O aterramento é, muitas vezes, a parte invisível da usina — enterrada no solo, fora da vista. Mas é dele que depende a segurança das pessoas quando ocorre uma falta. Em uma usina solar com subestação, uma corrente de falta pode elevar potenciais perigosos no solo e nas estruturas; é a malha de aterramento que dispersa essa corrente e mantém as tensões a que uma pessoa pode ficar exposta dentro de limites toleráveis.
Este artigo integra a série técnica sobre comissionamento de usinas solares. Aqui tratamos do aterramento e das tensões de passo e de toque: por que medir, como se mede a impedância da malha e com o que comparar os resultados para garantir a segurança de quem circula na usina e na subestação.
Resumo técnico
A malha de aterramento dispersa a corrente de falta e limita os potenciais perigosos. O comissionamento mede a impedância da malha pelo método da queda de potencial, com frequência variável para rejeitar o ruído do pátio e leitura no patamar de cerca de 62%. Mede também as tensões de passo e de toque nos pontos críticos — cercas, portões, bases de equipamentos — e as compara com os limites toleráveis, função do tempo de falta e do solo (IEEE 80 / NBR). Excedeu os limites, corrige-se a malha. Confirme sempre a edição vigente das normas.
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1. Por que medir
Medir o aterramento não é formalidade: é o que comprova que a usina pode proteger pessoas em uma situação de falta.
Quando ocorre uma falta — por exemplo, um curto-circuito para a terra na subestação —, uma corrente elevada precisa de um caminho para se dissipar. É a malha de aterramento que faz esse trabalho: ela dispersa a corrente de falta no solo e, ao fazê-lo, limita os potenciais perigosos que surgem na superfície e nas estruturas metálicas. Sem uma malha adequada, uma pessoa próxima poderia ficar exposta a tensões capazes de causar choque grave. Por isso o comissionamento mede a malha e verifica que ela cumpre essa função de segurança antes de a usina entrar em operação.
2. Impedância de malha
A impedância da malha é medida pelo método da queda de potencial: injeta-se uma corrente conhecida entre a malha e um eletrodo de corrente afastado, e mede-se a tensão em um eletrodo de potencial deslocado ao longo da distância. Usa-se frequência variável (diferente da frequência da rede) para rejeitar o ruído elétrico do pátio, que poderia mascarar a leitura. A leitura representativa da impedância da malha é obtida no patamar de cerca de 62% da distância entre a malha e o eletrodo de corrente, onde a curva tende a estabilizar. Esse procedimento fornece o valor que servirá de base para avaliar a segurança. Confirme sempre os detalhes e critérios na edição vigente das normas.
3. Tensões de passo e de toque
Mais importante do que um valor único de impedância são as tensões de passo e de toque. A tensão de toque é a diferença de potencial entre um ponto que a pessoa toca (uma estrutura, um portão) e o solo onde ela pisa; a tensão de passo é a diferença de potencial entre os dois pés de uma pessoa que caminha sobre o solo durante a falta.
No comissionamento, mede-se essas tensões nos pontos críticos — cercas, portões, bases de equipamentos, locais de circulação — e compara-se com os limites toleráveis. Esses limites não são fixos: dependem do tempo de falta (quanto mais rápido a proteção atua, maior a tensão tolerável) e das características do solo e da camada superficial, conforme o IEEE 80 / NBR. Se os valores medidos excedem os limites, a malha precisa de correção. Confirme sempre a edição vigente das normas.
Princípio orientador
Não basta um bom valor de impedância: o que protege as pessoas é a tensão de passo e de toque dentro dos limites toleráveis nos pontos onde elas circulam. Meça nos locais críticos, compare com os limites vigentes — função do tempo de falta e do solo — e corrija a malha sempre que necessário.
Aviso técnico
As medições de aterramento ocorrem em usina com partes energizadas — strings podem estar energizadas sempre que há sol, e a subestação opera em alta tensão. Devem ser executadas por profissional habilitado e autorizado, com treinamento de SEP, seguindo a NR-10, com desenergização, bloqueio, teste de ausência de tensão e aterramento quando aplicável.
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Como a Tecnvolt Engenharia executa esse serviço
A Tecnvolt Engenharia mede e avalia o aterramento de usinas solares e subestações: impedância da malha pelo método da queda de potencial com frequência variável, medição das tensões de passo e de toque nos pontos críticos e comparação com os limites toleráveis (IEEE 80 / NBR), indicando correções quando necessário — consolidando tudo em dossiê com ART. Atuamos em campo na região Nordeste, em usinas e geração distribuída.
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Perguntas frequentes
Como se mede a impedância da malha?
Pelo método da queda de potencial: injeta-se uma corrente conhecida entre a malha e um eletrodo afastado e mede-se a tensão em um eletrodo de potencial deslocado, usando frequência variável para rejeitar o ruído do pátio e lendo no patamar de cerca de 62%.
Qual a diferença entre passo e toque?
A tensão de toque é a diferença de potencial entre um ponto que a pessoa toca e o solo onde pisa; a tensão de passo é a diferença de potencial entre os dois pés de quem caminha sobre o solo durante a falta.
Com o que comparar as tensões medidas?
Com os limites toleráveis de passo e de toque, que dependem do tempo de falta e das características do solo, conforme o IEEE 80 / NBR. Confirme sempre a edição vigente das normas.
O que fazer se exceder os limites?
A malha de aterramento precisa de correção — por exemplo, reforço da malha, ajuste de espaçamentos, brita na camada superficial ou outras medidas de projeto — até que as tensões de passo e de toque fiquem dentro dos limites toleráveis.
Referências técnicas
- IEEE Std 80 — Guia de segurança em aterramento de subestações CA.
- IEEE Std 81 — Medição de resistência/impedância de aterramento.
- ABNT NBR 15751 e NBR 15749 — sistemas de aterramento e medição de resistência.
- NR-10 — Segurança em instalações e serviços em eletricidade (e SEP).
As normas são citadas pelo escopo. Confirme sempre a edição vigente junto à fonte oficial e às exigências do agente da rede.