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ATERRAMENTO – Salvar vidas é importante


Fig 1 - Jarra elétrica Cuori.

Fig 1 – Jarra elétrica Cuori.

Esta dica é para evidenciar a extrema importância da conexão de terra em qualquer tomada da rede elétrica.

Muitos acreditam que o aterramento é apenas mais um fio de ligação e não entendem a sua finalidade.

Relato dois casos em que houve problemas de energização da carcaça de aparelhos e o fio terra salvou vidas.

A jarra elétrica

A jarra elétrica é muito útil na cozinha (figura 1), pois ferve a água em menos de 3 minutos. Ajuda quando fazemos risoto ou galinhada e esquecemos de aquecer a água antes…

Aqui em casa, tive problemas com uma jarra elétrica de aço inox, da Cuori, marca de procedência italiana, mas fabricação chinesa. Foi comprada no exterior. Por isso, logo após a compra foi necessário trocar o plugue, que era Schucko 15A.

Como o plugue Schuko dispõe de ligação de aterramento, ele foi substituido por um plugue NBR de 20A 2P+T (2 pinos + terra). Adaptador, nem pensar.

Optamos por comprar uma jarra de aço inox, por causa dos problemas do bisfenol, que é liberado quando os plásticos aquecem ou resfriam. Até porque não há um controle rígido de como estes plásticos são fabricados. E também porque não gostamos do gosto de plástico na comida.

Figura 2 – Jarra elétrica completa, com as partes destacadas.

Figura 2 – Jarra elétrica completa, com as partes destacadas.

Figura 3 - Base da jarra elétrica.

Figura 3 – Base da jarra elétrica.

Figura 4 – Detalhe da conexão da base, que fornece energia.

Figura 4 – Detalhe da conexão da base, que fornece energia.

Figura 5 – Conector da jarra elétrica. Obervar o alerta para não mergulhar na água.

Figura 5 – Conector da jarra elétrica. Obervar o alerta para não mergulhar na água.

Este aparelho vem em duas partes, além da tampa (figura 2). A base (figura 3), é ligada à rede elétrica e fornece energia para a jarra, através de uma tomada central. Os pólos da rede elétrica ficam escondidos nesta tomada e tem molas que os empurram para cima (figura 4). O furo central é do fio terra.

A jarra, por sua vez, tem a conexão complementar, de anéis concêntricos salientes (figura 5), que encaixam na base, dando passagem à corrente elétrica.

Este sistema de encaixe permite a fácil remoção da jarra, pois é o peso dela que faz abaixar as molas dos contatos na base. A inserção e retirada é feita de forma simples, prática e segura.

Figura 6 – Vista da conexão da jarra, sem a tampa inferior, após a manutenção.

Figura 6 – Vista da conexão da jarra, sem a tampa inferior, após a manutenção.

Figura 7 – Vista dos contatos de um dos pólos do termostato.

Figura 7 – Vista dos contatos de um dos pólos do termostato.

A resistência elétrica é blindada, está embutida na chapa aço inox e tem o formato circluar (figura 6).

O conector da jarra tem acoplado a ele um termostato, com um contato para cada pólo de ligação (figuras 6 e 7). Eles protegem o aparelho do aquecimento excessivo e eventual incêndio. Os pólos tem uma indicação de fase (L = live) e neutro (N = neutral).

Na parte superior, junto ao cabo da jarra, há o interruptor para ligar e desligar o eletrodoméstico. Além disso, ele detecta quando a água ferve e desliga automaticamente. Com tantas proteções, a jarra deveria ser segura.

O defeito da jarra

O equipamento tinha poucos dias de uso e parou de funcionar. Notamos que o disjuntor também tinha desligado.

Quando um disjuntor cai (desliga), dificilmente a causa é por culpa dele. O disjuntor apenas informa – ou alardeia – que algum problema ocorreu naquela linha de energia.

No nosso caso, houve um curto-circuito na jarra elétrica e o disjuntor nos protegeu de incêndio ou coisa pior. Poderia ter sido bem pior.

Figura 8 – Detalhe do fio que ficou soldado à jarra, retirado do lugar para melhor visualização.

Figura 8 – Detalhe do fio que ficou soldado à jarra, retirado do lugar para melhor visualização.

Figura 9 – Revisão da conexão após 2 anos de uso.

Figura 9 – Revisão da conexão após 2 anos de uso.

Na figura 8, podemos notar que a fiação de alta temperatura (fio branco, de capa trançada), não alcança um separador plástico à direita. Antes do separador, tem uma conexão deste fio branco com o fio preto, coberta com espaguete termo-retrátil. Os dois fios pretos vão para a lâmpada neon, que apenas indica que o aparelho está ligado.

Esta conexão, original de fábrica, estava encostada na parte metálica e não aguentou a alta temperatura do local, pois derreteu.

O derretimento causou o contato entre o fio e o recipiente em aço inoxidável. Este contato ficou soldado, como é possível notar naquele ponto brilhante sobre a dobra do metal (figura 8).

Se não houvesse aterramento na casa – ou o plugue substituído fosse de 2 pinos -, a jarra começaria a dar choques e a conexão não teria soldado. Alguém poderia morrer, caso encostasse no metal e estivesse descalço.

Mas como o aterramento drenou toda a energia da carcaça metálica, que estava ligada ao fio terra, o disjuntor acusou excesso de corrente (o curto-circuito, que soldou a conexão), desligou e protegeu a todos.

A conexão da lâmpada neon foi refeita e os fios foram protegidos com espirais de espaguete de silicone, próprio para temperaturas elevadas. Já fazem mais de 2 anos e não causou mais problemas (figura 9). Mas faltou aí o controle de qualidade do fabricante, para o qual não pudemos reclamar, pois o aparelho foi comprado fora do Brasil.

A estufa elétrica

Outra vez que constatei a importância do aterramento, foi quando trabalhei numa universidade, como técnico de manutenção em equipamentos de laboratório. Foi uma época muito interessante, porque possibilitou aprender sobre diversas áreas, como física, química, biologia, ótica, vidraria, etc.

Também aprendi sobre a necessidade de EPIs (Equipamentos de Proteção Individual), pois lidava diariamente com resíduos que podiam ser perigosos.

Um dia, me chamaram de um dos laboratórios, por causa do choque que um funcionário tinha levado de uma estufa. A marca da estufa era reconhecida por produtos de boa qualidade, mas aqui eles pisaram feio na bola.

O problema foi exatamente o mesmo da jarra: energização da carcaça. Mas aqui, não caiu o disjuntor, apesar do problema ser muito mais sério. Foram dois erros do fabricante que causaram o defeito.

Estufas elétricas são equipamentos essenciais em laboratórios, pois são empregadas para várias finalidades. A função delas é manter um ambiente interno a uma temperatura alta e constante.

São formadas por um compartimento interno, um isolamento de lã de vidro ao redor e o gabinete externo. A porta é grossa (também tem isolamento térmico) e costuma ocupar toda a parte frontal, ao estilo das geladeiras.

Geralmente há um conjunto de resistências na parte inferior, com ou sem o auxílio de uma ventoinha para uniformizar o ar. O controle de temperatura pode ser um termostato comum (menos preciso) ou um controlador digital PID (Proporcional Integral Derivativo).

O modelo em questão era todo em inox, utilizado na área farmacêutica, sem ventilação. As resistências eram montadas em painéis inox, ao redor do compartimento interno. Esta estufa tinha o tamanho aproximado de um cubo de 80cm de lado.

O primeiro erro foi na montagem das conexões destes painéis. Cada painel tinha uma resistência e dois terminais de ligação, de latão. O latão é utilizado em ligações elétricas porque não enferruja.

TODAS as ligações tinham os conectores dos fios voltados para o compartimento interno, em vez de ficar paralelos a ele, como se vê nas figuras 10, 11 e 12. Pode-se notar também as marcas de curto-circuito.

Faltou um controle de qualidade na linha de montagem, pois é um problema por demais evidente para passar desapercebido.

Figura 10 – Terminal de estufa inox I.

Figura 10 – Terminal de estufa inox I.

Figura 11 – Terminal de estufa inox II.

Figura 11 – Terminal de estufa inox II.

Figura 12 – Terminal de estufa inox III.

Figura 12 – Terminal de estufa inox III.

Figura 13 – Desenho do terminal de aterramento rebitado ao chassis da estufa.

Figura 13 – Desenho do terminal de aterramento rebitado ao chassis da estufa.

Figura 14 – Aterramento de fonte chaveada para computadores.

Figura 14 – Aterramento de fonte chaveada para computadores.

Outro erro foi a ligação do fio terra à carcaça. Fizeram com um simples rebite. Infelizmente, não tirei a foto deste local. Na figura 13, tem um desenho que fiz, tentando mostrar como ficou a aparência da conexão de terra. A conexão estourou e fez o rebite ficar folgado.

É um absurdo confiar uma conexão elétrica em um rebite, ainda mais aquele de alumínio, colocado com um alicate específico. Ao longo do tempo, ele pode soltar, bem como não aguenta uma corrente elétrica muito alta.

Para efeito de comparação, a figura 14 mostra um aterramento típico de fontes de computadores, mesmo nos modelos mais baratos. Quanta diferença em relação a um rebite…

O defeito da estufa

O laboratorista foi deslocar lateralmente a estufa na bancada.  Como o equipamento era relativamente leve, ele a segurou sozinho.  Com isto, apertou as chapas laterais, causando o curto-circuito.

A energia foi, então, desviada para a carcaça e dela para o fio terra. Por sorte, na universidade todas as instalações elétricas tem fio terra e o plugue era de 3 pinos.

Mas isto não foi suficiente, pois a corrente da estufa foi tão alta que o rebite estourou. O laboratorista, abraçado na estufa, levou um choque e com isso, não conseguiu mais segurá-la, deixando-a cair no chão, o que desconectou o plugue. Foi o que lhe salvou a vida, já que o disjuntor não caiu.

O problema foi resolvido isolando as áreas dos terminais e ligando o fio terra com parafuso, porcas e arruela de pressão, da mesma forma que a fonte para PC.

À época, reclamei indignado ao fabricante, mostrando as fotos. Silêncio total, nunca responderam.

O sistema de aterramento

Segue uma explicação bem simples sobre aterramento.

Na figura 15, é mostrado um equipamento elétrico comum, com uma ligação de fio terra e também com instalação elétrica adequada (com aterramento). O circuito de controle (que pode ser somente uma chave) recebe os pólos fase e neutro, ao passo que a carcaça conecta o fio terra. Este aparelho poderia ser um forno de microondas, uma máquina de lavar roupas, uma geladeira, uma jarra elétrica, uma estufa, um computador, etc. O funcionamento está dentro da normalidade.

Figura 15 – Equipamento elétrico instalado em funcionamento normal.

Figura 15 – Equipamento elétrico instalado em funcionamento normal.

Figura 16 – Equipamento elétrico com defeito.

Figura 16 – Equipamento elétrico com defeito.

Mas na figura 16, por qualquer motivo ocorreu um curto-circuito da fiação de controle com o chassis. Se a tomada tem aterramento, toda a corrente de surto é imediatamente drenada para o terra. Isto evita choques ao usuário e faz cair o disjuntor.

Se não houver fio terra e uma pessoa tocar na carcaça do aparelho, ela irá levar um choque cuja intensidade dependerá da umidade externa do seu corpo, do isolamento de seus calçados e de tocar simultaneamente em outras superfícies.

Em caso de choque, ele será mais perigoso se a corrente passar pelo peito, o que poderá causar uma parada cardiorrespiratória. Então, um choque entre as duas mãos ou entre uma mão e os pés é muito mais danoso do que entre os dedos de uma mão.

Para quem quiser uma aula completa sobre aterramento, recomendo olhar este link, o artigo é excelente: http://dicasdesomeluz.blogspot.com.br/2012/08/aterramento-eletrico-como-funciona-e.html

P.S.: O leitor Jorge Welzel, que é engenheiro eletricista, criticou o link acima, pois encontrou diversas incorreções referentes aos modos de aterramento.  Portanto, sugiro outro material, da Schneider Electrics: http://www.schneider-electric.com.br/documents/cadernos-tecnicos/tema3_aterramento.pdf

Primeiros socorros em caso de choque elétrico

Todos deveriam conhecer os procedimentos para reanimar a vítima de choque elétrico, pois é nos primeiros minutos que ela terá mais chances de ser salva.

Leiam com cuidado e atenção estes três textos:

http://www.celpe.com.br/Pages/primeiros-socorros.aspx

http://www.saudevital.org/2011/05/primeiros-socorros-choque-eletrico.html

https://www.aessul.com.br/site/dicas/PrimeirosSocorros.aspx

\ep/

  1. Engº Eletricista Jorge Welzel
    30 de maio de 2016 às 23:38

    Muito relevante este seu artigo. Somente uma ressalva, o link referenciado do artigo sobre aterramento no blog dicasdesomeluz apresenta algumas considerações que não encontram respaldo em conceitos teóricos mais rígidos, por exemplo:
    – O sistema de aterramento preferencial para qualquer instalação é o TN-S, seguido do TN-C e TT, e não conforme indicado no artigo. O sistema TT inclusive somente é permitido pela norma NBR-5410 se for acompanhado do uso de dispositivo de proteção diferencial residual (DR), pois este sistema pode causar a não operação do dispositivo de seccionamento automático da rede elétrica (p. ex. disjuntor) em caso de falta à terra, pela baixa corrente de falta gerada pelo longo caminho de retorno pela terra;
    – O artigo cita também que não se deve aterrar dispositivos elétricos ou eletrônicos ao sistema de aterramento do pára-raio (SPDA), enquanto que todas as normas brasileiras e internacionais indicam o contrário, ou seja, todos os equipamentos elétricos deverão ser interligados por meio de ligação equipotencial ao sistema do SPDA, para se evitar tensões perigosas em caso de descargas atmosféricas. Na nova NBR 5419, que trata deste tema, sugere-se ainda a utilização de dispositivos de proteção contra surtos (DPS), para minimizar o risco de queima de equipamentos pelas descargas atmosféricas ou outros surtos de tensão eventuais.
    Grande abraço.

    • 5 de junho de 2016 às 22:37

      Jorge, muito obrigado por seu comentário, é disto que falo quando lanço o desafio “melhore este texto”. Até para ajudar a esclarecer os internautas, mantive o texto original e incluí um Post Script (PS), mencionando outro link sobre aterramento, desta vez da Schneider Electric. Se você tiver algum material para informar, será muito bem vindo.

  2. Alvaro
    14 de novembro de 2014 às 19:37

    Caro Zébio;

    Tenho uma casa na praia próxima ao mar , em terreno arenoso e não tem terra , pois quando construída , nem luz havia no local.
    Hoje tenho 220v monofásico e preciso aterrar chuveiro , geladeira (antiga) e freezer.
    Na geladeira, terei de colocar o fio no gabinete (sem rebites), é claro.
    Posso usar uma única barra de aterramento , ou 1 para chuveiro e a outra para a geladeira e freezer?
    Como se trata de casa de veraneio , complica muito o fato do piso cerâmico e o não uso de calçados.
    Em resumo, uma única barra de aterramento basta para toda uma casa ?
    Sei que tem o Google , mas tem tanta opinião divergente e tanta gambiarra lá que até dá medo. Vejo “profissionais” instalar barras sem uma caixa de inspeção , ao relento , quando não cobrem tudo com areia.
    Sei o caminho , mas não sei como executar . pode me ajudar?
    Obrigado

    • 19 de novembro de 2014 às 23:32

      Álvaro, o fio terra poderia ser único, desde que fossem obedecidas algumas regras:

      – Não ligar o terra com o neutro, muito menos utilizar a barra de terra junto do contador;
      – Usar fio grosso (2,5mm);
      – Utilizar a ligação tipo “mão” para a fiação do terra, ou seja, cada aparelho vai ligado diretamente ao ponto de conexão com a terra.
      – ANTES de definir o plugue com o fio terra, identificar qual o fase e o neutro da geladeira e do freezer. Porque numa posição do plugue a carcaça destes aparelhas dará um leve choque ou formigamento nas costas da mão, que pode ser perigoso quando descalço.

      E uma dica para enterrar a vara de cobre: Bata com uma marreta ou pedaço de madeira forte (coloque antes a braçadeira para a conexão, depois não irá entrar), retire a barra, despeje um pouco de água no buraco, recoloque a vara e enterre mais um pouco. Retire novamente a barra, coloque um pouco de água e repita os passos anteriores, até o momento em que só ficará o toco para prender a fiação. Daí, conecte os cabos e isole esta fiação com duas fitas isolantes: a fita auto-fusão primeiro (use bastante), que isola a umidade; depois, use a fita isolante normal para cobrir tudo, de modo a evitar que a fita auto-fusão cole em outras superfícies. Pronto.

      • Alvaro
        29 de novembro de 2014 às 23:59

        Zébio;

        Obrigado pela resposta. Ignorava completamente a ligação onde cada aparelho tem seu fio levado até o ponto de conexão com a barra. Pode lhe parecer inacreditável , mas já fiz alguns aterramentos só para computadores e “pensava” que sabia como fazer corretamente. Sinceramente , fazia apenas para descarregar alguma estática.
        Mas quando se tem filhos , e chuveiro + agua salobra , a coisa muda.
        Vou fazer agora em dezembro a ligação tipo “mão” e ficar tranquilo. Agradeço a dica da abraçadeira , pois já me aconteceu antes e não havia buraco no chão para pular de vergonha. Usarei fita auto fusão e comum e um tubo de pvc como “caixa de inspeção”.
        Sem palavras. Ajudou imensamente.
        Forte abraço

      • 1 de dezembro de 2014 às 21:05

        Álvaro, muito boa sua ideia de caixa de inspeção com tubo de pvc: rápida, barata e durável. E como todas as bitolas tem tampões, pode-se fazer a caixa no diâmetro que quisermos.

  3. roberto franco
    4 de fevereiro de 2014 às 17:56

    Excelente matéria Zebio…
    Muitos não acreditam na importância do fio terra.Até pq, prédios residencial, que a própria LIGHT, informa que pode-se ligar o NEUTRO como terra. Na instalação do chuveiro por exemplo.
    Mas sou sincero, eu tenho na minha residência este procedimento.No entanto a uma regra:
    1 usar o terra.
    2 não tendo como fazer o verdadeiro terra, utiliza-se o MODO TN-S OU TN-C.
    Mas isso é para casos específicos…ok

    A minha pergunta de hoje é:
    Nobreaks – Net Station

    Potência: 1200 VA
    Quanto tempo este no break ficara ligado com uma carga de lâmpadas a leds, sendo que cada modulo consome 0,2A (200ma) e total de módulos 20?

    Pretendo instalar este no break num edifício de 13 andares com uma nova instalação de tomadas nas escadas, num total de 20 módulos?

    agradeço mais uma vez a sua ajuda…
    Roberto Franco

    • 4 de fevereiro de 2014 às 20:00

      Roberto, acho perigoso qualquer outro tipo de invenção que não seja o fio terra real.
      Em qualquer caso ele pode ser instalado, só depende de vontade e dinheiro. Dizer que não dá não cola.

      Note que o post é sobre aterramento, farei uma exceção e responderei.
      Mas isto prejudica os outros leitores do post sobre as luzes de emergência.

      O nobreak deve ter uma indicação de tempo de fornecimento de energia, que é diretamente proporcional à quantidade e tamanho das baterias. Seus LEDs irão consumir 4A (20 x 0,2A), mas sem saber a capacidade das baterias, não tem como saber o tempo.

      Por exemplo, vamos pegar uma bateria de 52Ah (Ampere-hora). Ela fornece, em uma hora, 52A. Se formos considerar que a bateria liga diretamente os LEDs, sem circuito inversor, ela poderá fornecer, teoricamente, um tempo de 52/4, ou seja, 13 horas de iluminação, sem considerar quaisquer perdas.

      Se a bateria é menor, o tempo irá diminuir proporcionalmente.

      • roberto franco
        5 de fevereiro de 2014 às 10:18

        13 horas de iluminação é bastante tempo, com uma bateria de 52ah.
        kkk

        Eu estou ao seu lado em tudo o que você relatou. Mas “diga-se de passagem” o que eu vejo nas instalações é que são poucos que seguem o correto. Praticamente as instalações estão sendo feitas de maneira do tipo “quebra galho”, observei em sites em que a norma do padrão das tomadas de três pinos usados em nossa residência, o padrão antigo, a fase do pino macho fica no lado esquerdo, vista o usuário vendo o plugue macho de frente e o pino terra para baixo. O novo padrão agora inverteu a fase, fica no lado direito. Utilizando certo adaptadores no mercado de procedência desconhecida, você pode ter problemas em alguns equipamentos, e até mesmo causando incêndio.
        Mas caro amigo fico feliz pelo seu comentário e seu bom ânimo em transmitir aos leitores o seu precioso conhecimento. Agradeço outra vez em publicar no seu site…
        Um abraço e um bom final de expediente.
        Roberto Franco.

      • 5 de fevereiro de 2014 às 13:27

        Roberto, luzes de emergência deveriam ser construídas para funcionar por pelo menos 24 horas. Em caso de apagão ou enchente, podem fazer toda a diferença.

        É uma forma de prevenção, da mesma maneira que o Corpo de Bombeiros.
        Eles tem uma estrutura que fica em espera quase 100% do tempo, mas quando ocorre um incêndio ou acidente, o atendimento tem que ser imediato e suficiente para atender a emergência.

        Sem prevenção, não se tem segurança.

        Quanto aos adaptadores, não os recomendo, ainda mais de origem desconhecida.
        Os que são produzidos no Brasil tem qualidade aceitável e fase correta.

        Mas eles DEVEM ser provisórios, pois aumentam a resistência da conexão entre o aparelho e a tomada. Melhor e mais barato é trocar o plugue.

  4. luiz ferreira
    3 de fevereiro de 2014 às 12:02

    Dica MUITO VALIOSA. VALEU EUZÉBIO.
    ATÉ.

  1. 8 de março de 2015 às 00:26
  2. 12 de junho de 2014 às 18:26

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