Aterramento TN-S

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Em artigo anterior, falamos a respeito dos esquemas de aterramento, conforme definido pela norma ABNT NBR 5410:2004 (Instalações Elétricas de Baixa Tensão), ilustrando as principais diferenças entre os diversos tipos existentes.

Neste artigo abordaremos o esquema de aterramento TN-S, que é o mais usado, sendo considerado pela norma como o esquema padrão, sendo os demais exceções voltadas para casos específicos.

A figura 1, a seguir, ilustra o esquema TN-S, também conhecido como esquema a 5 fios, sendo o neutro e o terra separados. O terra é chamado na norma de PE (protection earth).

A principal vantagem do esquema TN-S é que o condutor PE fornece um caminho de baixa impedância para a circulação da corrente de falta entre uma fase e a massa metálica, conforme ilustrado na figura 2, a seguir. Neste caso, considerando-se que a proteção de sobre-corrente do circuito esteja adequadamente dimensionada, a falta será extinta em centésimos de segundo.

No caso da perda do aterramento do transformador, que pode acontecer por acidente, erro humano, corrosão, etc., o condutor PE continua fornecendo um caminho de baixa impedância, conforme ilustrado na figura 3, protegendo a instalação, permitindo que a proteção de curto-circuito atue adequadamente.

A figura 4 abaixo ilustra corrosão de hastes de aterramento após muitos anos de uso. Uma das principais causas de corrosão é o acoplamento galvânico, quando se misturam metais diferentes debaixo da terra, notadamente aço e cobre.

A situação mais perigosa ocorre quando o condutor PE encontra-se desconectado, pois neste caso não haverá um caminho fechado para a corrente de falta circular. Se esta falta por gerada pela ação de uma pessoa, conforme mostrado na figura 5 abaixo, o “aterramento” da falta se dará através do corpo desta pessoa.

No pior caso possível, que é a pessoa descalça com os pés no solo, considerando-se um sistema com tensão fase-fase 380 V, a corrente de choque será aproximadamente 200 mA. Esta ordem de grandeza não sensibilizará a proteção de sobre-corrente.

Caso o circuito não possua uma proteção diferencial residual a pessoa estará desprotegida, podendo até mesmo vir a óbito. A figura 6 a seguir mostra os valores típicos referidos na literatura, a respeito dos valores de corrente elétrica e as respectivas consequências ao corpo humano, salientando-se que o referido choque (200 mA) está muito acima do valor 20 mA, a partir do qual o choque pode ser fatal.