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).