O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business
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A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Objetivo: Conteúdo: Introduzir, conforme as normas técnicas e regulamentadoras brasileiras, os requisitos e conceitos técnicos, construtivos e operacionais envoltos nas instalações elétricas provisórias, necessários para o funcionamento dos sistemas de áudio, iluminação, vídeo, broadcast, projeção entre outros utilizados no mercado do show business, visando a segurança dos profissionais responsáveis pelas etapas de montagem e operação e das pessoas que participam como espectadoras do evento. A apresentação tratará ainda das técnicas construtivas adequadas, os equipamentos e ferramentas para executar os trabalhos e a qualificação técnica exigida dos profissionais responsáveis pelas etapas de projeto, supervisão e execução. 1) As principais normas técnicas e regulamentadoras que embasam o assunto. Numa abordagem secundária, serão discutidos os erros triviais encontrados em campo e suas consequências na performance dos produtos eletroeletrônicos com o intuito de elucidar e conduzir os participantes a utilizarem procedimentos adequados e seguros do ponto de vista técnico e operacional. 1 18/08/14 Rev-1 2) A qualificação profissional para trabalhar com eletricidade. 3) Noções básicas sobre eletricidade: Tensão, corrente, resistência e impedância; 1ª Lei de Ohm; Fontes e cargas; Circuito elétrico; Divisor de tensão e divisor de corrente; Sobre o autor: Tensão contínua e tensão alternada; Henrique M. Elisei Potência, potência ativa, potência reativa e potência aparente; Engenheiro eletricista formado pelo INATEL, fundador e engenheiro chefe da Pentacústica. Possui uma carreira sólida como projetista de hardware com centenas de equipamentos elétricos e de áudio desenvolvidos e fabricados. Nos últimos dez anos, concentrou seus trabalhos na elaboração de soluções para infraestrutura elétrica e mecânica de sistemas de uso provisório no show business. Possui inúmeros artigos técnicos publicados e é um ávido distribuidor de informações através de palestras, workshops e redes sociais. Fator de potência. 4) A rede elétrica trifásica. 5) Aterramento elétrico. As funções do aterramento; O eletrodo de aterramento; Os esquemas de aterramento. 6) Análise das instalações elétricas típicas no mercado do show business brasileiro. Os acertos, os erros e os caminhos para um futuro seguro e tecnicamente correto. (Debate) A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 1) As principais normas técnicas e regulamentadoras que embasam o assunto: 2 18/08/14 Rev-1 1.2) ABNT NBR-13570 : 1996 - Instalações elétricas em locais de afluência de público. Por que as normas são importantes? > Esta norma modifica ou substitui as prescrições de caráter global da NBR-5410. Normas técnicas. > Deve ser aplicada às instalações elétricas em locais com capacidade de no mínimo 50 pessoas. > O que são. > Órgão emissores: ABNT, IEC, ISO, NEMA, IEEE, DIN, etc. Normas regulamentadoras. > O que são. > Órgão emissor: Ministério do Trabalho e Emprego. A diferença entre normas técnicas e normas regulamentadoras. > Normas técnicas são obrigatórias quando referendada por uma norma jurídica. > Normas regulamentadoras são sempre obrigatórias, conforme disposto na NR-10 1.1) ABNT NBR-5410 : 2004 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão. > Norma mais importante. Define como e o que deve ser feito. > Características de uma instalação elétrica: a) utilização prevista e demanda; b) esquema de distribuição; c) alimentações disponíveis; d) necessidade de serviços de segurança e de fontes apropriadas; e) exigências quanto à divisão da instalação; f) influências externas às quais a instalação for submetida; g) riscos de incompatibilidade e de interferências; h) requisitos de manutenção. > Esta norma também determina a qualificação técnica necessária das pessoas que podem projetar, instalar e manusear equipamentos e serviços que fazem uso da eletricidade. > Não se aplica aos ambientes não acessíveis ao público como salas administrativas, técnicas ou operacionais e ambientes análogos. > Os cabos para ligação de equipamentos móveis ou estacionários equipamentos devem possuir comprimento suficiente para a ligação direta aos quadros de distribuição. Também devem possuir classe de encordoamento igual ou superior a 4 e serem instalados de modo a não transmitir esforços de tração às conexões. > Extensões elétricas só são permitidas em instalações provisórias. > Quadros de distribuição intermediários e finais devem possuir grau de proteção mínimo IP-2x. > O esquema de aterramento é obrigatório e deve ser do tipo TN ou TT. > Toda tomada deve possuir terminal de aterramento. > Somente pessoal com qualificação BA4 ou BA5 pode executar manobras nos quadros de distribuição. 1.3) ABNT NBR IEC 60529:2005 - Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos > Define o grau de proteção IP bem como os procedimentos de ensaio par sua determinação. > Resumidamente a formação do grau de proteção segue a regra: IP-D1 D2 D1 - Varia de 0 a 6 ou letra X e define o grau de proteção dado pelo invólucro em relação às pessoas e o equipamento em seu interior. D2 - Varia de 0 a 8 ou letra X e define o grau de proteção do invólucro tendo em vista a penetração prejudicial de água. > O grau de proteção IP-2x diz que o invólucro de um equipamento elétrico deve ser capaz de evitar que quaisquer partes elétricas funcionais do produto, com exceção das ligadas no condutor de proteção sejam alcançadas por objetos sólidos maiores que 12mm. O segundo dígito, assinalado pela letra X, nos informa que o grau de proteção de penetração de água pode ser desprezado. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 1.4) NR-10 - Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade > Estabelece os requisitos e condições mínimas objetivando a implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, de forma a garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores que, direta ou indiretamente, interajam em instalações elétricas e serviços com eletricidade. > Se aplica às fases de geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das instalações elétricas e quaisquer trabalhos realizados nas suas proximidades, observando-se as normas técnicas oficiais estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência ou omissão destas, as normas internacionais cabíveis. > Principais pontos: a) Aterramento é obrigatório e o principal artifício para proteção contra choques elétricos. b) As vestimentas de trabalho devem ser adequadas às atividades, devendo contemplar a condutibilidade, inflamabilidade e influências eletromagnéticas. c) É vedado o uso de adornos pessoais nos trabalhos com instalações elétricas ou em suas proximidades. d) As instalações elétricas devem ser construídas, montadas, operadas, reformadas, ampliadas, reparadas e inspecionadas de forma a garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores e dos usuários. Precisam ser executadas por profissionais capacitados e serem supervisionadas por profissional autorizado. e) Nos locais de trabalho só podem ser utilizados equipamentos, dispositivos e ferramentas elétricas compatíveis com a instalação elétrica existente, preservando-se as características de proteção, respeitadas as recomendações do fabricante e as influências externas. f) Esta NR define os conceitos e Habilitação, Qualificação, Capacitação e Autorização dos trabalhadores. g) Procedimentos de trabalho são obrigatórios e toda equipe deverá ter um de seus trabalhadores indicado e em condições de exercer a supervisão e condução dos trabalhos. h) Esta NR define as responsabilidades dos trabalhos com energia elétrica. 3 18/08/14 Rev-1 2) A qualificação profissional para trabalhar com eletricidade. Segundo a NBR-5410: a) O projeto, a execução, a verificação e a manutenção das instalações elétricas devem ser confiados somente a pessoas qualificadas a conceber e executar os trabalhos em conformidade com esta Norma. b) Competência das pessoas: BA4 – Pessoas advertidas: Pessoas suficientemente informadas ou supervisionadas por pessoas qualificadas, de tal forma que lhes permite evitar os perigos da eletricidade. BA5 – Pessoas qualificadas: Pessoas com conhecimento técnico ou experiência tal que lhes permite evitar os perigos da eletricidade. Conforme a NR-10: a) É considerado trabalhador qualificado aquele que comprovar conclusão de curso específico na área elétrica reconhecido pelo Sistema Oficial de Ensino. b) É considerado profissional legalmente habilitado o trabalhador previamente qualificado e com registro no competente conselho de classe. c) É considerado trabalhador capacitado aquele que atenda às seguintes condições, simultaneamente: i) receba capacitação sob orientação e responsabilidade de profissional habilitado e autorizado; ii) trabalhe sob a responsabilidade de profissional habilitado e autorizado. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 4 18/08/14 Rev-1 Fontes elétricas: 3) Noções básicas sobre eletricidade. Tensão elétrica: Responsáveis pela geração da força (tensão elétrica) ou mesmo da corrente. Um circuito elétrico deve possuir pelo menos uma fonte. Também é importante mencionar que toda fonte possui uma impedância de saída, sendo esta, responsável pelo seu aquecimento. A tensão elétrica ou a voltagem, é a diferença do potencial elétrico (DDP) entre dois pontos. Ela é a força que cria o movimento dos elétrons. Sua unidade de medida é o Volt [V]. Cargas elétricas: Corrente elétrica: São os elementos conectados às fontes que dissipam potência ou seja, tudo aquilo que ligamos nas tomadas e que utilizarão a tensão ou a corrente para realizar algo. Toda carga possui uma resistência ou uma impedância elétrica, e também são elas as responsáveis pelo aquecimento. Também conhecida na linguagem popular como amperagem, é o movimento das partículas eletrizadas livres de um material. Este movimento é originado mediante a aplicação da tensão elétrica. Sua unidade de medida é o Ampère [A]. Circuito elétrico: Resistência elétrica: Ligação de elementos elétricos de modo que formem que pelo menos um caminho fechado para a existência de uma corrente elétrica. Capacidade de um material se opor a passagem da corrente elétrica, quando uma tensão elétrica é aplicada a ele. Sua unidade de medida é o Ohm [Ω]. Uma resistência elétrica transforma eletricidade em calor. Impedância elétrica: V Tem conceito similar ao da resistência, ou seja, cria uma oposição à passagem da corrente elétrica, porém, a impedância é composta de uma parte real, chamada resistência e uma parte imaginária, denominada reatância. A reatância pode ser capacitiva ou indutiva e é dependente da frequência do sinal elétrico. Sua unidade de medida também é o Ohm [Ω] e o seu símbolo é o Z. 1ª Lei de Ohm: Lei máxima da eletricidade dinâmica. Cria uma relação com as grandezas físicas expostas acima: ou ou ainda Onde: Tensão elétrica dada em Volt [V]; Intensidade da corrente elétrica dada em Ampère [A]; Resistência elétrica dada em Ohm [Ω]. I R A fonte V produz uma tensão entre seus terminais + e -, ao se conectar a carga R, surge uma corrente elétrica I. a) A mesma corrente que sai do termnal + da fonte, retorna para o seu termina -. b) A corrente elétrica sempre retorna para sua origem, seja ela onde estiver. c) Se a resistência ou impedância da carga não for alterada, quanto maior a tensão, maior a corrente. d) Se a tensão não for alterada, quanto menor a resistência, maior será a corrente. e) Não existe tensão e corrente se a resistência também não existir. Abrir o circuito elétrico é o mesmo que inserir uma resistência de valor muito alto, logo, a força não suficiente para originar uma corrente elétrica e o circuito de desfaz. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business O divisor de corrente: O divisor de tensão: A corrente que circula por cargas conectas em série é igual, logo, usando a Lei de Ohm notamos que a tensão da fonte é dividida entre estas cargas. VR1 VR2 R1 R2 A tensão aplicada em cargas ligadas em paralelo é igual, porém, a corrente é dividida entre elas. ... ... IR1 V 5 18/08/14 Rev-1 VTOTAL I Rn VRn V ITOTAL R1 IR2 R2 IRn Rn ... VR1 = R1 . I VR2 = R2 . I VRn = Rn . I VTOTAL = VR1 + VR2 + …+ VRn RTOTAL = R1 + R2 … + Rn VTOTAL = RTOTAL . I R1 . VTOTAL RTOTAL IR1 = V R1 RTOTAL = R2 . VTOTAL VR2 = RTOTAL IR2 = V R2 Rn . VTOTAL RTOTAL ITOTAL = IR1 + IR2 + …+ IRn IRn = V Rn V = RTOTAL . ITOTAL VR1 = Logo: VRn = 1 RTOTAL . I R1 RTOTAL . I IR2 = R2 RTOTAL . I IRn = Rn IR1 = 1 1 … 1 + + + R1 R2 Rn Logo: As duas metodologias mostradas introduzem conceitos fundamentais na análise de qualquer circuito elétrico.Sabendo que cabos e conectores possuem uma determinada resistência, ao ligarmos nossos equipamentos na rede elétrica estamos fazendo associações em série e paralelo e o resultado final pode facilmente ser calculado usando as duas técnicas. Também é fácil explicarmos as quedas de tensão que ocorrem numa rede elétrica mal dimensionada, o aquecimento excessivo nos cabos e conexões, a atuação de proteções de sobrecarga entre outros fatores importantes utilizados no dimensionamento de um circuito elétrico. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Um exemplo prático típico: Cabeçote RMP-63 10U PSG-4x20 Do gerador PSG-4 Pedal de efeitos RMP-63 10U RCABO RCON PSG-4x20 RINT RCABO RCON PSG-4 RINT RCABO RCON RINT Gerador RCON RINT V RCABO Cabeçote RCON RINT RCABO Pedal RCON RINT Alvo 6 18/08/14 Rev-1 A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 7 18/08/14 Rev-1 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Tensões e correntes contínuas (DC ou CC): Tensões e correntes alternadas (AC ou CA): São aquelas cujo fluxo de elétrons possui sempre o mesmo sentido, em outras palavras, possuem valores sempre positivos ou sempre negativos ao longo do tempo. Os sinais + e são utilizados para indicar seu sentido. Aquelas cujo sentido é alterado no decorrer do tempo, ou seja, possuem valores hora positivos, hora negativos quando observadas de um mesmo referencial. Os símbolos + e empregados para indicar o sentido da corrente contínua só podem ser usados nas fontes de tensão alternada para indicar o referencial elétrico. Tensões contínuas podem possuir variações ao longo do tempo, desde que não tenham sua polaridade alterada, elas também podem ser estabilizadas através de um processo chamado regulação de tensão para que seu valor permaneça muito estável e sirva como uma referência para diversas aplicações. São exemplos de sinais com tensão alternadas: a rede elétrica pública, a de tensão de um gerador autônomo, o sinal elétrico do áudio entre outros que possuem um movimento ondulatório com inversão do sentido ao longo do tempo. A forma de onda de uma corrente ou tensão alternada, assim como outros movimentos harmônicos, pode ser descrita pelas funções matemática seno ou coseno, daí o nome senóide. Tipicamente, circuitos eletrônicos são alimentados com tensões contínuas reguladas que podem ser originadas de pilhas e baterias ou também retificando uma tensão alternada e depois tratando-a para que possua o valor e comportamento necessários para a aplicação. Um sinal alternado possui características como frequência [Hz], período [T], velocidade angular [ω], fase [°], amplitude de pico [V ou A], amplitude RMS [V ou A], amplitude média [V ou A], offset [V ou A], distorção harmônica entre outros. Seguem alguns exemplos: Tensão[V] Exemplo: 1,5 Tensão[V] +300 Tensão de uma pilha AAA Tempo[s] +180 -180 127 -300 Tensão da rede elétrica com 127VRMS retificada em onda completa Tempo[s] ,6 7 66 ,3 3 58 0 50 ,0 ,6 7 41 ,3 3 33 0 25 ,0 16 3 8, 3 180 ,6 7 0 Tensão[V] t[ms] A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Potência: Potência ativa: Como vimos na lei de Ohm, ao aplicarmos uma voltagem sobre uma resistência, uma corrente elétrica circulará sobre ela criando um deslocamento que produzirá um determinado trabalho. Para tal, uma quantidade de energia será utilizada. A potência é a quantidade de energia empregada na realização de um trabalho por unidade de tempo. Ou seja, é a velocidade com que o trabalho é realizado. Sua unidade de medida é o Watt [W], que é o mesmo que Joule por segundo (J/s). Traduzindo os conceitos acima para a eletricidade, podemos dizer que a potência instantânea dissipada em um resistor é a quantidade de energia elétrica transformada em calor (energia térmica). Ela pode ser calculada pelas fórmulas abaixo: ou ou É aquela que realmente produz trabalho, a parte útil da potência fornecida pela rede elétrica. Sua unidade de medida é o Watt [W] e ela é representada por P. Potência reativa: É produzida pela energia que não é utilizada pela carga ou seja, aquela que é armazenada pelas reatâncias e devolvida para o gerador de tempos em tempos. A potência reativa é medida em Volt -Ampère reativo [VAr] e representada por Q. Potência aparente: É a potência total que trafega pelo circuito elétrico. Quando medimos a potência entregue pela rede elétrica a uma carga utilizando um voltímetro e um alicate amperímetro, estamos visualizando a potência aparente. O dimensionamento dos cabos, circuitos de proteção, da potência necessária para se alimentar os produtos que serão conectados à fonte é feito com base nela. Onde: Potência dissipada no resistor em Watt [W]; Tensão elétrica em Volt [V]; Intensidade da corrente elétrica dada em Ampère [A]; A potência aparente é representada pela letra S e sua unidade de media é Volt-Ampère [VA]. Em termos vetoriais, podemos representar o chamado triângulo de potências e relacionar o módulo das três grandezas expostas. Resistência elétrica dada em Ohm [Ω]. 8 18/08/14 Rev-1 A relação entre o calor gerado e a corrente elétrica que percorre uma resistência em um tempo determinado é chamada de Efeito Joule, é por ele que se explica o aquecimento dos componentes que compõem um sistema elétrico ou eletrônico. S S Q P 2 2 S =P +Q 2 Potência aparente [VA] P Potência ativa [W] Q Potência reativa [VAr] Potência ativa, reativa e aparente: Num circuito elétrico de corrente alternada cujas cargas possuem uma impedância temos potências positivas, onde o gerador fornece energia para a carga e também, potências negativas, onde a carga devolve energia para o gerador. É evidente que consumir uma quantidade de energia para depois devolver uma parcela dela para a fonte que a originou não é uma situação muito conveniente afinal, pagamos apenas pela energia consumida e não temos nenhum desconto quando devolvemos uma parte dela. No prisma técnico precisamos dimensionar nosso sistema elétrico para trabalhar com a potência solicitada pelas cargas, e isto inclui a potência que será devolvida para a fonte. Potência reativa [VAr] Potência aparente [VA] Potência ativa [W] A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Fator de potência: Ruídos: Olhando o triângulo de potências da figura anterior notamos o ângulo φ formado entre a hipotenusa e o cateto adjacente, ele estabelece uma relação entre a potência ativa e a potência aparente, nos orientando sobre a quantidade de potência reativa produzida pelo circuito. São sinais alternados presentes na rede elétrica que não podem ser classificados como harmônicos pois não são originados da distorção harmônica da fundamental. Podem ser gerados por inúmeras fontes mas sem dúvida alguma, são os próprios equipamentos eletrônicos utilizados por nós os maiores causadores do problema. Até pouco tempo o fator de potência também era chamado de cosφ no entanto, essa nomenclatura foi corrigida para se adequar aos sinais com distorção harmônica. Os ruídos podem chegar até nossos equipamentos através de ondas eletromagnéticas irradiadas por transmissores e antenas neste caso, blindar os circuitos eletrônicos utilizando materiais com propriedades adequadas para este fim é o melhor remédio. Eles também podem ser gerados por outros produtos, por centelhamentos causados em conexões mal feitas ou mesmo por uma descarga atmosfera (Efeito Corona) e conduzidos pela própria rede elétrica até nossos aparelhos, sendo os filtros de linha bem projetados a solução para sua atenuação. O fator de potência FP, pode ser calculado conforme a equação abaixo: FP = P S Onde: P 9 18/08/14 Rev-1 Estes sinais podem ser de modo comum, que se apresentam igualmente na fase e neutro ou fase e fase e retornam por um caminho comum a estes dois condutores, normalmente o terra. São os que causam os maiores problemas pois sua atenuação exige filtros mais complexos e caros que nem sempre são usados. Os ruídos também pode se apresentar na forma diferencial, onde ocorrem entre fase e neutro ou fase e fase. O desenho abaixo ilustra estes dois últimos conceitos. Potência ativa [W] S Potência aparente [VA] O fator de potência é um número adimensional com valores entre 0 e 1, sendo que quanto mais próximo da unidade, menor é a quantidade de potência reativa consumida da fonte. Situação esta, que devemos sempre procurar. As cargas utilizadas em sistemas provisórios de energia elétrica, lê-se, amplificadores de potência de áudio, painéis de led, entre outras alimentadas por grandes fontes lineares ou chaveadas tendem a possuir um fator de potência muito baixo, e como não existe a preocupação sobre o consumo de energia desperdiçada numa situação provisória, o interesse dos fabricantes de equipamentos eletrônicos em manter o fator de potência dos seus produtos próximos a 1 é quase sempre negligenciada. O impacto disto recai diretamente sobre o bolso do proprietário, uma vez que toda a infraestrutura elétrica será maior e mais onerosa. Já é comum no mercado equipamentos com correção ativa do fator de potência, dispositivo eletrônico posicionado antes da fonte de alimentação do produto capaz de adequar o fator de potência para valores próximos de 1. Deve-se então preferir, no que tange as características de consumo elétrico, produtos com este recurso. Idiferencial V Imodo comum 2 Equipamento Idiferencial V Equipamento Imodo comum 2 Imodo comum Ruído de modo diferencial Ruído de modo comum O aterramento adequado dos equipamentos eletrônicos é primordial para o combate contra os ruídos, sua ausência agrava os de modo comum e reduz drasticamente a performance dos filtros usados para atenuá-los. As blindagens eletromagnéticas também perdem eficiência quando um terra não está presente. Independente do tipo ou da maneira que chegam aos circuitos, os ruídos podem causar problemas que vão desde barulhos num sistema de sonorização, chuviscos numa imagem bem como o travamento de máquinas digitais. É impossível possuir um sistema elétrico sem ruídos, portanto, utilizar equipamentos fabricados por empresas sérias, utilizar filtros de linha competentes e conectar os produtos numa rede elétrica bem projetada são as medidas preventivas que devem ser tomadas a fim de minimizar seus efeitos. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 10 18/08/14 Rev-1 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 4) A rede elétrica trifásica: As bobinas dos transformadores públicos e geradores autônomos podem ser interligadas de ambas as formas no entanto, a operação em estrela é adotada quase sempre, pois possibilita técnicas simples de aterramento e a obtenção das tensões de linha e de fase simultaneamente conforme mostrado no desenho a seguir. É a forma mais comum de geração, transmissão e distribuição da energia elétrica em corrente alternada. Ela é composta de três senóides com as mesmas magnitudes, defasadas entre si de 120º que recebem o nome de fases. Cada fase possui um nome, que por sua vez, sofre variações na literatura técnica e de um país para outro. R Fase 1: Fase 2: Fase 3: R S S R Gerador ligado em estrela e cargas (Z) conectadas tanto em Y quanto em Δ T Z1 Z6 T a b c X Y Z L1 L2 L3 Z4 N Z2 S T R΄ S΄ VRN = 127VRMS T΄ VSN = 127VRMS Podemos interligar as três fases de dois modos, em estrela (Y) ou em triângulo (Δ). Na ligação estrela, as bobinas do gerador ou do transformador são ligadas num ponto comum que recebe o nome de Neutro (N). R IRN VRN VTR = 220VRMS Z3 Z5 VST = 220VRMS VTN = 127VRMS A conexão conjugada das cargas tanto em Y quanto em Δ, é amplamente executada em nossas residências e nos sistemas provisórios. Segue a relação entre as tensões e correntes de fase com as de linha. Ligação estrela: Ligação triângulo: VL = 3 VF IL = IF VL = VF IL = 3 IF Z1 IN = IRN + ISN + ITN R΄ = S´ = T´ = N Z2 VSN S T VRS = 220VRMS VTN Dados os conceitos, podemos traçar um gráfico no domínio do tempo e o diagrama fasorial das tensões de linha e de fase de um sistema trifásico 220VACΔ / 127VACY, 60Hz, típico da região Sudeste do Brasil. Z3 ISN ITN [V] Gerador e cargas (Z) ligados em estrela 311,1 Na ligação em triângulo, também chamada de delta, as extremidades das bobinas do gerador ou do transformador são interligadas. 220,0 179,6 127,0 R = T´ S = R´ Z1 Z2 IST VST ITR Gerador e cargas (Z) ligados em triângulo VRS = 220 VST = 220 VTR = 220 30º -90º -210º ,67 Z3 VRS T = S´ 0º -120º -240º 16 IRS VTR VRN = 127 VSN = 127 VTN = 127 [s] A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Existe ainda uma terceira configuração de rede elétrica, a delta com neutro, ou delta quatro fios e no inglês, high leg. Ela foi desenvolvida na década de 1910 e é considerada ultrapassada, no entanto é largamente utilizada no Brasil, principalmente nos grandes centros. Ela é basicamente uma rede triângulo, mas uma das bobinas possui uma derivação central que é aterrada e utilizada como neutro. A tensão entre as fases S e T e o neutro estão defasadas de 90º, por isso seu valor é metade da tensão de linha. Note que também temos um terceiro valor de voltagem, medido entre a fase R e o neutro que não deve ser usado para excitar uma carga. Segue abaixo o diagrama de uma rede tipo high leg encontrada quase que exclusivamente na cidade de São Paulo. R 220VRMSΔ / 110VRMS VRN = 190VRMS N T S VSN = 110VRMS VRS = 220VRMS VTR = 220VRMS VST = 220VRMS VTN = 110VRMS O sistema de distribuição elétrica de baixa tensão para as unidades consumidoras no Brasil é um caos, um caso típico de falta de planejamento como outros serviços públicos e privados que possuímos. Para se ter uma idéia da dimensão do problema, podemos encontrar no território nacional, distribuídas aleatoriamente pelas cidades, estados e regiões, as seguintes tensões nominais normalizadas pela ANEEL: 110V, 115V, 120V, 127V, 208V, 220V, 230V, 240V, 254V, 380V e 440V em configurações estrela e delta com neutro! Ainda temos sorte, pois todas elas possuem frequência de 60Hz. Esta verdadeira Torre de Babel elétrica é motivo de grandes confusões entre os usuários nacionais e incompreensível para os americanos e europeus. O maior impacto de tamanha incoerência está no custo operacional, Vejamos: 18/08/14 Rev-1 A falta de um padrão restrito impossibilita a fabricação em escala maior dos dispositivos elétricos e eletrônicos que fazem uso da eletricidade; A utilização de onerosos transformadores de redução e elevação de tensão é as vezes obrigatória em aplicações pontuais de baixa potência; É comum a queima de equipamentos devido a conexão em voltagem imprópria; Os artifícios técnicos utilizados nas fontes de alimentação dos produtos eletrônicos para possibilitar que eles trabalhem com essa ampla gama de tensões reduz sua eficiência, exigindo um consumo maior de energia elétrica; O tempo despendido no entendimento da questão e na solução dos problemas relacionados poderia ser aplicado em situações mais produtivas. Abaixo, um mapa com as tensões nominais das capitais de cada estado da união contemplando apenas o que é realizado pelas concessionárias. Lembramos que as edificações de grande porte como hotéis, indústria, centros de convenções, etc, podem ter uma rede elétrica de baixa tensão de construção própria com voltagens diferentes das oferecidas pela concessionária local. 380VRMSΔ / 220VRMSY 220VRMSΔ / 127VRMSY 380VRMSΔ / 220VRMSY 440VRMSΔ / 220VRMS 254VRMSΔ / 127VRMS 220VRMSΔ / 127VRMSY 254VRMSΔ / 127VRMS 380VRMSΔ / 220VRMSY 440VRMSΔ / 220VRMS Configurações da rede elétrica de baixa tensão no Brasil: 11 380VRMSΔ / 220VRMSY 254VRMSΔ / 127VRMS 230VRMSΔ / 115VRMS 380VRMSΔ / 220VRMSY 220VRMSΔ / 127VRMSY 380VRMSΔ / 220VRMSY 220VRMSΔ / 127VRMSY 440VRMSΔ / 220VRMS 380VRMSΔ / 220VRMSY 220VRMSΔ / 127VRMSY 254VRMSΔ / 127VRMS 380VRMSΔ / 220VRMSY 220VRMSΔ / 127VRMSY 230VRMSΔ / 115VRMS 380VRMSΔ / 220VRMSY 220VRMSΔ / 127VRMSY 208VRMSΔ / 120VRMSY 440VRMSΔ / 220VRMS 230VRMS Δ/ 115VRMS 220VRMS Δ/ 110VRMS 220VRMSΔ / 127VRMSY 254VRMSΔ / 127VRMS 230VRMSΔ / 115VRMS 220VRMSΔ / 127VRMSY 240VRMSΔ / 120VRMS 220VRMSΔ / 127VRMSY 230VRMSΔ / 115VRMS A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 5) Aterramento elétrico: Quando lidamos com instalações elétrica provisórias este é de longe o assunto mais controverso e cercado de conceitos infundados. O despreparo é tamanho que jargões populares foram cunhados para dar nome aos problemas originados pela má construção e utilização do aterramento. No entanto, é ele o responsável por termos a geração, transmissão e distribuição da energia elétrica sob controle, além de ser o principal meio de segurança das pessoas que lidam com a rede elétrica. Sua utilização se tornou obrigatória para quase tudo que utiliza eletricidade em baixa tensão a partir de 2004, logo, não há mais espaço para tamanhas confusões. O termo aterramento se refere a um grande corpo, que no vocabulário técnico recebe o nome de massa, quando algo está aterrado, pelo menos um de seus elementos está propositalmente conectado a ela. A maior e mais utilizada massa, é o nosso globo terrestre, afinal a Terra nos circunda onde quer que estejamos. O chassis de um automóvel, a estrutura de um navio e a fuselagem de um avião também são exemplos de grandes massas e de fato, são usadas para aterrar suas partes elétricas. Um grande corpo então é usado como a referência de potencial elétrico zero Volts e como estamos envoltos por ele, estaremos seguros, pois não existe diferença de potencial elétrico em suas partes. É quase um clichê a confusão acerca da palavra terra, são tantos os seus significados que o usuário leigo acaba interpretando equivocadamente os conceitos. Para evitarmos isto seguem as definições corretas dos termos elétricos mais comuns envolvendo a palavra. Termo Significado 12 18/08/14 Rev-1 Símbolo Massa. Ponto de referência com potencial elétrico de zero Volts. Terra elétrico Utilizamos em nossos diagramas elétricos o símbolo para indicá-lo. Fio terra Condutor elétrico de cor verde ou verde e amarelo presente nos conectores e cabos elétricos responsável por ligar os equipamentos ao condutor de proteção. É comum a utilização das palavras em inglês earth (E) e ground (G) para representá-lo. Condutor de proteção Todas as partes condutoras do esquema de aterramento, inclusive o fio terra. Sua abreviação na literatura técnica é PE (Protection Earth). PE Eletrodo de aterramento Elemento de conexão elétrica com a massa. Uma haste de aterramento enterrada no solo é um exemplo. - Aterrar Ato de interligar por meio de um condutor elétrico qualquer coisa ao eletrodo de aterramento. E G - O verbo também é sinônimo de enterrar algo no solo e pousar. Esquema de aterramento Maneira como as fontes elétricas são conectadas ao eletrodo de TN-S aterramento e o condutor de proteção. A ABNT sugere cinco esquemas: TN-C TN-C-S TN-S, TN-C, TN-C-S, TT e IT, sendo que para instalações provisórias TT são admitidos apenas o TN-S e o TT. IT Sistema de aterramento O mesmo que esquema de aterramento. - Aterramento O mesmo que esquema de aterramento. - Aterramento funcional Conectar as fontes elétricas ao eletrodo de aterramento. - Aterramento de proteção Aterramento de corpos condutores que não fazem parte da instalação elétrica. Ao se aterrar um palco metálico ou o gabinete de um gerador um aterramento de proteção foi executado. - Aterramento de trabalho Aterrar condutores elétrico vivos, temporariamente desligados, para que se possa manuseá-los com segurança. - Nosso planeta, solo, país, região, roça, fazenda, terreno, sobrenome, referência geométrica, estilo de dança entre outros significados. Terra Na ótica da eletricidade sempre se refere à massa, ou seja, ao ponto de referência de zero Volts. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Corrente de falta: 18/08/14 Rev-1 R IFALTA Antes de seguirmos em frente precisamos definir este conceito. Uma corrente de falta acontece quando temos um problema, uma situação anormal de funcionamento, geralmente um curto-circuito, situação onde um condutor vivo é conectado a uma carga de impedância muito baixa originando correntes de valores altíssimos e incompatíveis com a natureza do produto. curto-circuito Equipamento com chassi metálico 220V R N I Equipamento com chassi metálico V 13 I N Numa situação normal a corrente que parte da fonte pela fase R, alimenta o equipamento e retorna pelo neutro. Note que não existe corrente alguma circulando pelo condutor de proteção, que por sua vez está ligado ao chassis e também ao neutro. PE 0V E R I PE Equipamento com chassi metálico 220V E curto-circuito O curto-circuito expõem o chassis a tensão de 220V, mas como ele está aterrado, o equipamento para de funcionar e a corrente de falta circula pelo condutor de proteção mantendo a tensão entre o gabinete e a massa em torno de 0V sem oferecer qualquer risco de choque elétrico para quem eventualmente tocar as partes metálicas do produto com defeito. Quando o fio terra é desligado e a carcaça do produto defeituoso não está em contato com algo que ofereça um caminho para o condutor de proteção, o produto continua funcionando com seu gabinete vivo, ou seja, com uma tensão de 220V em relação à massa. I R IFALTA curto-circuito Equipamento com chassi metálico V N PE Quando fechamos uma conexão entre a fase R e o chassis do equipamento que está aterrado, colocamos em paralelo com a impedância do equipamento, outra de valor infinitamente menor, logo a corrente deixará de circular pelo produto e retornará para a fonte através do condutor de proteção com um valor enorme, proporcional a pequena resistência elétrica da carcaça metálica. N PE 220V E se eliminarmos o aterramento funcional da fonte e a deixarmos flutuando em relação a massa? R E Principais funções do aterramento: > Segurança das pessoas e animais: É o objetivo maior do aterramento! Caso ocorra uma ruptura de isolação num equipamento elétrico, a corrente de falta deve percorrer o condutor de proteção, e não o corpo de uma pessoa ou animal que eventualmente esteja em contato com partes condutoras deste produto. Vejamos: Se alguém encostar no chassis e também estiver em contato com a massa, a resistência do corpo ficará em paralelo com a do produto e uma corrente elétrica circulará por esta pessoa. A isso damos o nome de choque elétrico. I curto-circuito Equipamento com chassi metálico 220V I N ??? A situação mostrada é de longe a pior que poderia existir, pois mesmo não possuindo uma conexão física com a massa, temos uma série de outros caminhos que a corrente pode encontrar para chegar a ela, induções eletromagnéticas e acoplamentos capacitivos são alguns exemplos. Logo não podemos saber qual tensão será desenvolvida nesta situação, ela pode possuir poucos Volts, como também centenas ou até milhares! A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 14 18/08/14 Rev-1 > Desligamento automático na presença de falhas: > Referência elétrica: Pela Lei de Ohm é fácil perceber que na presença de uma tensão, quando uma resistência tende a zero a corrente tende ao infinito, e uma corrente muita alta circulando por uma resistência produz uma grande quantidade de calor, capaz de incendiar facilmente os elementos que constituem o sistema elétrico e tudo o que está próximo a eles. Como já vimos, os dispositivos elétricos necessitam de uma referência sólida, precisa e comum para funcionarem a contento. Quando lidamos com distâncias muito longas, esta referência não pode ser conseguida através de cabos elétricos, pois estes possuem resistência elétrica e custos elevados, a solução então é utilizar a própria Terra, onipresente a qualquer que seja a instalação elétrica. Nos exemplos que mostramos, a fonte está ligada à carga sem qualquer dispositivo de proteção contra sobrecarga, o que não pode em hipótese alguma acontecer, pois uma corrente de falta deve ser interrompida o mais rápido possível a fim de evitar o que foi dito no parágrafo anterior. Isto é conseguido utilizando componentes sensíveis à corrente elétrica como os disjuntores e fusíveis, que quando corretamente especificados irão desligar a conexão entre a fonte e a carga defeituosa interrompendo a corrente de falta. Extrapolando o conceito acima é importante frisar que proteções contra sobrecarga não protegem os produtos, mas sim a rede elétrica em si. Por isso, instalar os fusíveis e disjuntores antes dos cabos usados para ligar a fonte nas cargas é tão importante. Elas também não entendem o que são variações de tensões de curta duração, ou mesmo as de longa duração com valores pouco acima do nominal, portanto são totalmente ineficazes neste aspecto. Observando as figuras onde o fio terra ou todo o aterramento foram suprimidos, fica nítido que não temos corrente de falta quando um curto-circuito acontece, logo é impossível interromper o problema de forma automática utilizando proteções contra sobrecarga. > Escoamento de cargas estáticas: Quase todas as pessoas estão familiarizadas com os efeitos da eletricidade estática, afinal todos nós já encostamos em algo metálico ou em outras pessoas e experimentamos um pequeno choque elétrico. É de se esperar que este fenômeno também aconteça em outros corpos, e o grande problema é que componentes eletrônicos, principalmente os semicondutores são altamente sensíveis a este fenômeno, eles podem literalmente queimar ou ter sua vida útil reduzida levando os produtos eletrônicos à falhas prematuras se não forem conduzidas por um caminho que não os prejudiquem. Para eliminar as cargas estáticas de forma adequada, o aterramento é imprescindível, pois na sua ausência, não temos controle algum por onde esta corrente espúria passará. Uma situação indireta de controle de estática é a proteção contra descargas atmosféricas, pois elas são geradas por cargas estáticas. O aterramento é talvez o único meio de escoar a corrente dos raios para o solo, mas devido a sua magnitude, existem normas e técnicas dedicadas apenas para este fim que fogem totalmente do escopo deste trabalho. O aterramento utilizado para referenciar a rede elétrica à massa e os produtos nela ligados, não possue esta habilidade mas minimiza o problema estabilizando a tensão durante o transitório causado por uma descarga atmosférica evitando sobretensões ou a ruptura do isolamento elétrico dos equipamentos. No entanto, também temos que analisar a situação com uma variável a mais, a frequência de operação dos equipamentos. A energia elétrica é gerada e distribuída em baixas frequência, 50Hz ou 60Hz, e mesmo na presença dos harmônicos, esta velocidade continua baixa, logo, as metodologias de aterramento ordinárias funcionam muito bem. Porém, temos milhares de máquinas que operam com frequências de centenas de milhares de Hertz e devido às reatância elétricas existentes nos componentes que as compõem, é necessária a utilização de técnicas específicas para termos um referencial elétrico saudável. A situação descrita acima atormenta os usuários de equipamentos eletrônicos alimentados por sistemas provisórios de energia elétrica, são comuns as falhas sem explicação óbvia como travamentos, perdas de comunicação, ruídos e até a queima desses produtos. Muitos desses incômodos são explicados pelo fato dos métodos triviais usados para aterrar a rede elétrica estão longe de serem os adequados para o correto funcionamento de máquinas trabalhando com altas velocidades. E numa situação onde nem o básico é feito, não se pode esperar que os problemas deixem de acontecer. Outra situação típica sobre a falta de um referencial elétrico adequado são os ruídos nos sistemas de áudio, vídeo e iluminação, tema que por si só, daria um belo livro. A grosso modo estes ruídos, ao contrário do que se prega, não possuem relação direta com o aterramento, somente em casos específicos, com sua falta ou quando ele é mal feito. Já vimos que a corrente elétrica precisa seguir um caminho único e correto para que os produtos eletrônicos funcionem adequadamente, mas quando uma impedância paralela é inserida no circuito, este caminho é dividido dando origem a um loop, ou seja, duas rotas que levam a corrente para o mesmo lugar. Quando isto acontece o referencial elétrico flutua e o circuito eletrônico se comporta de forma inadequada ficando de portas abertas para toda sorte de ruídos. Esta situação dos loops, é complexa de ser resolvida internamente aos circuitos eletrônicos e é fato que alguns produtos já saem de fábrica com problemas desse tipo, dificultando o usuário a tomar qualquer ação para solucionar os transtornos decorrentes. No entanto, o que mais acarreta os ruídos são as conexões entre os produtos e estes com a rede elétrica. Cabos e conectores de péssima qualidade e montados de forma errada somados a uma distribuição de AC desorganizada são as causas principais. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 8.7) O eletrodo de aterramento: 15 18/08/14 Rev-1 4) A distância de uma haste para outra deverá ser igual ou menor a sua profundidade. A terra, agora sim o mineral no qual nascem alguns vegetais, é um péssimo condutor elétrico, sua resistividade típica é cerca de um bilhão de vezes maior que a do cobre, logo, é necessária uma tensão muito alta para que uma pequena corrente circule por ela. Podemos imaginar a resistência de uma haste de metal cravada no solo como sendo a soma de várias resistências em série distribuídas em fatias cilíndricas como na figura abaixo: 5) Preferencialmente elas devem circundar toda a estrutura a ser aterrada, isto inclui por exemplo, o palco, house mix, geradores, camarotes e todos os outros locais onde existir energia elétrica. 6) Deve-se preferencialmente posicionar e interligar as hastes na forma de uma malha ao invés de uma linha ou um triângulo equilátero. 7) Deve-se respeitar uma distância mínima de 5m do ponto de aterramento de qualquer para raios nas proximidades do local de instalação do sistema de aterramento. 8) Solos arenosos ou rochoso possuem alta resistividade, neste caso a quantidade de hastes ou a utilização de malhas de aterramento devem ser utilizados para se alcançar a resistência de aterramento adequada. R1 R2 R3 Haste Solo Vista de cima Vista em corte Analisando o desenho percebe-se que a resistência do aterramento concentra-se somente na proximidade da haste, na prática, 15cm ao seu redor. Também fica fácil visualizar que hastes de maior comprimento cravadas profundamente no solo, proporcionam uma resistência de aterramento menor se comparado a várias hastes de comprimentos menores interligadas. A resistência do aterramento não deve possuir valor superior a 15Ω, no entanto, esta é apenas uma referência, uma vez que devemos procurar sempre pelo valor mais baixo possível a fim de garantir a melhor eficiência do sistema de aterramento. Como não é possível identificar a resistividade do solo visualmente, nem prever a resistência do aterramento sem o conhecimento da grandeza anterior, é primordial medirmos a resistência final do eletrodo de aterramento utilizando um terrômetro. Dados os conceitos, vejamos as diretivas para se criar o ponto de conexão com a massa utilizando hastes tipo Copperweld que trará os melhores resultados: 1) O comprimento da haste não deve ser menor que 2,5m. 2) Quanto mais hastes cravadas, melhor o resultado final. Como exemplo, três hastes resultam uma resistência cerca de 40% mais baixa do que apenas uma. Mas atenção, a relação não é linear. 3) Hastes múltiplas devem ser interligadas com cabo de bitola igual ou superior a 16mm², caso contrário, não teremos nenhum ganho. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Construção do eletrodo de aterramento Transformador Local Gerador (Luz) Gerador (Backup Luz) Gerador (Som) Gerador (Backup Som) R S T N R S T N R S T N R S T N R S T N Ponto de medição Resistência menor ou igual a 15Ω Hastes tipo Copperweld de 5/8" com 2,5m Cabos 16mm² na cor verde ou verde com amarelo Palco Box Truss Grid PA L Grid PA R Camarote Camarote House Mix 16 18/08/14 Rev-1 A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Esquemas de aterramento Dos cinco esquemas de aterramento recomendados pela NBR-5410, somente dois podem ser utilizados nas instalações elétricas provisórias, o TT e o TN-S. > Esquema TT: O neutro da fonte é diretamente ligado ao terra elétrico e os equipamentos eletrônicos são ligados num outro eletrodo de aterramento independente do da fonte. Proteção contra sobrecarga Transformador público ou gerador 18/08/14 Rev-1 Caso aconteça um curto circuito entre a fase e o chassi aterrado do equipamento, a corrente de falta circulará também pela resistência do solo, que possui valor muito alto, afinal, o solo não é um condutor elétrico de baixa resistividade. Portanto a corrente de curto circuito será severamente limitada impedindo que os disjuntores termomagnéticos convencionais interrompam o problema mantendo a carcaça do equipamento defeituoso energizada e todo o sistema elétrico sobrecarregado. Num sistema elétrico aterrado pelo esquema TT, o desligamento automático das proteções contra sobrecarga só é conseguido com a utilização de disjuntores diferencias, dispositivo não encontrado na maioria dos equipamentos usados no show business. Outro ponto que desabona esta técnica é precisarmos instalar eletrodos de aterramento isolados, tarefa um tanto incômoda e trabalhosa em se tratando de instalações elétricas para shows entre outros eventos de acontecimento temporário. R PE N T 17 S F F/N Note que para este sistema de aterramento funcionar corretamente, o neutro da fonte precisa estar aterrado. Quando esta fonte é um transformador público, isto já é feito pela concessionária de energia local, mas quando lidamos com geradores autônomos, que não possuem qualquer ligação com a rede elétrica pública, o neutro precisa ser ligado num eletrodo de aterramento devidamente conectado ao terra elétrico, ação que duplica o trabalho. Equipamento Vale ressaltar que se a fonte de energia elétrica não estiver referenciada ao terra elétrico, de nada adianta cravar uma haste no solo e ligar o fio terra dos equipamentos nela, isto não é um aterramento elétrico funcional e por este fato, não proporciona segurança alguma para os profissionais, pessoas, animais e equipamentos eletrônicos instalados ou próximos deste sistema elétrico. E Solo Eletrodo de aterramento da fonte Resistência elétrica do solo Eletrodo de aterramento isolado Com tantos limitantes técnicos, a Pentacústica julga o aterramento TT complexo e difícil de ser executado adequadamente, aliado ao fato dos disjuntores convencionais não funcionarem a contento e a ausência de disjuntores diferenciais, este esquema de aterramento simplesmente não funciona como deveria mesmo que bem feito, portanto, ele não pode ser utilizado em conjunto com nossos produtos. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business > Esquema TN-S: O neutro da fonte é diretamente ligado ao terra elétrico e os equipamentos eletrônicos também são ligados neste mesmo ponto através do condutor de proteção PE. Proteção contra sobrecarga Transformador público ou gerador PE N F F/N E Eletrodo de aterramento da fonte Se o mesmo curto circuito ilustrado anteriormente acontecer neste esquema elétrico, a corrente de falta circulará pelo chassis do equipamento defeituoso e pelo condutor PE que possuem impedâncias baixíssimas. Esta corrente assumirá um alto valor e desarmará os disjuntores termomagnéticos protegendo o sistema elétrico e todos que estiverem em sua proximidade. Novamente alertamos que o neutro da fonte precisa ser conectado ao eletrodo de aterramento. Atente-se para o fato: não existe terra virtual, eletrônico ou qualquer outra situação mencionada ou utilizada que substitua isto. Para sua segurança e também para criar e padronizar uma rotina de trabalho, sempre aterre o neutro o mais próximo possível da fonte, seja ela um gerador autônomo ou um transformador. S Equipamento Solo 18/08/14 Rev-1 Note o quanto o esquema TN-S é mais fácil de ser implementado que o sistema TT. É necessário apenas um ponto de aterramento ao invés de vários. R T 18 Em situações onde mais de uma fonte for utilizada, o procedimento é o mesmo, é imprescindível que todos os neutros sejam aterrados no mesmo eletrodo de aterramento, ou seja, os neutros de todas as fontes devem ser unidos e aterrados no mesmo ponto. Dessa forma a equipotencialização fica garantida e o sistema elétrico adequado para ser usado com segurança. A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business Construção do esquema de aterramento TN-S Transformador Local R S T N Gerador (Luz) R S T N Gerador (Backup Luz) R S T Para o Main power da luz N Gerador (Som) R S T N Gerador (Backup Som) R S T N Para o Main power do som Palco Box Truss Grid PA L Grid PA R Camarote Camarote House Mix 19 18/08/14 Rev-1 A V . M É X I C O , 6 5 PQ. DAS AMÉRICAS - 37030-030 VARGINHA - MG - BRASIL +55 35 3212-7011 O aterramento dos sistemas elétricos utilizados no show business 6) Análise das instalações elétricas típicas no mercado do show business brasileiro. Os acertos, os erros e os caminhos para um futuro seguro e tecnicamente correto. Normas técnicas > Ilustres desconhecidas? > Quais os impedimentos em segui-las? > Por que alguns fabricantes de produtos não as seguem e quais os impactos desta prática? Normas regulamentadoras > Empregado x empregador x instituições de ensino x vontade de fazer corretamente. > A segurança de quem trabalha na área. Você pode afirmar que voltará para casa depois do trabalho? > De quem é a responsabilidade quando tudo dá errado? > O mercado seria melhor se elas fossem atendidas? Por que? O aterramento elétrico funcional > Aterrar para que? > ‘Eu sempre fiz assim e nunca deu errado!’ - Até que um dia deu! > Por que os procedimentos não são executados corretamente? Falta de conhecimento x falta de vontade. > Aterramento e ruídos no áudio - Por que todo mundo afirma que existe tal relação? > Aterramento do sistema de iluminação - Por que é totalmente desprezado? > O tal ‘vazamento de AC’. > Equipamento queimou, travou, parou de funcionar do nada? Vai para a conta do AC? > Consoles de áudio digitais com ‘multicabo’ digital e o aterramento - O que uma coisa tem a ver com a outra? 20 18/08/14 Rev-1
