Lampadas LED - Como funcionam?

Os LEDs são considerados uma tecnologia promissora no campo de iluminação em geral.

Estima-se que até 2020, os LEDs representem 75% do mercado de iluminação.

A produção em série e os preços competitivos dos LEDs brancos de alta eficiência abre novas perspetivas, não só na redução do consumo de energia mas também na forma como vivemos com a luz e com a iluminação do nosso ambiente profissional e pessoal.

A sua duração de vida, comparando com a vida de uma luz convencional, associada a uma nova forma de conceber a iluminação, coloca em causa o conceito de iluminação tradicional baseado na substituição de uma lâmpada por outra. Da mesma forma que a utilização do gás revolucionou a iluminação pública no início do século XIX, a melhoria contínua da performance dos LEDs e os custos reduzidos vão revolucionar a nossa abordagem à iluminação.Mas

De onde veio o LED?

LED (“Light Emitting Diode”- diodo emissor de luz) é um semicondutor que quando submetido a energia elétrica, emite radiação sob a forma de luz. O primeiro LED surgiu em 1962 e foi desenvolvido por um engenheiro da General

Electric – Nick Holoniak Jr. e produzido unicamente na cor vermelha. Alguns anos mais tarde foram lançados nas cores verde e amarelo. Esses LED’s foram usados como luzes indicadoras em muitos dispositivos.

Após uma grande evolução tecnológica (através das pesquisas de Shuii Nakamura) foi desenvolvido o LED na cor azul. Graças a introdução desta tecnologia foi possível obter a tão desejada cor branca, pela combinação das três cores básicas – vermelho, verde e azul (RGB – “red, green and blue”), Essas cores quando misturadas em diferentes intensidades podem reproduzir, também, diversas cores.

Evolução dos Encapsulamentos dos LEDs

Um fator importante para garantir a qualidade de um LED de alta potência é o gerenciamento adequado do calor emitido pelo chip do mesmo. Encapsulamentos que incorporam tecnologia de ponta como o utilizado nos LEDs de potência LUXEON®, permitem o melhor gerenciamento da capacidade térmica.

Fonte www.solelux.com.br

Através da utilização de um contato térmico dedicado, o calor é eficientemente transferido do chip do LED para o ambiente. Devido às características e capacidades únicas do projeto térmico os LEDs LUXEON® podem suportar temperaturas de junção mais elevadas possibilitando um desempenho superior na geração de luz.

Tá, mas como se liga? ele trabalha com corrente contínua?

Outra parte importante, mesmo que tecnologicamente "menos" nobre, é o driver de tensão, ou regulador de tensão. É justamente o que retifica e regula a tensão de alimentação do LED. Os LEDs funcionam em baixa tensão e

corrente elétrica. Um único LED necessita apenas de correntes com magnitudes entre 1 a 50mA para o seu funcionamento e devem ser polarizados diretamente, podendo ser destruídos caso sejam polarizados inversamente. É importante que se tenha o controle do nível de tensão para que a corrente que circulará no arranjo feito para lâmpadas de LED não venha a interferir nas características de iluminação dos LEDs, uma vez que o nível de brilho da luz emitida pelo LED é proporcional à corrente que circula entre seus terminais. Correntes acima dos limites recomendados pelos fabricantes podem diminuir a vida útil dos LEDs inseridos nos arranjos que constituem a lâmpada LED, comprometendo, desta forma, o que torna os LEDs tão atrativos do ponto de vista econômico: a sua elevada vida útil!
O controle de tensão também é importante devido à influência da corrente que circula no circuito na temperatura de junção do LED. Um aumento desta temperatura provoca a perda de eficiência de iluminação (Lúmens/Watts) do LED e também pode provocar a mudança na coloração da luz emitida.O aumento da temperatura de junção também resulta num decréscimo da resistência do material do LED, uma vez que este semicondutor apresenta uma resistência com coeficiente de temperatura negativo, o que pode levar a uma potencialização desse aumento de temperatura e ocasionar a sua queima.As lâmpadas de LED são constituídas por um arranjo contendo vários LEDs individuais e não podem ser conectadas diretamente à rede elétrica, pois as tensões e correntes nominais são incompatíveis, sendo necessária a conexão de drivers.

 Os drivers propiciam o controle das grandezas envolvidas no acionamento das lâmpadas de LED, disponibilizando tensões e correntes dentro dos limites especificados pelo fabricante, desta forma, assegurando segurança e funcionamento adequado das mesmas. Pode-se dizer, que estes circuitos funcionam como os reatores eletrônicos para lâmpadas fluorescentes, podendo ser embutidos ou separados no conjunto das lâmpadas, dependendo dos fabricantes.

Riscos elétricos

Riscos de energização acidental em Trabalhos de Manutenção e Operação elétrica

         

             Arco voltaico

Perturbação elétrica gerada na abertura e fechamento de circuitos, por causa da ruptura dielétrica (isolante) do ar, manifestada na forma de plasma, atingindo a temperatura de 25.000°C e liberando uma quantidade enorme de luz Ultravioleta (UV).

Os eletricistas que trabalham na operação (manobras) e manutenção do Sistema Elétrico Potência - SEP estão sujeitos às queimaduras provocadas pela radiação de calor oriunda do arco elétrico.

Para proteção desses eletricistas utilizamos roupas especiais, ferramentas de interrupção sob carga (Loadbuster) e operações de forma remota através comandos automatizados, visando o aumentar a segurança da IHM (interface homem-máquina).

          Tensão de contato

Diferença de potencial entre uma estrutura metálica aterrada e um ponto da superfície do solo separado por uma distância horizontal equivalente ao alcance normal do braço de uma pessoa. Por definição, considera-se esta distância igual a 1,0 m. Se uma pessoa toca um equipamento sujeito a uma tensão de contato (tensão que pode ocorrer quando de uma descarga atmosférica ou na falha de isolação de algum equipamento) pode ser estabelecida uma tensão entre as mãos e pés chamada tensão de toque. Em consequência poderemos ter a passagem de uma corrente elétrica pelo braço , tronco e pernas cuja duração e intensidade poderão provocar a fibrilação cardíaca, queimaduras ou outras lesões graves ao organismo.   

Medidas de controle simples como utilização de aterramento e dispositivos de corte de corrente elétrica em fuga (IDR), aliado a EPI’s adequados a tensão de uso, são ferramentas eficazes para evitar este tipo de acidente 

Tensão de passo 

       A tensão de passo é a diferença de potencial em que uma pessoa se encontra entre as 
duas pernas, no instante em que esteja passando pelo solo uma corrente elétrica 
intensa, como proveniente de uma descarga atmosférica, ou a fuga ou queda de algum cabo 
de alta tensão da rede aérea de distribuição. Trata-se de um critério de projeto para malha 
de aterramento.

Uma explicação prática para este efeito está na lei de Ohm. O solo “funciona” como uma associação infinita de resistores em série; possui resistência elétrica relacionada em Ω.m. Solos mais úmidos possuem menos resistência, solos mais secos possuem resistência maior. Vamos supor que em uma subestação de 13,8kV um cabo se parta e fique vivo em contato direto ao solo, ocasionando uma fuga de corrente em um piso que tenha, por conta de leve umidade,em torno de 1800Ω.m; em 25cm deste piso teríamos então 1800 x 0,25 = 450Ω. Digamos que nesta fuga esteja drenando no circuito uma corrente de 2,8A, teremos neste raio de piso, ou passo, uma queda de tensão de 450 x 2,8A =1,26kV, que seria suficiente para provocar a eletrocussão nos membros inferiores. Talvez não seja mortal, mas em corrida, os danos musculares e a queda podem ser muito danosos. Por este motivo se equipotencializam pisos, com a colocação de malhas sob pisos e ate mesmo com pisos condutivos, em locais onde é necessário este tipo de aplicação, como salas de cirurgia, onde se utiliza bisturi  e cauterizadores elétricos.

          Tensão de magnetização

Certos tipos de materiais quando expostos a um campo magnético podem ser magnetizados permanentemente. Após serem magnetizados, não perdem facilmente sua magnetização, a não ser quando forem aquecidos até determinada temperatura (temperatura de Curie) ou se a eles for aplicado um campo magnético com sentido contrário ao sentido da magnetização.
Não podemos nos esquecer de que a temperatura de Curie depende de cada material ferromagnético. Podemos citar o ferro, por exemplo, que possui uma temperatura de desmagnetização quando aquecido a uma temperatura de 770ºC.  

Este é um fenômeno chamado Histerese, que é uma magnetização temporária ou          permanente muito importante em maquinas de corrente alternada(AC), especificamente em transformadores de potência, pois seu núcleo acumula energia magnética, gerando tensão induzida em seu primário, geralmente de alta tensão, transitória, mas que pode ser fatal. Neste ponto que se aplica o aterramento temporário, para descarregar a energia acumulada em seu núcleo e zerar a tensão induzida.

         Tensão estática acumulada

Longas linhas de transmissão desligadas e não-aterradas podem acumular grande
quantidade de carga eletrostática pela ação dos ventos em seus condutores. A intensidade
de carga acumulada depende de uma série de fatores, tais corno o comprimento da LT,
velocidade do vento, direção do vento em relação à LT, etc.

Devido também a alta tensão utilizada, a diferença entre os cabos e sistemas de isolação das
torres faz como se os cabos se comportem como capacitores, ficando carregados, sendo
necessário descarregar a energia estática para a manutenção e operação dos mesmos.

 Dúvidas?!?!?!?!

Erit quaestio scientium nostrum est!

Sua dúvida será nosso conhecimento!

Seletividade em sistemas elétricos

Seletividade de dispositivos de proteção

 

 A capacidade de curto circuito dos disjuntores de proteção nem sempre consta dos projetos elétricos que manuseamos diariamente, ou por desconhecimento dos seus autores, ou mesmo por negligência com relação ao assunto, resultando em instalações falhas e muito perigosas, mantendo, para piorar, uma total "aparência" de que são corretas.
   A capacidade de interrupção de um disjuntor representa o valor máximo da corrente de curto circuito (Icc) que o fabricante do disjuntor assegura que o mesmo pode suportar sem sofrer avarias. Se tais valores forem superados na ocorrência de um curto circuito, o respectivo disjuntor de proteção, ao invés de manter a integridade da instalação, poderá aumentar os danos físicos e conseqüentemente as despesas com o conserto dos estragos ocorridos. Resumindo: o disjuntor poderá colar seus terminais mantendo  a destruidora corrente de curto circuito ou, até mesmo, "explodir".

    -Ah! Isto para mim não quer dizer nada, pois eu só especifico e compro disjuntores da marca "X" que é uma das melhores do mercado. Com certeza estou protegido!! 

Ah, cara pálida, você estar errado!!!  Você já percebeu que existem disjuntores de mesma corrente nominal com diversas capacidades de interrupção, dimensões iguais (ou não) e diversos preços, de um mesmo fabricante? Ah! Você só especifica e compra o "mais barato"?

Pois então repare:
 

        A título de exemplo vamos considerar os seguintes disjuntores da GE padrão NEMA, todos de 100A tripolares:

 

      Ex.:Mod. TQC         5kA/220V    R$ 107,18

            Mod. THQC     10kA/220V    R$ 242.00

            Mod. THHQC   22kA/220V   R$ 351,04

            Mod. TED        35kA/240V    R$ 479,82

            Mod. THED      65kA/240V    R$ 889,91

                Fonte: cotação Santil/email

  

 -Puxa vida! São todos tripolares de 100 A e o preço varia de R$ 107,18 a R$ 889,91?

 

        Sim, isso mesmo! Repare também que o preço sobe a medida que a capacidade de interrupção aumenta por questões óbvias (o disjuntor tem que ser mais robusto).
 

         

-E quando, portanto, devo usar um ou outro?

   A corrente de curto circuito depende do transformador que alimenta a instalação (ou o transformador da sua cabine primária, ou o que está no poste da Concessionária de energia elétrica) e do comprimento dos cabos desde o seu quadro elétrico até este transformador. Quanto mais longe estiver o quadro elétrico do transformador da instalação, menor será o valor da Icc neste quadro. Desta forma, o cálculo de Icc para cada quadro da sua instalação pode economizar DINHEIRO no seu bolso, pois o seu quadro geral pode exigir por exemplo 25kA/220Vca, mas os demais podem exigir apenas 5kA/220Vca.

   Agora vamos entender a base do cálculo da Icc, que é a Lei de ohm: 

I=U/R

 onde I é a corrente do circuito em Amperes, U a tensão em Volts e R a resistência do circuito em Ohms.

        Quando ocorre uma falta (curto circuito) a resistência (impedância) da carga alimentada antes da ocorrência do curto fica fora    do    circuito - o R da Lei de Ohm tende a "zero" - porque houve uma conexão direta de uma das fases para a terra, ou entre as fases, "excluindo" a carga do circuito. Assim, na lei de Ohm, se R tender a zero, Icc  tenderá ao infinito, ou seja, aumentará muito, pois a tensão é constante! A única "carga" que permanecerá no circuito será a "resistência" (para os eletricistas, diga-se impedância) dos contatos dos equipamentos e dos cabos que estiverem instalados entre o transformador e o ponto em que ocorreu o curto circuito.

    Como mostra a figura acima, cada local de falha indica qual dispositivo deverá atuar, isolando a falha, sem atuar no dispositivo que vem a montante(antes) sem interromper a alimentação de todo o sistema, ou parte dele, evitando transtornos desnecessários.

Importante: estes dispositivos podem ser disjuntores e fusíveis, desde que suas curvas não coincidam

Curva?!?!?!?!

   Em termos matemáticos (não dá pra fugir, eletricidade é física, e física tem matemática...), uma curva nada mais é do que uma sequência de valores que variam em função de outros valores, simples assim. No nosso caso, é uma variação da corrente em função do tempo, desta forma:

O eixo da base em uma numeração que vai de um a 60, estes são os valores múltiplos da correte nominal (In), enquanto o eixo transversal indica os valores do tempo, que começa com 0,5 milésimos de segundo e termina com 7200s (120min ou 2h), quando a curva se torna uma reta praticamente paralela ao eixo do tempo t(s). Perceba que a curva em momento nenhum toca o eixo do tempo. Isso porque o disjuntor é feito para operar na sua corrente nominal. Agora veja que a partir de um determinado valor de corrente entre 1 e duas vezes a corrente nominal existe atuação do disjuntor. Observe que em valores acima de três vezes o valor da corrente nominal, já existe atuação do disjuntor, cada um de acordo com a sua utilização.

   Qual o valor de corrente de partida em motores? Geralmente são seis a oito vezes a corrente nominal do motor. Por este motivo utilizamos disjuntores curva "C"  para circuitos de cargas com motores e maquinas motrizes! Agora, em correntes que ultrapassam a marca de dez vezes a corrente nominal, claro, configuramos apenas que pode ser um curto circuito! Reparem no  ponto 5, o ponto de atuação ao valor próximo de 10x o valor da corrente nominal é de 0,1 segundo, ou seja um décimo de segundo.

De início é um pouco difícil de entender e aplicar, mas seguindo estas idéias, muitas vezes nem é necessário fazer muitos cálculos para se definir o disjuntor, basta ter a curva característica no catálogo do fabricante.

Fica a dica, se ainda tiver dúvida, pode perguntar nos comentários, e não se esqueça:

"Erit Quaestio Scientium Nostrum est!"

Sua dúvida é nosso conhecimento!

Reatores e lampadas eletrônicas queimando à toa?!?!?!

   Esta semana passada fiz um retrospecto sobre os chamados que tenho tido e percebi que os chamados por iluminação tem sidos os mais altos, embora os menos rentáveis; Em quase todos os casos, se tratam de lampada ou reator eletrônicos, incluindo-se ai lâmpadas LED, acredite se quiser...
 No caso que me chamou mais atenção foi de um dos meus clientes, pois ele já havia trocado (ele mesmo, pois não queria pagar ninguém, chamado M.D.V.!), e por ultimo, substituiu as lampadas eletrônicas por lampada LED. MAAASSS, continuava a queima. Pois bem meu caro leitor, chegando até ele, a primeira coisa que me passou pela cabeça foi verificar o quadro de distribuição, já suspeitando de um neutro aberto, mas descartei apos verificação visual; pensei em variações elétricas oriundas da rede, e de novo a lampada( em minha cabeça!) acendeu: SURTOS!!! Como sou o Primo Pobre e não tenho um analisador de energia, procurei meu Primo Rico e pedi emprestado um alicate Watímetro, e, veja só o que encontrei, depois de descarregar as medidas do Datta logger, que coletava medidas a cada 0,4 segundos e transformar em planilha:

 

   Na minha tabela vinda do datalogger do analisador tinha valores registrados até 999, porem apresentei apenas um intervalo de 220 registros,onde encontrei as anomalias. Foi em pouco mais de 6 minutos de observação, onde detectei 3, 3 surtos, na faixa de 1400 V!!!!! Se tivesse diminuido o tempo de intervalo de amostragem, talvez teria encontrado muito mais!!!!

   Não preciso nem dizer o que é surto de tensão para você entender o que pode causar, mas vamos lá! O surto de tensão é um aumento de tensão de curta duração no valor normal da sua instalação elétrica. Ou seja, ele ocorre quando uma tensão de alimentação de, por exemplo, de 110 volts ou 220 volts eficazes, passa, de repente, a um pulso com dois mil volts e começa a circular pela rede,  até chegar ao equipamento. Este pulso é muito rápido (veja uma representação gráfica abaixo) e não é detectado pelos dispositivos de proteção normais, como o disjuntor ou o DR.

Os equipamentos eletroeletrônicos são fabricados para suportar estes impulsos até 1500 volts em média, o que significa que se este pulso de dois mil atingi-lo, provavelmente irá danificá-lo.
Mas de onde surgem estes pulsos chamados de surto de tensão? Surgem das descargas atmosféricas (raios), que podem atingir as redes de energia ou mesmo locais próximos, e, através da rede, chegar até sua residência. Podem também ser gerados por chaveamentos de cargas ou mesmo pelas manobras da concessionária de energia. Portanto, podem aparecer do nada.
Aqui, precisamos fazer uma observação importante: mesmo que o prédio ou a edificação tenha um sistema de proteção contra descarga atmosférica (para-raios), isso não significa que as instalações estejam protegidas contra os surtos de tensão.
Voltando ao tema, os surtos surgem e chegam ao equipamento podendo queimá-lo. Então é necessário protegê-lo com o Dispositivo de Proteção contra Surtos, conhecido como DPS.

Ele é um dispositivo simples em vários formatos, que tem a função de desviar para a terra o surto de tensão que vier a surgir nas instalações da rede.  Este dispositivo de proteção está previsto na norma de instalações elétricas de baixa tensão editada pela ABNT em 2004, e deve ser instalado na entrada de energia da edificação e em pontos de maior controle, como, por exemplo, nos apartamentos.

   O DPS possui algumas características interessantes, pois tem a capacidade de detectar o surto de tensão e desviá-lo para a terra na mesma velocidade em que o surto acontece, ou seja,
1 milisegundo, e reestabelecer a energia em seguida.

  Findo isto, apresentei o relatório ao meu cliente M.D.V., sugeri a instalação do DPS no QDG  do Apartamento dele, e com menos de R$200 estava resolvido o problema de troca de lampadas semanal...

   Você deve estar com uma pulga atrás orelha, afinal o que é M.D.V.????

Mão De Vaca

Tá explicado? rsrsrsr

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Instalações elétricas - Vida Útil

 Quanto vive uma instalação elétrica?

Muitas coisas têm seu prazo de validade. Um carro, por exemplo, deve sofrer revisões periódicas para que possa estar em condições de uso. Um filtro de água de carvão ativado deve ser substituído de tempos em tempos. E é assim com muitos produtos.
Com a instalação elétrica não é diferente, pois ela é composta de componentes que se desgastam ao longo da sua utilização e chegam ao final da sua vida útil, devendo então ser realizada uma manutenção e substituição. Tomadas e interruptores têm sua vida útil estimada em manobras, ou seja, quantas vezes você aciona um interruptor ou insere e retira um equipamento da tomada. Da mesma forma o disjuntor e o DR têm sua vida útil estimada em manobras e atuações, porém estes últimos também têm sua vida útil reduzida à medida que os valores limites são atingidos, como por exemplo, a corrente de curto circuito no disjuntor.
Já o condutor tem sua vida útil estimada em até 30 anos, porém este componente sofre uma redução drástica de vida útil quando a sua utilização é submetida a situações de limites. O que isto significa? Vamos tentar explicar com um exemplo.
Imagine que um condutor de uma determinada seção (bitola) foi produzido para suportar uma corrente de 30 amperes, na condição de instalação em eletroduto fechado instalado em parede de alvenaria, e temperatura ambiente de 30 graus Celsius. Este condutor também suportaria uma corrente de curto circuito de 2 mil amperes (2Ka) por  100 micro segundos (todos os valores são fictícios e usados somente para exemplo).
Se usado dentro destes parâmetros, o condutor teria uma vida útil de aproximadamente 25 anos. Mas ao longo do tempo ele foi submetido, várias vezes, a uma sobrecarga de 35 amperes com durações que variaram de 2 a 5 minutos sem que o dispositivo de proteção (Disjuntor) atuasse. Também sofreu alguns curtos-circuitos com valores de 5 mil amperes (5Ka), por períodos de 80 microssegundos.
Estas condições certamente impuseram danos ao condutor, normalmente danificando a sua isolação, deixando-o vulnerável. Sua vida útil, certamente diminuiu e este valor não pode ser mais estimado. Neste caso o certo a fazer é substituir o condutor, redimensionando-o para a nova realidade das cargas que, provavelmente, será com seção maior para suportar as sobrecargas impostas pela carga e ampliações futuras. Da mesma forma, os dispositivos de proteção deverão ser recalculados para esta nova situação, e a avaliação dos demais componentes deverá ser realizada em conjunto.
 Outra coisa, Normas relativas a instalação eletricas sofrem revisões, visando a segurança operacional da mesma, ou seja, a segurança de quem usa esta instalação e a xconservação da mesma, tornando ela mais confiável. A NBR 5410 (instalações elétricas em baixa tensão), que é uma norma bem extensa, passou por duas revisões em 10 anos (1997 e 2004) numa delas entrando a necessidade de interruptor DR, que é um item fundamental para segurança contra choques elétricos.


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Aterramento elétrico - Origens

As Origens do Aterramento Elétrico

 
   O termo aterramento se refere à terra propriamente dita ou a uma grande massa que se utiliza em seu lugar. Quando falamos que algo está "aterrado", queremos dizer então  que, pelo menos, um de seus elementos está propositalmente ligado à terra.

  

 Em geral, os sistemas elétricos não precisam estar ligados à terra para funcionarem e,

de fato, nem todos os sistemas elétricos são aterrados. Mas, nos sistemas elétricos, quando designamos as tensões, geralmente, elas são referidas à terra. Dessa forma, a terra representa um ponto de referência (ou um ponto de potencial zero) ao qual todas as outras tensões são referidas. De fato, como um equipamento computadorizado se

comunica com outros equipamentos, uma tensão de referência "zero" é crítica para a sua operação apropriada; a terra, portanto, é uma boa escolha como ponto de referência zero, uma vez que ela nos circunda em todos os lugares. Quando alguém está de pé em contato com a terra, seu corpo está aproximadamente no potencial da terra. Se a estrutura metálica de uma edificação está aterrada, então todos os seus componentes metálicos estão aproximadamente no potencial de terra.

História

   Desde os primórdios quando o homem começou a pensar sobre o mundo que "acontecia" a sua volta ( Homo sapiens), ver certos fenômenos da natureza ligados a eletricidade como o trovão, sempre caia na direção da terra, a terra se tornou um referencial; sabemos hoje que raios circulam entre nuvens, mas o mais visível ainda são os "riscos" entre céus e terra.

   A partir de 1820, sistemas eletromagnéticos de telégrafo de longa distância usavam dois ou mais fios para carregar sinais e retornar a corrente. Por volta de 1836, Karl August Steiheil, um cientista alemão, descobriu que a terra pode ser usad como caminho de retorno para completar um circuito. Ele propôs que a Terra poderia funcionar como um condutor de retorno na telegrafia se os terminais do cabo fossem enterrados no subsolo. Essa inovação mudou totalmente o projeto de receptores telegráficos, pois tornou o fio de retorno desnecessário. O resultado foi que o custo associado às linhas de telégrafo também diminuiu.

 Construção de uma linha de telégrafo, em1863 (Historia viva)

   Já por volta de 1851, havia mais de 50 companhias de telégrafo em operação nos Estados Unidos, e a Western Union Telegraph Company era uma das mais populares. Em 1861, a companhia finalizou a primeira linha de telégrafo transcontinental entre Saint Joseph, Missouri e Sacramento, Califórnia. Todas as linhas usaram aterramento elétrico, mas a maioria ainda encontrou problemas; a maior parte dos problemas de aterramento resultava de condutividade ruim (advinda do tempo seco), e muitas vezes tinha de se usar água na vara de aterramento para que o telégrafo funcionasse! Quando o telégrafo foi substituído pelo telefone como dispositivo primário de comunicação à distância, o aterramento elétrico passou a ser usado em outros dispositivos, incluindo ferrovias elétricas, sistemas de energia e uma variedade de circuitos. Hoje, sistemas elétricos e de transmissão usam aterramento para prevenir condições perigosas, assim como para facilitar o retorno da corrente. Outros usos incluem desviar relâmpagos com segurança para longe de edifícios e para a terra.

Objetivos 

 
A principal finalidade de um aterramento elétrico esta em assegurar que este sistema não cause danos aos usuários e ao patrimônio. Pensa cá comigo, em um sistema não aterrado, digamos que um fio fase (aquele que dá choque, Deus me livre!!!) encoste em uma superfície condutora, nada vai acontecer: disjuntores não desarmam, máquinas não param de funcionar e sim, acontece, pessoas são eletrocutadas!!!! 

Dínamo, 1855

Durante a segunda Revolução Industrial, 

com o advento da eletricidade e do

eletromagnetismo como recurso, mas por se conhecer pouco sobre a eletricidade e seus efeitos, eram frequentes os acidentes, e pouca importância era dada, pois a mão de obra era "excedente": Máquinas operando em tensões altas (perto dos 1000 até cerca de 2500V, pois as maquinas eram pouco eficientes), fios expostos e nenhum, nenhum EPI ou EPC. Neste cenário, entre frequentes protestos por melhores condições de trabalho, que surgiu a necessidade de um sistema que protegesse o usuário de choques elétricos, entre eles o aterramento.
   

   Segurança pessoal

  A conexão dos equipamentos elétricos ao sistema de aterramento deve permitir que, caso ocorra uma falha na isolação dos equipamentos, a corrente de falta passe através do condutor de aterramento ao invés de percorrer o corpo de uma pessoa que eventualmente esteja tocando o equipamento.

Desligamento automático

O sistema de aterramento deve oferecer um percurso de fácil caminho de retorno para a terra da corrente de fuga, permitindo, assim, que haja a operação automática, rápida e segura do sistema de proteção.

 
Controle de tensões

  
O aterramento permite um controle das tensões desenvolvidas no solo (passo, toque e transferida) quando um curto-circuito fase-terra retorna pela terra para a fonte próxima ou quando da ocorrência de uma descarga atmosférica no local. 

Transitórios

  
O sistema de aterramento estabiliza a tensão durante transitórios no sistema elétrico provocados por faltas para a terra, chaveamentos, etc, de tal forma que não apareçam sobretensões perigosas durante esses períodos que possam provocar a ruptura da isolação dos equipamentos elétricos.

Cargas estáticas

 O aterramento deve escoar cargas estáticas acumuladas em estruturas, suportes e carcaças dos equipamentos em geral, advindos de várias causas entre elas cargas de capacitores e transformadores (com núcleo de ferro magnetizado, induz tensão em seus terminais).