Hastes de aterramento com ligação de cobre
O QUE SÃO BARRAS DE ATERRAMENTO?
As hastes de aterramento e seus acessórios são usados para fornecer a interface com o solo em todas as condições de solo, a fim de obter sistemas de aterramento satisfatórios em redes de transmissão e distribuição de eletricidade aéreas e subterrâneas, fornecendo alta capacidade de corrente de falha em subestações, torres e aplicações de distribuição de energia de baixa, média e alta tensão.
Conveniente para instalar onde a condição do subsolo é livre de rochas e pedregulhos, a haste de aterramento ou grupo de hastes com ligação de cobre pode ser cercado ou preenchido com um material de aterramento de baixa resistência como a bentonita .
Dependendo das condições corrosivas e da condutividade elétrica do solo, a haste de aterramento pode ser especificada para obter proteção de aterramento segura, confiável e de longo prazo. A resistência mecânica da haste deve suportar a abrasão e o estresse sofridos durante a instalação com um martelo de haste de acionamento elétrico ou pneumático. A cabeça da haste de aterramento não deve "crescer" ou se espalhar quando acionada.
As hastes de aterramento, fabricadas pela SMICO , são extensíveis por design e usadas com acopladores de cobre para interconectar diversas hastes para atingir a profundidade de cravação necessária – os acopladores de haste fornecem condutividade elétrica permanente e as hastes de aterramento de cobre mais longas acessam solos de menor resistividade em profundidades menores.
As hastes de aterramento acionadas verticalmente são o eletrodo mais eficaz para uso em subestações de áreas normalmente pequenas ou quando as condições do solo são de baixa resistividade, nas quais a haste pode penetrar, e ficam abaixo de uma camada de alta resistividade do solo.
Diâmetro das barras de aterramento x comprimento
Um equívoco comum é que existe uma correlação direta e positiva entre o diâmetro da haste de aterramento utilizada e o efeito na redução das leituras de resistência do aterramento. Incorreto.
O gráfico abaixo confirma que o valor da resistência é reduzido em apenas 9,5% ao dobrar o diâmetro da haste (o que significa um aumento no peso e no custo da haste em aproximadamente 400%). Portanto, a lógica é: usar a haste de aterramento mais econômica que as condições do solo permitirem ao instalador.
Regra geral : dobrar o raio da haste de aterramento reduzirá a resistência em aproximadamente 10% e não é uma opção econômica. No entanto, dobrar o comprimento da haste teoricamente reduzirá a resistência em 40%.
Quando hastes de aterramento adicionais forem combinadas e conectadas, elas devem ser separadas umas das outras e de quaisquer cabos adjacentes por uma distância não inferior à profundidade em que serão cravadas. As hastes de aterramento adicionais devem ser conectadas com fita de cobre ou cabo de cobre nu com a mesma seção transversal do condutor do eletrodo de aterramento. Os eletrodos adicionais devem ser posicionados de forma que seja mantida a separação necessária entre os sistemas de eletrodos de aterramento de baixa e alta tensão.
TIPOS DE BARRAS DE ATERRAMENTO
- Barras de aterramento de aço inoxidável
- Barras de aterramento de aço galvanizado
- Barras de aterramento roscadas Copperbond
- Barras de aterramento de cobre sólido
O cobre é a escolha ideal de material de eletrodo de aterramento e condutor subterrâneo – cobre sólido é recomendado para instalações com alta corrente de falha, enquanto hastes de cobre ligado são geralmente instaladas para seções menores.
As hastes de aterramento com núcleo de aço revestido de cobre são as mais especificadas devido à resistência elétrica e mecânica, resistência à corrosão e custo comparativamente menor em comparação aos tipos de cobre sólido ou aço inoxidável – as hastes galvanizadas de menor custo para requisitos de aterramento temporários, de curto prazo ou não críticos, geralmente instalados.
| Tipo de haste de aterramento | Características e benefícios |
| Copperbond | Eficiência econômica ideal * Alta resistência à corrosão * Alta resistência à tração * Extensível |
| Cobre Sólido | Excelente resistência à corrosão * Aplicações em solos agressivos (por exemplo, alto teor de sal) * Extensível |
| Aço inoxidável | Máxima resistência à corrosão * Resiste à corrosão galvânica * Maior custo de material * Alta expectativa de vida |
| Aço galvanizado | Menor condutividade elétrica * Menor custo * Menor resistência à corrosão * Baixa capacidade de condução de corrente |
BARRAS DE COBRE SÓLIDAS OU LIGADAS
As hastes de aterramento com núcleo de aço e cobre são fabricadas pela ligação molecular de cobre eletrolítico 99,9% puro em um núcleo de aço de baixo carbono. As hastes de aço com núcleo de cobre fornecem alta resistência mecânica à tração e resistência à corrosão a um custo comparativamente menor do que as hastes de cobre sólido ou aço inoxidável , com maior resistência à corrosão, normalmente para aplicações de aterramento em condições de solo com alto teor de sal e alta resistividade.
Hastes e eletrodos com ligação de cobre são adequados para cravação profunda na maioria das condições de solo e proporcionam um caminho de baixa resistência até o solo. Testes de resistividade do solo devem ser realizados antes da instalação das hastes de aterramento para garantir leituras aceitáveis de resistividade do solo – para reduzir a resistividade, hastes adicionais podem ser cravadas no solo para aumentar a densidade.
As hastes de aterramento fabricadas em aço inoxidável são instaladas para evitar a corrosão galvânica que ocorre entre metais diferentes enterrados em estreita proximidade
| Barras de aterramento – Tipo Copperbond (roscadas) – Tabela de seleção | |||||||
| Código do pedido | Diâmetro da haste de aterramento | Comprimento | Tamanho da rosca (UNC-2A) | Haste ( D) | Comprimento 1 | Peso unitário | Quantidade da embalagem |
| ERB 412 | 1/2″ | 1200 mm | 9/16″ | 12,7 mm | 30 mm | 1,18 kg | 5 |
| ERB 415 | 1500 mm | 1,55 kg | 5 | ||||
| ERB 418 | 1800 mm | 1,76 kg | 5 | ||||
| ERB 424 | 2400 mm | 2,36 kg | 5 | ||||
| ERB 112 | 5/8″ | 1200 mm | 5/8″ | 14,2 mm | 30 mm | 1,53 kg | 5 |
| ERB 115 | 1500 mm | 1,88 kg | 5 | ||||
| ERB 118 | 1800 mm | 2,29 kg | 5 | ||||
| ERB 124 | 2400 mm | 3,00 kg | 5 | ||||
| ERB 130 | 3000 mm | 3,79 kg | 5 | ||||
| ERB 212 | 3/4″ | 1200 mm | 3/4″ | 17,2 mm | 35 mm | 2,19 kg | 5 |
| ERB 215 | 1500 mm | 2,73 kg | 5 | ||||
| ERB 218 | 1800 mm | 3,27 kg | 5 | ||||
| ERB 224 | 2400 mm | 4,35 kg | 5 | ||||
| ERB 230 | 3000 mm | 5,44 kg | 5 | ||||
INSTALAÇÃO DE ELETRODOTERRA
Eletrodos de aterramento são instalados durante as obras de engenharia civil associadas à construção de subestações – são feitas leituras de resistividade do solo e, se a resistência for "superior a 200Ωm (ou seja, em áreas onde o solo é composto principalmente de ardósia, xisto ou rocha)" , são instaladas hastes de aterramento verticais para reduzir a resistência. Observe que, para isso, consulte as recomendações do DNO ou da concessionária local do Reino Unido, que variam de acordo com os padrões e preferências de engenharia.
Resistividade do solo e seleção de hastes de aterramento
O modelo de solo e as condições do solo são essenciais para um projeto eficaz de sistema de aterramento, onde os valores de resistividade do solo determinam o tipo e o comprimento das hastes de aterramento necessárias. Diante de um projeto de aterramento complexo, a abordagem padrão é complementar a lista de materiais com condutores e hastes de aterramento adicionais – isso nem sempre é vantajoso, pois os custos podem ser altos e hastes próximas umas das outras têm eficácia reduzida.
Efeitos corrosivos dos tipos de solo – os fatores associados à corrosão de metais em contato com o solo que devem ser considerados são: a natureza química do solo (acidez/teor de sal), aeração diferencial e a presença de bactérias anaeróbicas. A seguir, uma lista de solos agressivos em ordem crescente de agressividade:
- Solos de cascalho
- Solos arenosos
- Solos siltosos (argilosos)
- Argilas
- Turfa e solos orgânicos
