ORIENTAÇÃO TÉCNICA 01 / 2001 MONOFÁSICO COM RETORNO POR TERRA (MRT) DIRETORIA DE DISTRIBUIÇÃO DI SUPERINTENDÊNCIA DE DISTRIBUIÇÃO DDI GERÊNCIA DE PLANEJAMENTO E PROJETO DA DISTRIBUIÇÃO -DDPP
MONOFÁSICO COM RETORNO POR TERRA (MRT) ORIENTAÇÃO TÉCNICA 01 / 2001 ABRIL / 2001 Em substituição à : Orientação Técnica OT-11 Fornecimento de Energia Elétrica Sistema Monofásico e Manual Técnico de Distribuição MAN -TDE-109 Redes MRT ÍNDICE
3 ITEM ASSUNTO 1.0 FINALIDADE... 05 2.0 NORMAS / TERMINOLOGIA... 05 3.0 CONDIÇÕES GERAIS... 10 4.0 CAMPO DE APLICAÇÃO DO SISTEMA MRT... 10 5.0 LIMITE DE FORNECIMENTO... 13 6.0 CONDIÇÕES ESPECÍFICAS... 15 6.1 LEVANTAMENTO DE CARGA... 15 6.2 TENSÕES RECOMENDADAS... 15 6.3 CÁLCULO ELÉTRICO... 15 6.4 ATERRAMENTO DE REDE MRT... 16 6.4.1 MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO... 17 6.4.2 PROJETO DE ATERRAMENTO... 17 6.4.3 CONSTRUÇÃO DO ATERRAMENTO... 22 6.4.4 ACOMPANHAMENTO DAS INSTALAÇÕES... 23 6.5 INSTALAÇÕES GERAIS... 24 6.5.1 REDE PRIMÁRIA... 25 6.5.2 BAIXA TENSÃO... 26 6.5.3 ATERRAMENTO DE CERCAS... 27 6.5.4 MEDIÇÃO DE ENERGIA... 29 7.0 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO SISTEMA MRT 30 7.1 MATERIAIS... 30 7.1.1 DAS REDES... 30 7.1.2 DOS ATERRAMENTOS... 31 7.2 EQUIPAMENTOS... 32 7.2.1 TRANSFORMADORES... 32 7.2.2 PROTEÇÃO... 32 7.2.3 OUTROS EQUIPAMENTOS... 34
4 ITEM ASSUNTO 8.0 PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS... 35 9.0 AVALIAÇÃO TÉCNICA DOS NÍVEIS ACEITÁVEIS DE SEGURANÇA PARA ATERRAMENTOS... 36 9.1 COMISSIONAMENTO... 36 9.2 INSPEÇÕES FUTURAS... 43 10.0 RESPONSABILIDADES... 43 ANEXOS... 44 ANEXO I FICHA DE LEVANTAMENTO CADASTRAL RURAL 45 ANEXO II UTILIZAÇÃO EXPERIMENTAL DE CONDUTORES NÃO CONVENCIONAIS... 46 ANEXO III ESTRUTURAS PARA REDES MRT... 57 ANEXO IV ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 109 IV.1 TRANSFORMADORES... 109 IV.2 OUTROS EQUIPAMENTOS... 111 IV.3 FERRAGENS... 115 IV.4 ISOLADORES... 115 IV.5 OUTROS... 115 ANEXO V CONSTRUÇÃO DE ATERRAMENTOS... 122 ANEXO VI PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS... 124 VI.1 MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO... 125 VI.2 MEDIÇÃO DE POTENCIAIS DE PASSO... 133 VI.3 MEDIÇÃO DE POTENCIAIS DE TOQUE... 136 VI.4 MEDIÇÃO DE RESISTIVIDADE DE SOLO... 141 ANEXO VII - PLANILHA PARA INSPEÇÃO DE INSTALAÇÕES MRT 153 ANEXO VIII CERCAS... 162
5 1.0 FINALIDADE Esta Orientação Técnica visa estabelecer diretrizes, critérios, limites e condições gerais para elaboração e execução de projetos de transformação e medição de fornecimento de energia elétrica, em Sistema Monofilar com Retorno por Terra (MRT), para consumidores na Área Rural, individuais e/ou em condomínio, na área de concessão da ENERSUL. Os critérios aqui estabelecidos aplicam-se nas áreas de Comercialização, Distribuição e de Serviços Técnicos, e valem tanto aos projetos executados pela ENERSUL, como aos projetos particulares. 2.0 NORMAS / TERMINOLOGIA 2.1 Para o melhor desenvolvimento do atendimento de consumidores na área rural, em Sistema MRT, deverão ser consultadas as seguintes normas e adotados os seus critérios e condições, desde que não conflitem com esta Orientação Técnica, que deverá prevalecer sobre qualquer outra. a) Circular Normativa Técnica Rural no. 001 / DER. 0/84. b) Circular Normativa Técnica Rural no. 002 / DER. 0/84. c) INC 053/DCL.0/82 Atendimento de Consumidores na Área Rural. d) NOR -TDE-101 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão de Distribuição Primária 13,8 kv. e) NOR -TDE-102 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão de Distribuição Secundária 220/127 V. f) NOR -TDE-103 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão de Distribuição Primária 34,5 kv. g) PAD -TDE-304 Materiais Padronizados para Redes e Linhas de Distribuição. h) ESP -TDE-205 Especificação de Postes para Redes Aéreas de Distribuição. i) PAD -TDE-306 Estruturas para Redes de Distribuição Urbanas e Rurais. j) NOR -TDE-107 Rede Aérea de Distribuição Urbana. k) NOR -TDE-108 Rede Aérea de Distribuição Rural. l) ESP -TDE-209 Transformadores de Distribuição. m) PAD -TDE-310 Equipamentos Padronizados para Redes Aéreas de Distribuição. n) NBR-5433 - Redes de Distribuição Aérea Rural de Energia Elétrica - Padronização o) 1 º Projeto Norma ABNT/COBEI 03 :102.01-003 Projeto para Aterramento de Sistemas de Distribuição - 1996. p) 1 º Projeto Norma ABNT/COBEI 03 :102.01-004 Medição da Resistividade e Determinação da Estratificação do Solo - abril 1993. q) 1 º Projeto Norma ABNT/COBEI 03 :102.01-002 Medição da Resistência de Aterramento e Potenciais na Superfície do Solo - Procedimento março 1993.
6 2.2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - IEC-479, "Effects of current passing through the human body", 1974; - IEEE-STD-80, "IEEE guide for safety in alternating-current substation grounding", 1976; - Sotille, C.A., "Linha de distribuição econômica para a área rural : sistema monofilar com retorno pelo solo e emprego do aço como condutor", Tese de Mestrado, UFRJ, março, 1983; - Eletrobrás, Comitê de Distribuição, Proteção de Sistemas Aéreos de Distribuição, Centrais Elétricas Brasileiras Eletrobrás 2 ª ed. Rio de Janeiro, Edit. Campus, 1986. 2.3 TERMINOLOGIA Os termos técnicos utilizados nesta Orientação Técnica estão definidos nas NBR 5456 e NBR 5460. Para o melhor entendimento desta Orientação, são definidos alguns termos comumente utilizados: 2.3.1 CURTO-CIRCUITO 2.3.2 REGIME 2.3.3 FALTA Ligação intencional ou acidental entre dois ou mais pontos de um circuito, com potenciais diferentes. Condição operativa normal do sistema. Termo que se aplica a todo fenômeno que impede o funcionamento de um sistema ou equipamento elétrico, causado geralmente por curto-circuito, ou arco elétrico entre condutores energizados, ou entre estes e a terra. 2.3.4 ATERRAMENTO Ligação intencional de parte eletricamente condutiva à terra, através de um sistema de aterramento.
7 2.3.5 TERRA DE REFERÊNCIA Região da terra suficientemente afastada da zona de influência de um eletrodo ou sistema de aterramento, tal que a diferença de potencial entre dois quaisquer de seus pontos, devido à corrente que circula pelo eletrodo para a terra, seja desprezível. É uma superfície praticamente equipotencial que se considera como zero para referência de tensões elétricas. 2.3.6 ELETRODO DE ATERRAMENTO Condutor enterrado no solo, eletricamente ligado a ele, ou condutor embutido em concreto que, por sua vez, está em contato com o solo através de uma grande área. 2.3.7 ELETRODO HORIZONTAL DE ATERRAMENTO Eletrodo de aterramento na forma de condutor retilíneo ou em anel, enterrado horizontalmente no solo. 2.3.8 ELETRODO VERTICAL DE ATERRAMENTO Eletrodo de aterramento enterrado verticalmente no solo. 2.3.9 CONDUTOR DE ATERRAMENTO Condutor ou elemento metálico, não em contato com a terra, que faz a ligação elétrica entre uma parte de uma instalação que deve ser aterrada e o eletrodo de aterramento. O condutor de aterramento pode ser enterrado ou não. 2.3.10 SISTEMA DE ATERRAMENTO Conjunto de todos os eletrodos e condutores de aterramento interligados entre si, assim como partes metálicas que atuem com a mesma função, tais como: pés de torre, armadura de fundações, capas metálicas de cabos e outros. 2.3.11 CONDUTOR HORIZONTAL DE ATERRAMENTO Condutor empregado na interligação de eletrodos verticais. 2.3.12 HASTE DE ATERRAMENTO Eletrodo rígido, de seção circular ou cantoneira, que se destina à cravação vertical no solo, atingindo assim camadas mais profundas.
8 2.3.13 HASTE PROFUNDA DE ATERRAMENTO Haste de maior comprimento, obtida pelo acoplamento mecânico e elétrico de mais de uma seção de eletrodo. 2.3.14 MALHA DE ATERRAMENTO Conjunto de condutores nus, interligados e enterrados no solo. 2.3.15 IMPEDÂNCIA AO SURTO DE UM ATERRAMENTO Relação entre o valor máximo da queda de tensão nele desenvolvida, e o valor máximo da corrente escoada. 2.3.16 POTENCIAIS PERIGOSOS Potenciais que podem provocar danos quando aplicados ao elemento tomado como referência. 2.3.17 TENSÃO MÁXIMA DO SISTEMA DE ATERRAMENTO Tensão máxima que um sistema de aterramento pode atingir relativamente à terra de referência, quando da ocorrência de injeção de corrente. 2.3.18 TENSÃO DE PASSO É a diferença de potencial entre dois pontos da superfície do solo ( separados pela distância de um passo de uma pessoa considerado igual a 1,0 m ) causada pela circulação de corrente neste solo. 2.3.19 TENSÃO DE TOQUE É a diferença de potencial entre um ponto na parte ativa ( metálica ) do aterramento e um outro ponto na superfície do solo ( separado por uma distância horizontal equivalente ao alcance normal do braço de uma pessoa e considerado igual a 1,0m), causada pela circulação de corrente do aterramento para o solo. 2.3.20 RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO (DE UM ELETRODO) Resistência ôhmica entre o eletrodo de aterramento e a terra de referência.
9 2.3.21 RESISTIVIDADE ELÉTRICA DO SOLO OU, SIMPLESMENTE, RESISTIVIDADE DO SOLO Resistência entre faces opostas do volume do solo, consistindo de um cubo homogêneo e isótropo cuja aresta mede uma unidade de comprimento. 2.3.22 RESISTIVIDADE MÉDIA DO SOLO A UMA DADA PROFUNDIDADE Valor de resistividade resultante da avaliação das condições locais e do tratamento estatístico dos resultados de diversas medições de resistividade do solo para aquela profundidade, efetuada numa determinada área ou local, e que possa ser considerado como representativo das características elétricas do solo. 2.3.23 RESISTIVIDADE SUPERFICIAL É o valor da resistividade do solo medida para um espaçamento de 1m entre eletrodos. 2.3.24 CORRENTE DE INTERFERÊNCIA (NO PROCESSO DE MEDIÇÃO DE RESISTIVIDADE DO SOLO) Qualquer corrente estranha ao processo de medição capaz de influenciar seus resultados. 2.3.25 CURVA DE TEMPO É a curva do tempo total que a proteção levará para eliminar o defeito ocorrido no local do aterramento, ou seja, é o tempo total que a pessoa ou animal ficará exposta à tensão de passo ou tensão de toque. 2.3.26 CONSUMIDOR RURAL Consumidor cuja característica de consumo é direcionada para a exploração agropecuária e agro-industrial, localizada em áreas rurais. 2.3.27 CONDOMÍNIO RURAL Reunião de duas ou mais propriedades localizadas em área rural com desenvolvimento de atividades agropecuárias, reunidas com objetivos específicos, para o recebimento de energia elétrica fornecida pela ENERSUL.
10 2.3.28 NÚCLEO RURAL ISOLADO 3.0 CONDIÇÕES GERAIS Entende-se por Núcleo Rural Isolado, as comunidades indígenas, os projetos de assentamentos, os vilarejos e os Distritos, cujo atendimento deverá ser feito sob orientação técnica da ENERSUL. 3.1 A necessidade de reduzir ao máximo os investimentos em construção de redes elétricas e a adequação das características dos tipos de sistemas de distribuição às cargas, são requisitos básicos para utilização de redes monofilares com retorno por terra (MRT). Para se evitar o emprego indiscriminado de sistemas com redes monofilares, constituem-se em parâmetros essenciais o planejamento das áreas, a avaliação prévia das características das cargas a serem atendidas, a resistividade do solo na região e o seu posicionamento em relação aos alimentadores existentes. Para se decidir pela utilização de redes MRT, recomenda-se especial atenção à evolução das cargas e/ou configuração do sistema de distribuição. 3.2 Na ENERSUL, os sistemas que se utilizam do retorno por terra, são providos de redes de distribuição com um único condutor fase, que alimenta um ou mais transformadores de distribuição em tensão primária, realizando-se o(s) retorno(s) de corrente(s) através do solo. A rede secundária é composta de 3 fios ( 2 fases e neutro ), atendendo a princípio consumidores com cargas monofásicas ( 230 / 115 V ver também itens 6.2.2. e 7.2.3.2). 4.0 CAMPO DE APLICAÇÃO DO SISTEMA MRT 4.1 Considerando a necessidade de compatibilizar-se os custos de implantação de sistemas de eletrificação rural, com a economia das áreas a serem eletrificadas, os sistemas que se utilizam de redes monofilares com retorno por terra servem como opção de atendimento aos consumidores de baixa renda. 4.2 O sistema aplica-se ao atendimento de consumidores em regiões ou áreas rurais com baixa densidade de carga que não exijam a curto e médio prazo, interligação ou ampliação de sistemas elétricos. 4.3 O sistema MRT na ENERSUL evoluiu com ramais MRT derivando de linhas tronco MRT, ramais MRT retirados diretamente das fases do sistema trifásico e redes MRT atendendo condomínios rurais.
11 4.4 REDES MRT RECOMENDADAS 4.4.1 REDE NÃO ISOLADA Usa como alimentação uma linha trifásica convencional de onde derivam uma ou mais linhas monofilares. Nas redes não isoladas, é recomendável efetuar-se o balanceamento das correntes nas 3 fases do alimentador. 4.4.2 REDE ISOLADA Usa um transformador de isolamento proporcionando o seccionamento elétrico entre a rede MRT e a linha trifásica convencional. Esta alternativa é apropriada a ramais com maiores necessidades de carga e onde a corrente de desequilíbrio de terra possa vir a influenciar a proteção. Da figura, observa-se que há nesse tipo de rede, necessidade de instalarse um aterramento adicional, relativamente ao posto de isolamento, aterramento este, que atenda às características de operação em regime de carga, sobrecarga e curto -circuito.
12 Fig. 4.4.1. Rede Não Isolada Fig. 4.4.2. Rede Isolada
13 5.0 LIMITE DE FORNECIMENTO 5.1 A carga instalada dos consumidores a serem atendidos por sistemas MRT, deve ser menor ou igual a 50 kw, desde que ainda não possuam tais consumidores, motor com potência superior a 15 HP (ver também item 7.2.3). 5.2 Limita-se a potência do transformador monofásico em 25,0 kva. As ligações de transformadores com potências superiores a 25,0 kva, e de motores superiores a 15 HP, dependerão de estudos técnicos preliminares. 5.3 Consumidores com cargas declaradas superiores a 50 kw, porém com fator de demanda inferior a 0.33, poderão ainda ser ligados através de MRT, dependendo de análise dos setores técnicos. 5.4 Por questões de proteção contra defeitos fase-terra, as cargas atendidas em MRT deverão ser balanceadas de maneira que em qualquer ponto do alimentador ( troncos, subtroncos e ramais trifásicos ), a corrente residual ( In = Ia + Ib + Ic ) não ultrapasse 6,0 A. Pelo mesmo motivo, em qualquer tronco, subtronco ou ramal MRT, limita-se a corrente em 6,0 A. 5.5 Nos casos em que a corrente de carga ultrapasse 6,0 A, recomenda-se a utilização de transformadores de isolamento com finalidade de confinar tais correntes de terra ao trecho considerado, minimizando os problemas de proteção. Para ramais MRT que derivam de troncos trifásicos do sistema de 15 kv, onde existam reguladores de tensão a montante ligados na configuração delta aberto, recomenda-se também a instalação de transformadores de isolamento no início das derivações; desse modo, minimizar-se-ão os problemas advindos de prováveis flutuações do neutro dos reguladores e falta de regulação de fase. 5.6 Os Setores Técnicos da ENERSUL ficarão responsáveis por possíveis alterações no sistema primário, de mono para trifásico, em função de declarações/ constatações de aumentos de carga acima do limite de 50 kw, observados os itens 5.1 a 5.5 e 7.2.3. 5.7 Para Condomínios Rurais, a potência instalada do transformador deve ser no máximo de 25 kva, sendo que cada condomínio pode possuir individualmente uma potência instalada na unidade de consumo igual ou inferior a 10 kw, e não possuir motores monofásicos de 115 V / 127 V superiores a 2 CV e motores monofásicos de 230 V / 254 V superiores a 6 CV.
14 5.8 Tendo em vista ainda, a existência de pequenas propriedades aglomeradas (sítios e chácaras), é permitido o atendimento de vários consumidores através de um único transformador, cuja baixa tensão em forma de rede de distribuição for construída em frente às propriedades. Fica a critério dos Setores Técnicos da ENERSUL, a limitação do número de consumidores atendidos desta forma e a extensão da rede de distribuição, desde que seja respeitada a queda de tensão máxima de 3,5 % até o ponto de medição.
15 6.0 CONDIÇÕES ESPECÍFICAS 6.1 LEVANTAMENTO DE CARGA Na elaboração de projetos ou anteprojetos, é necessário o levantamento detalhado das necessidades das cargas. O levantamento de carga deverá ser elaborado paralelamente à escolha do traçado da rede, utilizando-se o modelo de formulário constante no ANEXO I. 6.2 TENSÕES RECOMENDADAS Dadas as tensões existentes na área de concessão da ENERSUL, recomendase: 6.2.1 TENSÕES PRIMÁRIAS TENSÃO ENTRE FASES (kv) TENSÃO MRT (kv) 13,8 7,967 34,5 19,919 6.2.2 TENSÕES SECUNDÁRIAS As tensões secundárias recomendadas para os consumidores MRT são: 230 V 115 V. 6.2.2.1 Com vistas, no entanto, a padronizar as tensões secundárias em redes monofásicas, conforme determinação do Decreto 97280 de 16/12/88, a Enersul elaborou a carta n 1314 / DDPP de 10/07/2001, informando a utilização das novas tensões de 254 V 127 V para redes monofásicas, a partir de 10/10/2001. 6.3 CÁLCULO ELÉTRICO 6.3.1 BAIXA TENSÃO O cálculo elétrico da baixa tensão deve ser realizado com base no levantamento cadastral (ANEXO I), orientado pela Norma NOR- TDE 107.
16 6.3.2 CÁLCULO ELÉTRICO DA ALTA TENSÃO O cálculo elétrico dos ramais de alta tensão deve seguir orientação da Norma NOR TDE 107. Deve-se observar os limites de queda de tensão para demanda inicial e demanda final, de acordo com a Portaria no. 47 / DNAEE, respectivamente em 5% e 7,5%. Para as redes que, em caráter experimental, utilizou-se condutores não convencionais, deverão ser utilizados no cálculo da queda de tensão percentual, os coeficientes de queda de tensão unitária (MVA x km), encontrados no ANEXO II. Adotou-se no cálculo desses coeficientes, o fator de potência 0,8. Os valores obtidos são valores médios e referem-se a caminhos de retorno em solos de resistividade equivalente na faixa de 100 a 10.000 Ω x m. Os valores de resistência de terra não fazem parte dos cálculos, entrando apenas na determinação das perdas no ramal. No ANEXO II encontram-se ainda os limites térmicos para os condutores não convencionais de aço zincado (CAZ) utilizados experimentalmente e compatíveis com os carregamentos previstos nesta Orientação Técnica. 6.4 ATERRAMENTO DE REDE MRT Nos sistemas monofilares com retorno por terra, todas as correntes de carga dos transformadores de distribuição passam necessária e continuamente pelos aterramentos dos mesmos. Dessa forma, pela função essencial que cumprem, suas elaborações devem ser antecedidas de procedimentos criteriosos envolvendo a medição da resistividade dos solos, o projeto, a construção e o acompanhamento periódico.
17 6.4.1 MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO Antes mesmo da saída ao campo para a efetiva medição da resistividade do solo, deve ser consultado o banco de dados da ENERSUL, composto dos Valores Médios de Resistividade do Solo na Área de Concessão, a fim de se criar uma noção das características do solo na localidade em questão. O critério de medição da resistividade de solo no local onde pretende-se implantar o poste do transformador, deve seguir rigorosamente a Norma ABNT / COBEI 1 º Projeto 03:102.01-004 Medição da resistividade e determinação da estratificação do solo- abril 1993, base do exposto no capítulo 8 e ANEXOVI. 6.4.2 PROJETO DE ATERRAMENTO A elaboração desse projeto é obrigatória. As características necessárias ao aterramento dos transformadores nas redes monofilares, sejam eles de distribuição ou de isolamento, são determinadas em função das exigências de segurança, levando-se em consideração a corrente de carga e a máxima corrente de falta prevista para o sistema. Na vizinhança desses transformadores, os gradientes de tensão no solo devem ser mantidos suficientemente baixos, evitando-se colocar em risco a vida de pessoas e animais. Se, pelos métodos utilizados convencionalmente, o valor de projeto da resistência de terra apresentar-se fora dos limites recomendados, deve-se necessariamente elaborar projeto tendo em vista não só o valor da resistência desse aterramento, mas também e principalmente, a obtenção de valores seguros de gradientes de potencial na superfície do solo, próximo ao transformador e à instalação consumidora.
18 6.4.2.1 FILOSOFIA DE CÁLCULO DE ATERRAMENTOS Para os transformadores de distribuição, a filosofia adotada pela ENERSUL, é de ATERRAMENTOS INDEPENDENTES, ou seja, em cada transformador são executados dois aterramentos distintos. A um deles, denominado ATERRAMENTO PRIMÁRIO, são interligados o terminal H2 do enrolamento de alta tensão do transformador ( se existir ), sua respectiva carcaça e o pára-raios nele instalado. O outro aterramento ( ATERRAMENTO SECUNDÁRIO ou do padrão de entrada do consumidor) destina-se exclusivamente à conexão do neutro da rede de baixa tensão. A escolha por aterramentos independentes permite a manutenção das condições de segurança quando do rompimento do condutor de aterramento, independente de qualquer exigência complementar no que se refere aos valores de resistência dos demais aterramentos secundários (rede e consumidores). A separação dos aterramentos primário e secundário se não evitar, minimizará a transferência de potenciais ao consumidor independentemente do tipo e valor ôhmico do aterramento secundário, bastando assim, que este seja composto por uma haste de referência. Mesmo na ocorrência de circulação de corrente de curto circuito pelos dois aterramentos, se o aterramento primário for projetado e construído corretamente (perfeita dissipação de potenciais no solo) comparativamente ao aterramento secundário, a circulação se dará preferencialmente pelo primário, evitando / minimizando os potenciais indesejáveis na região do padrão do consumidor. A perda de interligação do transformador com o aterramento primário implicará sempre no desligamento da carga. Registre-se que, por ocasião da descarga de surtos através dos pára-raios, existirá possibilidade de aparecimento de sobretensões indesejáveis no enrolamento secundário. Por esse fato, em função da configuração de aterramento adotada, deverá ser definido um afastamento mínimo a ser observado entre os aterramentos primário e secundário, a fim de prevenir/ minimizar a indução de potenciais neste último.
19 6.4.2.2 VALORES ADMISSÍVEIS Com relação às condições de segurança e sua implicação no valor da resistência de aterramento, é possível a ocorrência de risco para gradientes de potencial na superfície do solo superiores a 12 V / m nas vizinhanças dos sistemas de aterramento em regiões pecuaristas ou que apresentem possibilidade de circulação de animais. Para pessoas, a corrente de 10 ma é tida como a máxima permissível, na situação de regime. Para situações de defeito, deverá ser considerada a corrente de curto -circuito e o tempo de atuação do sistema de proteção. Do exposto, verifica-se a importância do conhecimento das características do solo, visto que, dependendo da resistividade superficial, os potenciais desenvolvidos pela configuração de aterramento, vão aflorar à superfície com maior ou menor intensidade. Na tabela a seguir, encontram-se os valores de resistência que satisfazem o nível máximo de elevação do potencial entre eletrodo de aterramento e solo, para transformadores até 25,0 kva (consideradas suas correntes de carga). Utilizou-se para cálculo da tabela, a relação 26,67 Ω / corrente de carga do transformador.
20 Valores recomendados de resistência de aterramento (Ω) Potência do Transformador TENSÃO (kv) (kva) 13,8 / 3 34,5 / 3 5 42,5 100(*) 10 21,2 53,1 15 14,2 35,4 25 8,5 21,2 (*) valor de resistência limitado em função do escoamento de surtos É importante destacar que, nos casos de solos com alta resistividade (característico de boa parte da área de concessão da ENERSUL), projetos específicos poderão ser desenvolvidos, que resultem em valores de resistência de aterramento superiores aos recomendados, desde que respeitados os limites adequados para os gradientes de potencial de superfície. 6.4.2.3 DELIMITAÇÃO DE VALORES PARA A RESISTÊNCIA Apresenta-se a seguir, um conjunto de 04 (quatro) condições, das quais a de menor valor deverá ser adotada como sendo a resistência máxima para o aterramento. Condição 1 : Adota-se a corrente permissível para indivíduo com resistência Rch e uma resistência de contato Rc com a superfície do solo calculada com base na sua estratificação, para a situação de corrente de carga (Icarga). Iperm ( Rch + Rc ) Rat = -------------------------- Icarga. Pd% Condição 2 : Toma-se como base a corrente máxima permissível a um indivíduo, segundo Dalziel (Iperm) ( Iperm = 0,116 / t ) e com os demais parâmetros considerados já citados na condição 1, levados para a situação de curto-circuito com uma duração de t segundos ( 0,3 s < t < 3 s ). Iperm ( Rch + Rc ) Rat = -------------------------- Icc. Pd %
21 Condição 3 : Nos pontos externos à configuração do aterramento, para uma corrente de carga Icarga, limita-se o máximo gradiente de potencial a 12 V/m, o que leva à escolha e definição de valores de tensão de passo máxima suportável por um animal, nessa situação ( ex. : para gado bovino o valor de V max = 18 V seria o recomendado ). V max Rat = -------------------------- Icarga. Pf % Condição 4 : Assume-se os mesmos parâmetros da condição 2, em pontos externos à configuração. O fator F ( F > 1 ) representa o grau de exigência que determina as faixas de valores de resistências de aterramento Rat compatíveis com aqueles obtidos nas outras condições, podendo dessa forma tanto a configuração como a seletividade do sistema indicarem o valor de F adequado. Iperm ( Rch + Rc ) Rat = -------------------------- Icc. Pf %. F NOTAS: - os fatores Pd% e Pf% são extraídos da prática de utilização ( ver programa de formulação numérica) e representam o máximo valor percentual do potencial de aterramento refletido da configuração para a superfície do solo, respectivamente nos pontos internos e externos a uma determinada configuração ( Pd% e Pf% < 1 ); - a corrente permissível ao organismo humano para a situação de regime é aqui fixada em 10 ma; - a resistência Rch em média é tomada como 1.000 Ω ; - a resistência de contato Rc é dada aproximadamente por Rc = 6 ρeq, onde ρeq é a resistividade equivalente do solo estratificado em duas camadas.
22 6.4.3 CONSTRUÇÃO DO ATERRAMENTO A construção do aterramento nos ramais MRT deve obedecer rigorosamente o projeto. Após a construção, o mesmo deve ser medido e se o valor projetado não for obtido da mesma forma que em 6.4.2., o processo deve ser encaminhado ao Setor Técnico para reavaliação. O condutor de aterramento não deverá possuir emendas; se necessária, a emenda deverá ser feita na conexão com o eletrodo de aterramento. De modo a garantir maior confiabilidade na manutenção da ligação à terra do sistema, o aterramento do poste do transformador deve ser sempre conectado a duas prumadas, protegidas adequadamente até a altura de 3 metros, por eletrodutos de PVC rígido de ¾ de diâmetro. Recomenda-se a interligação das duas prumadas acima dos eletrodutos protetores de PVC e também, convenientemente à malha de terra, de acordo com sua configuração (ANEXO V Construção de Aterramentos MRT). Num eventual rompimento simultâneo das duas prumadas, dever-se-ão tomar imediatas precauções, evitando-se o contato de pessoas ou animais com a estrutura do transformador, pelo fato da parte superior das prumadas rompidas permanecer energizada. Em situações de elevados potenciais de superfície na região do aterramento primário, pode ser avaliada a necessidade de colocação de camada de 5 cm de brita, num raio de 1m junto ao posto de transformação. Daí ser necessário que a construção do aterramento seja acompanhada criteriosamente tanto no que diz respeito a qualidade dos materiais como a mão de obra, afim de não comprometer a segurança do local onde encontra-se o poste do transformador.
23 6.4.4 ACOMPANHAMENTO DAS INSTALAÇÕES Algumas das recomendações feitas a seguir, podem ser de difícil realização, particularmente para as regiões mais distantes e de menor densidade de carga da área de concessão da empresa ( característico das regiões de aplicação dos sistemas MRT ), porém sua observância gerará subsídios que permitirão a alocação de recursos e definição de políticas relativas aos materiais utilizados e à manutenção ou renovação de aterramentos em toda a área de concessão da empresa. No primeiro ano de confecção do aterramento, deve-se efetuar as medições de resistência e potenciais de superfície, conforme capítulo 8 e ANEXO VI, bem como acompanhar-se a evolução da carga. Inspeções visuais devem ser realizadas sempre que o corpo técnico dirigirse ao local. A corrosão que se verifica nos cabos condutores, hastes galvanizadas e conexões caracteriza-se como um dos principais fatores que determinam a vida útil do aterramento. É fundamental, portanto, o acompanhamento desse fenômeno no decorrer do tempo. A freqüência de verificação é inversamente proporcional à resistividade elétrica do solo e diretamente proporcional à solicitação do aterramento por correntes de falta e surtos, nunca devendo ultrapassar o período de vida útil dos elementos que compõem o sistema de aterramento. Assim sendo, devem ser realizadas medições sempre que surgirem indícios de que o sistema de aterramento distancia-se dos objetivos para os quais foi projetado. Recomenda-se assim que, a cada 5 anos ( a norma ABNT cita que independentemente da constatação ou não de possíveis irregularidades, a freqüência de verificações através de medições da resistência oferecida por um aterramento não deve ser superior a 1/3 da durabilidade prevista para o sistema de aterramento ) seja feita uma inspeção na qual se comprove as características elétricas principais do aterramento, notadamente, a estabilidade do valor de resistência de aterramento ao longo do tempo, a sua capacidade de condução de corrente de regime e de falta, e seu desempenho frente às sobretensões originárias de surtos atmosféricos que o atingiram. Do ponto de vista mecânico, essa inspeção deve avaliar o comportamento do material do aterramento face à corrosão imposta pelas características do solo no qual encontra-se instalado, possíveis rompimentos do cabo de descida, dobramento ou flambagem das hastes e danificação das conexões durante sua vida útil.
24 Como a resistividade do solo varia diretamente com a quantidade de água contida no solo e com a resistividade desta água, as medições devem ser executadas preferencialmente em período seco, ou após, pelo menos, três dias consecutivos sem chuva para a realização das medições. Para redes de distribuição, o número mínimo de pontos de aterramentos a ser inspecionado deve ser de 10% do universo em estudo. O critério de avaliação do resultado das medições, recomendado pela norma ABNT é: 1) caso 60% ou mais das medidas apresentem valores superiores a 150% dos valores de referência, efetuar medições em cada aterramento do universo considerado e renovar os que se apresentarem com valores superiores ao limite fixado; 2) caso 21a 59% das medidas apresentem valores superiores a 150% dos valores de referência, proceder a nova amostragem aleatória; caso persista em mais de 30% das novas medições um valor superior ao exigido, executar medições em todos os outros pontos, procedendo à necessária renovação ; 3) caso 20% ou menos das medidas apresentem valores superiores a 150% do exigido, nenhuma providência se fará necessária. É importante frisar que há necessidade de se vincular qualquer tipo de inspeção nos postos de transformação, a abertura prévia da conexão primária com a rede MRT. No capítulo 9 e ANEXOS VI e VII, apresentam-se os itens mínimos que devem ser observados quando da inspeção às instalações MRT. 6.5 INSTALAÇÕES GERAIS Encaminhamento de Projeto O projeto da rede de distribuição e do ponto de entrega deverá ser encaminhado pelo interessado às áreas de projeto, para a devida. Detalhes do Posto de Transformação e Medição, deverão ser fornecidos no projeto, de modo a atender as condições mínimas desta Orientação Técnica e das Normas Técnicas NOR-TDE-101 e NOR-TDE-103.
25 Construção A rede de distribuição necessária ao atendimento do consumidor rural e/ou condomínio rural, será construída pelos interessados, seguindo as normas e padrões vigentes na ENERSUL. Conservação O consumidor, após a energização da entrada de serviço, é obrigado a manter em bom estado de conservação os componentes da mesma. Caso seja constatada qualquer deficiência técnica ou de segurança, o consumidor será notificado das irregularidades existentes, cabendo-lhe providenciar os reparos necessários dentro de prazo pré-fixado. É de responsabilidade do consumidor, a guarda e eventuais danos causados a materiais, equipamentos e selos de lacre, de propriedade da ENERSUL. É também de responsabilidade do consumidor, manter o valor da resistência de aterramento dentro dos valores estabelecidos, em qualquer época do ano. 6.5.1 REDE PRIMÁRIA O projeto mecânico da rede tronco primária, bem como de ramais com previsão de expansão, deve levar em consideração a futura modificação para sistema bifásico ou trifásico, o que implica em se dimensionar a rede monofásica com vãos equivalentes ao de uma rede trifásica, conforme NOR-TDE-108. Salvo a necessidade de instalação de dispositivos de proteção contra sobretensão em outros pontos ao longo da rede, só deverão ser projetados aterramentos nos pontos de instalação das subestações de isolamento e distribuição.
26 6.5.2 BAIXA TENSÃO As instalações gerais de baixa tensão, por se comportarem da mesma forma que nos demais tipos de sistemas, seguem a Norma NOR-TDE-102. O dimensionamento das instalações MRT de baixa tensão devem seguir a tabela abaixo: Potência Disjuntor Ramal de ligação Ramal de Entrada Aterramento do Termo- Transformador Magnético Condutor ao tempo Condutor Eletroduto Condutor Bipolar Cobre Alumínio Embutido Diâmetro de cobre WPP Multiplex nominal interno mínimo KVA A mm 2 AWG mm 2 mm mm 2 5 25 6 8 6 25 16 10 50 10 6 10 25 16 15 70 16 4 25 33 25 25 90 35 2 50 37 25 O condutor neutro deverá ser contínuo entre o transformador e as instalações consumidoras. Deve-se, entretanto, tomar o cuidado de não vincular o neutro do secundário ao aterramento do poste do transformador, e sim ao do poste de medição. Por questões de segurança, o poste de medição deve situar-se a uma distância mínima de 30 metros do aterramento do poste do transformador. A execução da entrada de serviço e posto de medição, deverá obedecer rigorosamente as condições estabelecidas nesta Orientação Técnica, bem como atender as demais exigências da ABNT e Normas mencionadas. A ligação do consumidor somente será efetuada, com a liberação do Setor de Obras, após resultado de vistoria constatando-se a inexistência de irregularidades, e com a apresentação da Anotação de Responsabilidade Técnica de execução juntamente com o relatório de ensaio do transformador MRT.
27 6.5.3 ATERRAMENTO DE CERCAS Cercas paralelas às redes MRT e distantes mais de 30 metros destas, não exigem nenhuma providência específica. Para distâncias menores de 30 metros, sendo as cercas paralelas, transversais ou mesmo estando ao redor dos postes de transformadores, deve-se efetuar o seccionamento e aterramento como segue: 6.5.3.1 CERCAS PARALELAS A. Trechos de cerca fora da região de influência do aterramento do transformador A partir da região de influência dos aterramentos, a seguir caracterizada, as cercas deverão ser seccionadas e aterradas a cada 250 m, conforme ANEXO VIII.1, enquanto houver o paralelismo com a rede MRT. B. Trechos de cerca dentro da região de influência do aterramento do transformador - aterramento paralelo à cerca Ao redor de pontos de instalação do transformador, e na situação de configurações de aterramento paralelas às cercas, estas deverão ser secionadas em tantos trechos quanto necessários até um máximo de duas vezes a maior dimensão do aterramento (simetricamente à configuração), dependendo da distância da cerca à rede, da resistividade do solo, da corrente de curto-circuito prevista e evidentemente da própria configuração do aterramento. Nos seccionamentos acima referidos, o aterramento quando existir, deverá ser realizado em sua parte central, conforme detalhe 2 do ANEXO VIII.1. Observe-se que pode ser viável o não aterramento, nas situações em que existam possibilidades de altas resistências de contato com o solo.
28 - aterramento dirigido à cerca Caso o aterramento do transformador MRT tenha a configuração dirigida à cerca, estas deverão ser secionadas em tantos trechos quanto necessários até um máximo de quatro vezes a maior dimensão do aterramento (conforme detalhe 3 do ANEXO VIII.1). Com relação aos aterramentos desses seccionamentos, providências adicionais deverão ser analisadas, tais como: na situação de configuração cruzando a cerca, o aterramento dos seccionamentos se dará nos seus extremos; no caso da configuração não cortar a cerca, o aterramento dos seccionamentos desta, se dará na sua parte central. É válida ainda, a observação de não se aterrar, nas situações de altas resistências de contato. 6.5.3.2 CERCAS TRANSVERSAIS Deverão ser secionadas e aterradas, com equalização de potenciais conforme ANEXO VIII.2. Ao redor de pontos de instalação do transformador, e na situação de configurações de aterramentos paralelas ou convergindo para as cercas (detalhe 1 do ANEXO VIII.2 ), são válidas as práticas anteriormente mencionadas, observando-se porém, e este fato é importante, que dever-se-á sempre aterrar os seccionamentos. No ANEXO VIII.3 encontram-se alternativas de seccionamentos e aterramentos para diversos posicionamentos das cercas com relação à rede MRT. 6.5.3.3 PORTEIRAS No ANEXO VIII.4 encontram-se detalhes de confecção do aterramento de porteiras com fios de arame ou madeira. 6.5.3.4 CERCAS ELETRIFICADAS Nos projetos em que houver travessia de rede MRT sobre cercas eletrificadas, deverá ser apresentado desenho específico detalhando a proteção / isolação prevista para o caso de queda do condutor fase MRT.
29 Nos ANEXOS VIII.5 e VIII.6 encontram-se detalhes de confecção para essa proteção. 6.5.4 MEDIÇÃO DE ENERGIA A medição será DIRETA e feita na baixa tensão, em poste independente. Para transformadores de 25,0 kva, a medição será INDIRETA. A medição será feita utilizando-se:. Medidor monofásico a três fios, 240V;. Medidor bifásico;. Medidor bifásico tipo TR, 2,5 / 10A, 240V, com 2 transformadores de corrente classe 0,6 kv, 150 / 5 A (transformador MRT de 25,0 kva). O arranjo e dimensionamento dos padrões deverão ser apresentados em projeto para. Os casos omissos ou aqueles cujas características excepcionais exijam um trabalho à parte, deverão ser encaminhados para estudo e. No ANEXO III encontram-se detalhes das estruturas envolvendo estação transformadora e posto de medição. Observação: Em se tratando de Condomínio Rural, poderá ser montado até três padrões simples ou dois duplos num mesmo posto de transformação, devendo ser derivado da bucha secundária do transformador um ramal individual para cada posto de medição.
30 7.0 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO SISTEMA MRT 7.1 MATERIAIS Os materiais empregados nas redes MRT não fogem dos convencionais padronizados pela ENERSUL. 7.1.1 DAS REDES 7.1.1.1 CONDUTORES DE ALTA TENSÃO Deverão ser utilizados os condutores de alumínio com alma de aço na bitola mínima 4 CAA. Alternativamente, e como conseqüência da baixa densidade de carga nas zonas rurais, utilizou-se experimentalmente condutores de aço - zincado. Tais condutores, embora apresentem maiores resistividades que os condutores convencionais de cobre e alumínio, possuem alta resistência mecânica, o que implica em redução no número de estruturas a serem utilizadas. As características dos condutores que foram utilizados experimentalmente, bem como as orientações para suas aplicações, são encontradas no ANEXO II. 7.1.1.2 CONDUTORES DE BAIXA TENSÃO - Ramal de ligação aéreo Os condutores de baixa tensão que saem do secundário do transformador MRT até o ramal de entrada embutido, deverão ser de cobre WPP isolação mínima 750 V, ou alumínio multiplex, isolação mínima 600 V, dimensionados conforme tabela do item 6.5.2.. Na utilização de cabo WPP, o condutor neutro deverá ter isolação idêntica à das fases, no trecho compreendido entre as buchas de baixa tensão do transformador MRT, até a conexão do ramal aéreo.
31 - Ramal de entrada embutido Os condutores que interligam o ramal de ligação à rede de baixa tensão do consumidor, passando pela medição, deverão ser de cobre, isolados para 750 V, e dimensionados conforme tabela do item 6.5.2. 7.1.2 DOS ATERRAMENTOS Os materiais utilizados nos aterramentos MRT são os mesmos padronizados para o sistema trifásico, como segue: 7.1.2.1 ELETRODOS DE ATERRAMENTO Deverão ser utilizados eletrodos dispostos horizontal ou verticalmente no solo, formados basicamente por: condutores de cobre nu de 25 mm2; hastes de aço cobreado de 2,40 m ou 3,0 m de comprimento, diâmetros 12mm, 16 mm ou 19 mm; hastes de aço cobreado rosqueável de 2,40 m ou 3,0 m de comprimento e diâmetros de 16 mm ou 19 mm com luva de emenda de latão, todos em conformidade com Norma PAD-TDE-304. 7.1.2.2 CONDUTORES DA PRUMADA DE TERRA Os condutores deverão ser de cobre. 7.1.2.3 CONEXÕES 7.1.2.4 CERCAS As conexões entre condutores de cobre e entre condutores e hastes de aço cobreadas deverão ser feitas através de solda exotérmica ou conectores em liga de cobre fundido ou bronze. As conexões feitas com conectores de aperto deverão ser envoltas com massa calafetadora. O aterramento deverá ser feito através de hastes cantoneira de aço galvanizado de 1,50 m de comprimento (25 mm x 25 mm x 5 mm ) ou de 2,40 m de comprimento (25 mm x 25 mm x 3 mm ) e cordoalha de aço galvanizado de 25 mm2, diâmetro de 6,4 mm, 7 fios. O seccionamento deverá ser feito com seccionador preformado com carga de ruptura mínima de 450 kgf (cercas com fios farpados) e 900 kgf (cercas com fios lisos).
32 7.2 EQUIPAMENTOS Da mesma forma que os materiais, os equipamentos empregados em redes MRT, são os mesmos já especificados pela ENERSUL. 7.2.1 TRANSFORMADORES 7.2.1.1 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS - Transformadores monofásicos 7,967 kv, com especificação conforme ANEXO IV, item IV.1.1.; - Transformadores monofásicos 19,919 kv, com especificação conforme ANEXO IV, item IV.1.2. 7.2.1.2 TRANSFORMADOR DE ISOLAMENTO 7.2.2 PROTEÇÃO No sistema MRT, esse transformador é empregado para confinar as correntes que retornam pelo solo, evitando dessa forma, possíveis interferências na proteção da linha supridora. Sua relação de transformação depende do planejamento elétrico da área, podendo ainda ser utilizado para adequar as tensões na linha supridora, bem como das derivações MRT, apresentando para tanto, um enrolamento primário adequado às tensões de fase da linha supridora e um enrolamento secundário ao qual liga-se o ramal MRT. No ANEXO IV, item IV.1.3 encontra-se a especificação para unidades de 50 kva, padronizadas na ENERSUL. 7.2.2.1 ELOS PARA TRANSFORMADORES TRANSFORMADOR ( kva ) TENSÃO (kv) 5 10 15 25 34,5 / 3 1H 1H 1H 2H 13,8 / 3 1H 1H 2H 3H
33 No caso específico de transformadores de isolamento deverão ser utilizados os seguintes elos fusíveis: Transformador (kva) Tensão Primária (kv) Elo fusível primário Elo fusível do lado MRT Tensão Secundária (kv) 50 13,8 10 K 6 K 13,8 / 3 7.2.2.2 ELOS PARA RAMAIS Os ramais MRT devem ser protegidos com elos fusíveis tipo 10K. 7.2.2.3 CHAVE FUSÍVEL No ANEXO IV, itens IV.2.5 a IV.2.7 encontram-se as especificações técnicas das chaves utilizadas. No ANEXO III apresenta-se o posicionamento das chaves fusíveis para cada tipo de estrutura e posto de transformação ou isolamento. 7.2.2.4 ISOLADORES DO ESTAI Apesar dos isoladores de estai introduzirem um elemento mecanicamente fraco na construção da linha, e a manutenção de suas características elétricas por longos períodos de tempo ser dificultada pela simples razão de que os defeitos não se tornam aparentes como no caso dos isoladores de linha, eles desempenham função primordial nas redes MRT, evitando/ minimizando a propagação de fugas de alta tensão pelo condutor do estai para o solo, justamente na região do aterramento primário. Nos postos de transformação, devem ser utilizados dois isoladores no estai, com suficiente isolamento para a tensão de linha; Os isoladores devem ser colocados em alturas que representem um compromisso entre o eventual contato da fase com o estai (isolador superior) e o contato de pessoa ou animal com a porção aterrada do estai (isolador inferior); No caso de postes de madeira é recomendável a utilização de isoladores com alta resistência à descarga disruptiva.
34 7.2.2.5 CHAVE FUSÍVEL RELIGADORA Esta chave tem como função proteger a rede contra sobrecorrentes, prevendo o restabelecimento do circuito automaticamente após um defeito transitório. Projetada para 3 operações, deve submeter à carga somente o primeiro porta - fusível, ficando os demais como uma reserva do primeiro; ocorrendo uma falha e a conseqüente operação do porta fusível inicial, este deve acionar um dispositivo de manobra tal que transfira automaticamente a carga para o segundo porta fusível, restabelecendo assim o circuito. Em prevalecendo o defeito, a operação do segundo porta fusível deve acionar outro dispositivo de manobra que transfira automaticamente a carga para o terceiro e último porta fusível, restabelecendo o circuito ou no caso de persistir a falha, desligando finalmente o mesmo. No ANEXO IV encontram-se as especificações dos componentes da chave. 7.2.3 OUTROS EQUIPAMENTOS 7.2.3.1 CHAVE DE PARTIDA MONOFÁSICA O acionamento de motores monofásicos no MRT, está limitado à potência de 5 HP, caso em que poderão ser ligados diretamente, sem o auxílio de dispositivos limitadores de partida. Motores monofásicos de 7,5 HP poderão partir diretamente somente após estudos e análises efetuadas pelos setores técnicos. Motores monofásicos superiores a 7,5 HP, deverão ser ligados com chaves compensadoras de partida ou dispositivos similares (ver item 7.2.3.2). As chaves disponíveis no mercado utilizam-se das ligações série - paralelo dos motores, partindo-os na ligação de maior tensão, acelerando-os até 80% da rotação nominal e comutando-os (automática ou semi-automaticamente) para a ligação de menor tensão. Com esse procedimento consegue-se reduções na corrente e no conjugado de partida, da ordem de 75%.
35 7.2.3.2 CONVERSOR DE FASES É possível acionar-se motores trifásicos através de redes MRT, dispondo-se para tanto, de um conversor de fases. Motores com potências iguais ou superiores a 10 HP (respeitados os limites definidos em 5.0) somente poderão ser ligados após estudo dos Setores Técnicos, que definirão se o(s) motor (es) será (o) monofásico(s) com dispositivo(s) de partida ou trifásico(s), ligado(s) através de equipamentos conversores mono - trifásicos. Os equipamentos conversores de fases disponíveis são classificados em 2 tipos principais: - conversores estáticos, que se utilizam unicamente de capacitores (fase-shifter ), ou de um auto -transformador e de um banco de capacitores, ou ainda, de tiristores, para efetuar o equilíbrio das tensões e correntes nos enrolamentos do motor trifásico. - conversores rotativos, que fundamentalmente compõem-se de um motor de indução trifásico com rotor em gaiola, sem eixo, o qual alimentado pela rede monofásica e girando a vazio, gera nos seus terminais um sistema trifásico. No ANEXO IV encontram-se as características básicas, recomendações e cargas a serem acionadas para cada tipo de conversor citado. 8.0 PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS Os procedimentos necessários à medição da resistência de aterramento, potenciais de passo e toque em instalações MRT, são encontrados no ANEXO VI. Alguns desses procedimentos são indispensáveis à segurança plena, enquanto outros referem-se à qualidade da medição propriamente dita. Os critérios para medição da resistência de aterramento foram baseados no 1 º Projeto Norma ABNT/COBEI 03 :102.01-002 Medição da resistência de aterramento e potenciais na superfície do solo - Procedimento.
36 9.0 AVALIAÇÃO TÉCNICA DOS NÍVEIS ACEITÁVEIS DE SEGURANÇA PARA ATERRAMENTOS Objetiva-se com os procedimentos a seguir, estabelecer-se um ferramental para verificar os níveis de potenciais na superfície do solo, potenciais esse gerados, pela passagem de corrente pelo aterramento MRT. 9.1 COMISSIONAMENTO 9.1.1 As medidas devem ser realizadas de acordo com o capitulo 8 e ANEXO VI. 9.1.2 Os parâmetros dos projetos de aterramento devem ser obtidos utilizandose os aplicativos em na ENERSUL. 9.1.3 PROCEDIMENTOS a. medir a tensão de passo ou toque injetando-se no aterramento uma corrente de 0,3 A a 0,6 A (medir a corrente para se ter o valor exato) ligando uma carga de 2,5 kw a 5,0 kw no secundário do transformador MRT ; b. medir a resistência de aterramento; c. calcular a corrente de curto-circuito fase - terra mínimo; d. referir a tensão de passo ou toque medida para a corrente de curto-circuito calculada. Como exemplo, sendo de 1,5 V a tensão de passo medida (Vpasso medida), obtida pela injeção de uma corrente de 0,6 A e 100 A, a corrente de curto-circuito calculada no ponto (Iccftm), a tensão de passo (Vpasso) extrapolada para a corrente de curto-circuito será: Vpasso = Vpasso medida x Iccftm / 0,6 A = 1,5 x 100 / 0,6 = 250 V e. cálculo das tensões de passo e toque admissíveis As tensões de passo e de toque são calculadas respectivamente, através das seguintes expressões:
37 Vpasso = (116 + 0,696 ρs) / t ( volt ) Vtoque = (116 + 0,174 ρs) / t ( volt ) A partir destas expressões pode-se estabelecer correlações entre tensões máximas admissíveis (passo e toque), resistividade superficial (ρs ) e tempo total de atuação da proteção ( t ), na forma de planilha de cálculo ou ainda na forma gráfica (gráficos de tensões de passo admissíveis e tensões de toque admissíveis ).
38 TENSÕES DE PASSO ADMISSÍVEIS ( Ω Μ) Fig. 9.1.3.a. Gráfico de tensões de passo admissíveis.
39 TENSÕES DE TOQUE ADMISSÍVEIS ( Ω Μ) Fig. 9.1.3.b. Gráfico de tensões de toque admissíveis.
40 f. Análise dos resultados É feita da seguinte forma: Forma de planilha: com a resistividade superficial em Ω.m e o tempo de atuação em segundos, obtém-se as tensões admissíveis para passo e toque; As tensões de passo e toque extrapoladas devem ser inferiores aos valores admissíveis. Forma gráfica: com o valor da tensão em volt e a resistividade superficial em Ω.m determina-se um ponto no gráfico. Caso este ponto se situe acima da curva de tempo total de atuação da proteção, os potenciais de passo ou toque estão fora dos níveis de segurança. Algumas alternativas podem ser analisadas, para que os valores das tensões fiquem dentro dos níveis aceitáveis de segurança, conforme segue: f.1- Diminuir os ajustes de tempo de atuação das proteções, conseqüentemente diminui-se o tempo de exposição a essas tensões, sendo necessário também reavaliar o coordenograma do alimentador como um todo. f.2- Trabalhar o aterramento em sua configuração para homogeneizar as tensões nos pontos críticos; conseqüentemente ter-se-á a diminuição principalmente, da tensão de passo. f.3- Isolar o cabo de descida até a altura de 3m do solo quando houver problema de potencial de toque. f.4- Trabalhar o solo de forma a aumentar o valor da resistividade da camada superficial.