Aterramento em Ambiente de Telecom

Transcrição

1 Aterramento em Ambiente de Telecom Entre as principais causas de interrupção de serviços e defeitos em equipamentos de telecomunicação, destacam-se os distúrbios elétricos causados por descargas atmosféricas e surtos provenientes da rede elétrica. Neste cenário, os sistemas de aterramento e proteção contra descargas atmosféricas são essenciais para prover: Segurança à equipe técnica, evitando acidentes de trabalho durante a instalação ou manutenção dos equipamentos; Segurança ao cliente, diminuindo o risco de choques elétricos no ambiente onde o equipamento está instalado; Proteção dos equipamentos, mitigando o risco de queima por surtos de sobretensão e descargas elétricas, prevenindo a interrupção dos serviços. Atendimento aos requisitos legais. Figura 1- Por serem instalados em locais altos, tais como torres em topos de morros ou prédios, os equipamentos de Telecom estão sujeitos a descargas atmosféricas. Essencialmente, todo site de telecomunicações deve conter um sistema de SPDA e de aterramento eficientes. SPDA (Sistema de Proteção contra Descarga Atmosférica) SPDA é a sigla para Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas, mais conhecido como para-raios. Inventado no século XVIII, por Benjamin Franklin, tem a função de proteger todos os equipamentos instalados na torre ou topo de prédio contra a queda de raios diretos e indiretos.

2 O para-raios é constituído por três elementos principais: os captadores (uma haste de metal pontiaguda), um cabo de ligação preso a isoladores (também conhecido como cabo de descida) e uma placa ou malha metálica instalada no solo. O SPDA funciona de acordo com um princípio físico conhecido como o poder das pontas, segundo o qual as pontas metálicas finas do para-raios atraem para si os raios, já que nelas se concentram mais cargas elétricas. A descarga elétrica é então conduzida pelo cabo de descida até o solo, onde a energia é dissipada pelo sistema de aterramento. Apesar da crença popular, o para-raios não atrai os raios. Apenas oferece um caminho de baixa resistividade para o raio até a terra. Ou seja, apenas os raios que atingiriam o solo ou estruturas dentro da área de proteção são atraídos pelos captadores do para-raios. Esta área protegida pelos para-raios tem o formato de um cone, sendo seu vértice a ponta da antena. Para calcular o raio da área protegida pelo para-raios, utiliza-se a seguinte fórmula: R = h x tan(a), onde R é o raio de cobertura, h a altura em metros e A o ângulo em graus. É essencial que tanto os componentes do SPDA quanto a sua instalação e manutenção atendam a norma técnica ABNT NBR O bom funcionamento dos para-raios e uma boa proteção contra sobretensão estão diretamente relacionados com a eficiência do sistema de aterramento. Aterramento Um ponto de aterramento pode ser formalmente descrito como um corpo ou meio físico que possui uma capacidade praticamente ilimitada de absorver energia, sem alterar o seu potencial elétrico. Todo sistema de aterramento deve seguir as especificações da ABNT NBR A eficiência do sistema de aterramento depende da observação dos padrões técnicos estabelecidos pela norma, sob risco de o sistema de aterramento ineficiente ser mais prejudicial do que benéfico. Importante: Os equipamentos instalados na torre não devem ser aterrados no cabo de descida do pararaios. Quando existirem mais de uma malha de aterramento no site de telecom, estas devem ser interligadas afim de garantir a equipotencialização (também chamada de equalização) das malhas. Equipotencialização Considerando dois pontos de aterramento distintos, por menor que seja a distância entre eles, existirá uma resistência elétrica entre estes pontos. Isso gera uma diferença de potencial, conhecida como tensão de passo.

3 Figura 2 - Tensão de passo. Diferença de Potencial (DDP) gerado devido à resistência entre os dois pontos onde o objeto se conecta à terra. Equipotencialização de estruturas e malhas de terra nada mais é do que a interligação elétrica, com o objetivo de suprimir esta resistência com um ponto de terra de referência comum. Figura 3- Equipamento aterrado (via alimentação PoE e via pino de aterramento) em malhas de aterramento distintas. Potencial elétrico surge entre os pontos de aterramento, colocando o equipamento em risco.

4 Riscos da tensão de passo Como citado anteriormente, alguns sites de telecomunicação possuem eletrodos de aterramento distintos, ou seja, possuem malhas de terra diferentes e não equipotencializados. Nestes casos, os equipamentos de telecomunicação interligados entre si ou aterrados em mais de um ponto (ex. aterramento pela fonte de alimentação e pela carcaça) estão expostos a um maior risco de queima. Para evitar tais riscos, todos os pontos de aterramento do site de telecom devem ser interligados, como ilustrado na imagem abaixo. Figura 4 - Sistema com malhas de aterramento equipotencializadas Aterramento de roteadores outdoor da Intelbras Alguns roteadores outdoor da Intelbras possuem mais de um ponto de aterramento. Podemos citar o exemplo da linha APC, que possui dois pontos de aterramento: via pino de aterramento na carcaça e via cabo blindado. Neste caso, deve-se garantir que ambos os pontos estejam conectados a malhas equipotencializadas (como no exemplo da figura 4). Caso isto não seja possível no momento da instalação, o equipamento deve ser aterrado em apenas um ponto.

5 Existem situações em que partes dos sistemas eletrônicos devem ser independentes, não requerendo interconexões com a terra. Um exemplo para este caso são os produtos da família WOM O projeto deste produto utiliza artifícios de proteção contra surtos que dispensam a conexão com a terra. Adaptações ou uso de acessórios não originais podem expor o produto a riscos até então inexistentes. Entretanto, persiste a recomendação de uso de cabos blindados na instalação, com o objetivo de mitigar perturbações (ruídos), que podem ocasionar a perda de performance da conexão. Figura 5 - Equipamento sem necessidade de conexão com a terra. Referências ABNT NBR-5410 Instalações Elétricas em BT. ABNT NBR-5419 Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas. ANSI/NFPA 78 Lightning Protection Code.