12 Terra de serviço e terra de protecção i 1 i 2 i 3 i n Terra de serviço i d Terra de protecção Se a soma não for nula, existem outras correntes, que se fecham pela terra, e podem resultar de condições acidentais Em qualquer dos casos aparecerá uma corrente diferencial

13 13 Corrente diferencial A corrente diferencial pode ser detectada por um relé i 1 i 2 i 3 i n R S T N Num sistema equilibrado, a força magnetomotriz resultante é nula. Regula-se a força da mola que retém a peça móvel para que só encoste ao electroíman quando a corrente diferencial exceder um certo valor.

Este ponto comum (massa electrónica) pode ou não, estar ligado à massa (carcaça) do aparelho a que pertence.

14 14 Comum Massa - Terra Os circuitos electrónicos são, em geral, referenciados a um mesmo ponto comum (common) designado massa, em português. Este ponto comum (massa electrónica) pode ou não, estar ligado à massa (carcaça) do aparelho a que pertence. Por exemplo, é usual muitos equipamentos terem o comum de referência ligado à carcaça. Como também é normal, uma fonte de alimentação ter os seus terminais ( vivos e comum ) isolados da carcaça

15 15 Comum Massa - Terra Deve-se verificar se cada aparelho utilizado tem ou não o comum ligado à massa E verificar se as fichas de ligação do aparelho à rede incluem ou não a ligação da massa à terra Se em português há alguma confusão entre massa (comum) e massa (carcaça) Isso também ocorre com a literatura inglesa entre earth ou ground (carcaça) e a terra A carcaça só está ligada à terra se forem cumpridos os regulamentos e utilizadas fichas especiais com circuito de terra

16 16 Instalação no laboratório Cada bancada do laboratório tem as 3 fases da rede acessíveis por tomadas monofásicas tipo Schuko (com terra), 2 para cada fase. O posto de transformação que alimenta o quadro de distribuição está situado na cave do edifício, havendo um eléctrodo de terra de serviço no exterior do edifício. O circuito de terra do laboratório está ligado a outro eléctrodo de terra de protecção, situado também no exterior do edifício. Há uma distância de uma a duas dezenas de metros entre estes dois eléctrodos, pelo que, no laboratório, os terminais terra e neutro não são equipotenciais.

17 Erros de utilização Além dos perigos de contacto directo, há a possibilidade de inadvertidamente montar circuitos de medida incompatíveis com a instalação do laboratório.

17 17 Erros de utilização Além dos perigos de contacto directo, há a possibilidade de inadvertidamente montar circuitos de medida incompatíveis com a instalação do laboratório. Por exemplo: um osciloscópio tem, em geral, o comum electrónico ligado à carcaça (massa). Pelo cabo de alimentação e circuito de terra, a massa estará ligada à terra. fase O comum electrónico estará ligado à terra neutro terra Terra de Protecção

18 18 Erros de utilização O osciloscópio só é sensível a tensões. Para observar uma corrente é necessário fazê-la passar por uma resistência e observar a queda de tensão nela provocada. vivo R a A Gerador comum C Z Terra de protecção Se o gerador tiver o comum electrónico ligado à massa, pelo circuito de terra, o comum de ambos os aparelhos fica ligado entre si. O ponto A do circuito fica em curto-circuito com o ponto C do gerador, curto-circuitando a carga Z.

19 19 Erros de utilização Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções: Trocar a posição relativa da resistência e da impedância Isto só é possível em algumas montagens vivo Z Gerador R a comum Terra de Protecção

20 20 Erros de utilização Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções: Usar um gerador com o comum não ligado à massa Vivo R a A Gerador Z comum Terra de protecção Toda a montagem ficaria flutuante em relação à terra O ponto onde se ligasse a blindagem do cabo de ligação ao osciloscópio ficaria ao potencial da terra

21 21 Erros de utilização Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções: Usar um osciloscópio com o comum desligado da massa (pouco frequente) Vivo Gerador R a Z comum Terra de protecção

22 22 Erros de utilização Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções: Usar uma ficha de alimentação sem circuito de terra Anti-regulamentar e perigoso vivo R a Gerador Z comum Terra de protecção

23 23 Erros de utilização Para observar a corrente no circuito podem adoptar-se as seguintes soluções: Usar um osciloscópio com uma entrada diferencial vivo R a Gerador Z comum Terra de protecção

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