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Testes do sistema de aterramento (exemplos de aplicação)

AVISO
Morte ou ferimentos graves poderão ocorrer caso as instruções de segurança adequadas não sejam observadas.
Altas tensões inesperadas podem ocorrer na saída I  OUT ou V OUT a qualquer momento, e a sonda de corrente auxiliar contém a tensão de saída total do equipamento de teste COMPANO 100.
  • Sempre pressione o botão de parada de emergência antes de trabalhar com esses conectores.

  • Antes de ativar a saída, coloque uma proteção próxima à sonda de corrente auxiliar para garantir que ninguém possa se aproximar dela ou, o que seria ainda pior, retirá-la acidentalmente do solo.

Este capítulo fornece exemplos de como realizar testes do sistema de aterramento.

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Verificação de integridade do sistema de aterramento

AVISO
Morte ou ferimentos graves poderão ocorrer caso as instruções de segurança adequadas não sejam observadas.
No caso improvável de um erro interno do equipamento de teste COMPANO 100, tensões maiores que as esperadas poderão ocorrer na saída I OUT.
  • Sempre pressione o botão de parada de emergência antes de trabalhar com esse conector.

Dentro da área cercada de uma subestação, geralmente há um sistema de aterramento com, literalmente, centenas de ativos, postes de cerca, torres de transmissão e outros objetos metálicos da subestação conectados a ele. Cada um desses objetos deve ter uma conexão adequada que deve ser verificada após a montagem, durante o comissionamento ou alterações ou como um teste de rotina subsequente para comprovar que nenhuma dessas conexões está corroída ou danificada. Se esses testes não forem realizados, uma conexão de aterramento corroída poderá gerar consequências fatais caso ocorra uma falha de aterramento e sua corrente de falha não encontre um caminho direto para o aterramento da estação.

Idealmente, todas as conexões de aterramento são enviadas para um único ponto de conexão de aterramento adequado. A primeira tarefa é encontrar esse ponto de conexão de aterramento adequado. Para fazer isso, selecione aleatoriamente três pontos de conexão de aterramento – por exemplo, estruturas metálicas aterradas – e meça-os com a aplicação de Micro-ohm do COMPANO 100 (consulte a imagem abaixo).

Esses pontos devem estar a uma certa distância do equipamento de teste COMPANO 100. Os pacotes de aterramento que a OMICRON fornece vêm com cabos de 10 m (30 pés). Portanto, recomendamos uma distância de 20 m (60 pés).

Uma corrente de teste de 100 A e um tempo limite de 1 segundo na faixa de 100 mV geralmente são boas opções.

Os pacotes de aterramento que a OMICRON fornece vêm com três conjuntos de cabos de medição de 10 m (30 pés). Se não for possível testar com uma corrente mais elevada, tente usar dois cabos colocados em paralelo (marcados com I) para a injeção e um cabo (marcado com V) para a medição. Isso reduz a energia dissipada nos cabos.
Se a resistência ainda estiver muito alta, você poderá usar o conjunto de cabos de alta corrente opcional de 6 m (19,5 pés) (P0006213) ou entrar em contato com o Suporte da OMICRON (→ Suporte) para obter um conjunto de cabos personalizado.

Realize cada uma das três medições usando quatro cabos, medindo (entrada de tensão IN1) o mais próximo possível das linhas de grade de aterramento e com a injeção de corrente mais alta na estrutura acima do solo (consulte a imagem abaixo).

Some os dois resultados adquiridos para cada estrutura – por exemplo, para a estrutura 2, os resultados R12 + R23. Escolha a estrutura com a menor soma como o ponto de referência para a subestação.

É claro que você pode investir mais esforços na busca pelo ponto de referência perfeito, mas, em geral, qualquer ponto de uma subestação que esteja em boas condições deve ser adequado para servir como ponto de referência. Usando esse ponto de referência, todas as conexões e pontos de aterramento (pinos de aterramento) nas proximidades do ponto de referência são então testados e documentados.

O teste eficaz dos outros pontos de aterramento não deve ser realizado com o cabo de medição (entrada de tensão IN1) tão próximo quanto possível das linhas de grade de aterramento, mas no próprio ponto de teste.

Em nosso exemplo, a estrutura 7 possui um pino de aterramento. Esse pino deve ter uma conexão adequada às linhas de grade de aterramento, caso sejam usadas para realizar o aterramento de uma parte da subestação a fim de proteger a equipe. Portanto, conecte o ponto de referência de medição diretamente ao pino, mantendo o caminho de tensão e corrente separado.

Um acessório conveniente para pinos de aterramento pode ser uma garra Kelvin, ou um parafuso Kelvin para roscas. Ambos os dispositivos separam claramente o caminho de tensão e corrente para garantir uma medição adequada com quatro cabos.

Garra KelvinParafuso Kelvin

Em uma subestação maior, pode ser necessário ter mais de um ponto de referência. Nesses casos, o método de localização de um bom ponto de referência pode ser repetido. Antes de começar a segunda série de medições, meça e documente detalhadamente a resistência entre os diferentes pontos de referência.

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Medições do sistema de aterramento

Consulte as descrições dos módulos de aplicação correspondentes para obter mais informações:

Impedância de aterramento

Tensão de passo e toque

Resistividade do solo

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Fator de redução

Um exemplo típico de redução de corrente é o sistema de aterramento de uma torre de transmissão de alta tensão. Se essa torre tiver um cabo de aterramento, parte da corrente injetada no sistema de aterramento (Itotal) de fato fluirá pelo sistema de aterramento local (Ilocal). Outra parte fluirá pelo aterramento para outras torres de transmissão (Iremota) e voltará através do cabo de aterramento, reduzindo assim o fluxo de corrente no sistema de aterramento local.

A relação entre a corrente que flui pelo sistema de aterramento local (Ilocal) e a corrente injetada total (Itotal) é o fator de redução de corrente.

Uma bobina Rogowski pode ser usada para medir a corrente por meio das pernas da torre de transmissão. Essa medição pode ser realizada perna por perna com o COMPANO 100. O COMPANO 100 então calculará o fator de redução de corrente resultante. Portanto, é necessário especificar a posição da bobina Rogowski em relação ao ponto de injeção (acima ou abaixo). Consulte Fator de redução para obter mais detalhes.

Outro exemplo seria uma subestação de distribuição montada em postes, como a mostrada abaixo. Aqui, parte da corrente injetada flui pelo sistema de aterramento local (Ilocal). Outra parte flui pelos sistemas de aterramento remotos – por exemplo, de edifícios – e de volta para a subestação pelos condutores PEN dos cabos de baixa tensão.

Uma bobina Rogowski pode ser usada para medir a corrente que flui pelos condutores dos cabos. As correntes nas fases cancelam umas às outras, exceto quanto à corrente que flui pelo sistema de aterramento remoto. Essa medição pode ser realizada cabo por cabo com o COMPANO 100. Se possível, é aconselhável medir diversos cabos de uma vez para reduzir o impacto do erro de medição da bobina Rogowski. Para esse cenário de aplicação, a Direção da corrente na tela Fator de redução deve ser definida como Redução. Consulte Fator de redução para obter mais detalhes.

Se a subestação de distribuição montada em postes tiver um cabo de aterramento na parte superior do poste, essa corrente também deverá ser medida, porque reduz a corrente que flui pelo sistema de aterramento local.