1. O documento discute diferentes métodos de aterramento de neutro em sistemas elétricos, incluindo neutro isolado, solidamente aterrado, aterrado com resistor de baixo valor ôhmico e aterrado com resistor de alto valor ôhmico. 2. Os principais métodos são descritos e suas vantagens e desvantagens são comparadas. 3. A aplicação do resistor de alto valor ôhmico é analisada em mais detalhes.

1. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
DE NEUTRO
SEVERINO MACEDO – SM&A
19/05/2015

2. SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
3. APLICAÇÃO DO RAVO
4. IMPLICAÇÕES NA APLICAÇÃO COM INVERSORES

3. 1. INTRODUÇÃO
OBJETIVOS DA PALESTRA
APRESENTAR OS PRINCIPAIS MÉTODOS DE ATERRAMENTO UTILIZADOS NOS
SISTEMAS ELÉTRICOS, ANALISANDO SUAS CARACTERÍSTICAS,
VANTAGENS E DESVANTAGENS.
APRESENTAR AS APLICAÇÕES DO RESISTOR DE ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)
EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE BAIXA TENSÃO.
APRESENTAR UM EQUIPAMENTO ESPECIFICO PARA O CONTROLE, ALARME E
SINALIZAÇÃO, LOCALIZAÇÃO / RASTREAMENTO DE FALTAS À TERRA EM
SISTEMAS DE BAIXA TENSÃO UTILIZANDO A FILOSOFIA DO NEUTRO
ATERRADO POR RESISTOR DE ALTO VALOR ÔHMICO.
APRESENTAR UMA ANÁLISE DA IMPLICAÇÃO DO USO DO RAVO NA APLICAÇÃO
DE SISTEMAS QUE POSSUEM INVERSORES DE FREQÜENCIA.

4. 1. INTRODUÇÃO
CONCEITUAÇÃO
A CONEXÃO DO NEUTRO À TERRA, DEFINE O VALOR DA CORRENTE QUE
CIRCULARÁ DURANTE UM CONTATO ACIDENTAL DE UMA FASE COM A
MASSA.
DEFINE AS CARACTERÍSTICAS DAS SOBRETENSÕES TRANSITÓRIAS E
SUSTENTADAS NO SISTEMA DURANTE AS FALTAS, BEM COMO O REGIME
OPERAÇÃO.
CAPACITÂNCIA É UM FENÔMENO DE NATUREZA ELÉTRICA, RELACIONADO
BASICAMENTE PELA FORMAÇÃO DE UM CAMPO ELÉTRICO ENTRE DOIS
CONDUTORES, (GERADO POR UMA DDP), UMA MEIO DIELÉTRICO QUE
SEPARA OS MESMOS (UM ISOLANTE), E A PRÓPRIA DISTANCIA DESTA
SEPARAÇÃO.
DESTA FORMA, PODEMOS ATRIBUIR À TODO O SISTEMA ELÉTRICO DE
POTÊNCIA, (CABOS, MOTORES, TRANSFORMADORES E ETC...) A
EXISTÊNCIA INTENSIVA DE CAPACITÂNCIAS DISTRIBUIDAS AO LONGO E
INTERNAMENTE NESTAS CONSTRUÇÃO.

5. 1. INTRODUÇÃO
PREMISSAS BÁSICAS
AS MAGNITUDES DAS CORRENTES DE FALTAS À TERRA, BEM COMO A ADOÇÃO
DA FILOSOFIA DE PROTEÇÃO DEPENDEM DO MÉTODO DE
ATERRAMENTO DO SISTEMA. A CONEXÃO DO NEUTRO À TERRA, DEFINE
O VALOR DA CORRENTE QUE CIRCULARÁ DURANTE UM CONTATO
ACIDENTAL DE UMA FASE COM A MASSA.
OS PRINCIPAIS OBJETIVOS DO ATERRAMENTO DO SISTEMA SÃO:
MINIMIZAR OS STRESSES TÉRMICO E DE TENSÃO NOS EQUIPAMENTOS;
PROPICIAR SEGURANÇA PARA AS EQUIPES DE TRABALHO;
REDUZIR AS INTERFERÊNCIAS NOS SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO;
CONTRIBUIR PARA A DETECÇÃO E ELIMINAÇÃO RÁPIDAS DE FALTAS À
TERRA.

6. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
PRINCIPAIS TIPOS
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTAOR DE BAIXO VALOR ÔHMICO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTAOR DE ALTO VALOR ÔHMICO

7. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
NÃO HÁ NENHUMA CONEXÃO ELÉTRICA
INTENCIONAL ENTRE O PONTO NEUTRO
E A TERRA, EXCETO DISPOSITIVOS DE
MEDIÇÃO OU DE PROTEÇÃO.
PRINCÍPIO DE CONEXÃO

8. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
CAPACITÂNCIAS ENVOLVIDAS

9. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
TENSÕES NORMAIS DO SISTEMA
YΔ
A
B
C
VAO VBO VCO
VAO
VBO
VCO

10. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS ANTES DA FALTA
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C

11. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C

12. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C

13. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
VAO VBO
VAO
VBO
VCO
VAC
VBC
VAC = VBC = VAO*√3

14. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ISOLADO (FLUTUANTE)
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS APÓS A FALTA
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C
I/2 I/2 I

15. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
UMA LIGAÇÃO ELÉTRICA DE IMPEDÂNCIA
ZERO É REALIZADA INTENCIONALMENTE
ENTRE O PONTO NEUTRO E A TERRA.
PRINCÍPIO DE CONEXÃO

16. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CAPACITÂNCIAS ENVOLVIDAS
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO

17. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
TENSÕES NORMAIS DO SISTEMA
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
YΔ
A
B
C
VAO VBO VCO
VAO
VBO
VCO

18. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS ANTES DA FALTA
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C

19. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
YΔ
A
B
C

20. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO

21. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
VAO VBO
VAO
VBO
VCO
VAC
VBC
VAC = VBC = VAO*√3
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO

22. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS APÓS A FALTA
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C
I curto fase-terra (C)
Ic/2Ic/2

23. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO SOLIDAMENTE ATERRADO
Icurto fase-terra
Icapacitiva
Icurto total

24. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
UMA RESISTÊNCIA DE BAIXO VALOR ÔHMICO
É CONECTADA INTENCIONALMENTE
ENTRE O PONTO NEUTRO E A TERRA.
PRINCÍPIO DE CONEXÃO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

25. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CAPACITÂNCIAS ENVOLVIDAS
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

26. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
TENSÕES NORMAIS DO SISTEMA
YΔ
A
B
C
VAO VBO VCO
VAO
VBO
VCO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

27. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS ANTES DA FALTA
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

28. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

29. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

30. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
VAO VBO
VAO
VBO
VCO
VAC
VBC
VAC = VBC = VAO*√3
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

31. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS APÓS A FALTA
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C
Ic/2 Ic/2 Icurto fase-terra
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)

32. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
BAIXO VALOR ÔHMICO (RBVO)
Icurto fase-terra
Icapacitiva Icurto total

33. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)
UMA RESISTÊNCIA DE ALTO VALOR ÔHMICO É
CONECTADA INTENCIONALMENTE
ENTRE O PONTO NEUTRO E A TERRA.
PRINCÍPIO DE CONEXÃO

34. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CAPACITÂNCIAS ENVOLVIDAS
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

35. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
TENSÕES NORMAIS DO SISTEMA
YΔ
A
B
C
VAO VBO VCO
VAO
VBO
VCO
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

36. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS ANTES DA FALTA
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

37. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

38. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

39. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
REPRESENTAÇÃO APÓS A FALTA
YΔ
A
B
C
VAO VBO
VAO
VBO
VCO
VAC
VBC
VAC = VBC = VAO*√3
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

40. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS APÓS A FALTA
YΔ
Icapacitiva (A,B,C)
A
B
C
I/2 I/2 I
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

41. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS APÓS A FALTA
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)

42. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CORRENTES CAPACITIVAS NATURAIS APÓS A FALTA
NEUTRO ATERRADO COM RESISTOR DE
ALTO VALOR ÔHMICO (RAVO)
Icurto fase-terra
Icapacitiva Icurto total

43. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
TIPOS VANTAGENS DESVANTAGENS
ISOLADO • CONTINUIDADE DE OPERAÇÃO APÓS A PRIMEIRA FALTA
PARA A TERRA;
• MINIMIZA RISCOS DE ACIDENTE COM PESSOAS POR ARCO
ELÉTRICO;
• MINIMIZA DANOS AOS EQUIPAMENTOS POR ARCO ELÉTRICO.
• EXIGE LOCALIZAÇÃO IMEDIATA E ELIMINAÇÃO DA
PRIMEIRA FALTA;
• REQUER ROTINA DE RASTREAMENTO DA FALTA COM
ALTA COMPLEXIDADE.
• ALTOS RISCOS DE SOBRETENSÕES PODENDO
CHEGAR A 600% DE VN.
SOLIDAMENTE
ATERRADO
• SISTEMA DE DETECÇÃO DA FALTA PERMITE LOCALIZAÇÃO
AUTOMÁTICA DA FALTA;
• ELIMINA RISCOS DE SOBRETENSÕES DE FORMA EFICAZ.
• NÃO HÁ CONTINUIDADE DE OPERAÇÃO APÓS A
PRIMEIRA FALTA PARA A TERRA;
• ALTÍSSIMOS RISCOS DE ACIDENTE COM PESSOAS
POR ARCO ELÉTRICO;
• ALTÍSSIMOS RISCOS DE DANOS AOS EQUIPAMENTOS
POR ARCO ELÉTRICO;
• FALTAS ATRAVÉS DE ARCO SÃO DE DIFÍCIL
DETECÇÃO.
BAIXO VALOR
ÔHMICO
(RBVO)
• SISTEMA DE DETECÇÃO DA FALTA PERMITE LOCALIZAÇÃO
AUTOMÁTICA DA FALTA;
• ELIMINA RISCOS DE SOBRETENSÕES DE FORMA EFICAZ.
• NÃO HÁ CONTINUIDADE DE OPERAÇÃO APÓS A
PRIMEIRA FALTA PARA A TERRA;
• ALTÍSSIMOS RISCOS DE ACIDENTE COM PESSOAS
POR ARCO ELÉTRICO;
• ALTOS RISCOS DE DANOS AOS EQUIPAMENTOS POR
ARCO ELÉTRICO;
ALTO VALOR
ÔHMICO
(RAVO)
• CONTINUIDADE DE OPERAÇÃO APÓS A PRIMEIRA FALTA
PARA A TERRA;
• SISTEMA DE DETECÇÃO DA FALTA PERMITE LOCALIZAÇÃO
RELATIVAMENTE SIMPLES;
• MINIMIZA RISCOS DE ACIDENTE COM PESSOAS POR ARCO
ELÉTRICO;
• MINIMIZA DANOS AOS EQUIPAMENTOS POR ARCO ELÉTRICO;
• ELIMINA RISCOS DE SOBRETENSÕES.
• LIMITAÇÃO DA APLICAÇÃO PARA SISTEMA COM ALTA
CAPACITÂNCIA;
• EXIGE LOCALIZAÇÃO IMEDIATA E ELIMINAÇÃO DA
PRIMEIRA FALTA;
• REQUER ROTINA DE RASTREAMENTO DA FALTA.

44. 2. MÉTODOS DE ATERRAMENTO
CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO TIPO
ASPECTOS TÉCNICOS (FUNÇÃO DA REDE, SOBRETENSÕES, CORRENTE DE
FALHA, ETC).
ASPECTOS DE OPERAÇÃO (CONTINUIDADE DE SERVIÇO, MANUTENÇÃO).
ASPECTOS DE SEGURANÇA.
ASPECTOS ECONÔMICOS (CUSTOS DE INVESTIMENTOS, OPERACIONAIS).
PRÁTICAS LOCAIS OU NACIONAIS.

45. 3. APLICAÇÃO DO RAVO
Antes da definição pela implantação do RAVO, deve-se divulgar
amplamente para os usuários, a metodologia do rastreamento e
localização o ponto de falta.
Para o sucesso do método, os CCM’s e QD`s devem possuir
certa facilidade para acesso aos cabos de saída para os
motores.
O método de detecção da falta é o seguinte:

46. A. Sensores de corrente e de tensão no neutro do transformador detectam circulação de corrente e tensão
imposta ao resistor;
B. Alarme de defeito é indicado em local supervisionado;
C. Para certificar o local do defeito, o operador inicia uma seqüência de pulsação da corrente do resistor.
Desta maneira, pode-se diferenciar a circulação de corrente capacitiva ou de desequilíbrio de circuitos, da
verdadeira corrente de falta;
D. O operador deve então, pesquisar circuito por circuito do CCM, com amperímetro alicate analógico, até
localizar o circuito com defeito;
E. Para confirmação do defeito, o operador deve alterar a frequência da pulsação e comprovar a alteração
no circuito sob suspeita.
BC
CONTATOR
PULSADOR
Y
64 ALARME
RESISTOR
AMPERÍMETRO
ANALÓGICO
A
D

47. 3. APLICAÇÃO DO RAVO

48. 3. APLICAÇÃO DO RAVO

49. 4. IMPLICAÇÕES NA APLICAÇÃO
DO RAVO COM INVERSORES
A corrente entre um inversor de frequencia e o motor por ele
acionado é uma corrente que possui elevado nível de
harmônicas.
A aplicação de um RAVO em sistemas com elevada potencia de
inversores instaladas requer “bloqueio” de correntes harmônicas
de “sequencia zero”.
A forma mais eficaz é a instalação de um reator série com o
resistor, criando um filtro natural “passa-baixa”

50. DEBATES TÉCNICOS
E ESCLARECIMENTOS
19/05/2015