Sistema de aterramento industrial: o que é e como fazer?

Em ambientes fabris, onde a segurança elétrica e a continuidade operacional são indispensáveis, o sistema de aterramento industrial desempenha um papel estratégico. 

Mais do que cumprir normas técnicas, ele protege equipamentos, garante a integridade das pessoas e evita prejuízos causados por falhas elétricas, sobretensões e descargas atmosféricas.

Mas o que é um sistema de aterramento, para que serve e como fazer um bom aterramento industrial dentro dos padrões exigidos? Neste artigo, explicamos como funciona o sistema de aterramento, quais são os principais tipos – como o sistema de aterramento TNS –, além das melhores práticas para sua implantação.

Se você quer saber qual o melhor sistema de aterramento para sua planta e como fazer aterramento elétrico industrial com segurança e performance, siga com a leitura. 

O que é um sistema de aterramento industrial?

Um sistema de aterramento industrial é um conjunto de condutores e eletrodos que cria um caminho de baixa impedância para a terra, garantindo que correntes elétricas indesejadas (sejam elas de falhas, sobretensões ou descargas atmosféricas) sejam dissipadas de forma segura. Em outras palavras, ele “desvia” a eletricidade para o solo, protegendo pessoas e máquinas de choques elétricos e danos.

Em ambientes fabris, onde a complexidade das instalações e a potência dos equipamentos são elevadas, a necessidade de um sistema de aterramento robusto é ainda maior. Ele atua como um escudo, minimizando riscos e assegurando a continuidade das operações.

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Qual a importância do sistema de aterramento em ambientes industriais?

A importância do sistema de aterramento em ambientes industriais reside em diversos fatores essenciais para a operação e a segurança:

Segurança de pessoas

A segurança das pessoas é a primeira e mais importante função. Em caso de falha de isolamento em um equipamento, a carcaça metálica pode ficar energizada. 

O aterramento desvia essa corrente para a terra, evitando choques elétricos fatais para os operadores.

Proteção de equipamentos 

Surtos de tensão, descargas atmosféricas e falhas no sistema elétrico podem causar danos irreparáveis a máquinas e sistemas eletrônicos sensíveis. 

Um aterramento eficiente protege esses ativos, prolongando sua vida útil e evitando prejuízos financeiros com reparos ou substituições.

Estabilidade operacional 

Um aterramento adequado contribui para a estabilidade da tensão em todo o sistema elétrico da indústria, prevenindo oscilações que podem comprometer o funcionamento de equipamentos e processos. 

Isso se traduz em menos paradas não programadas e maior produtividade.

Compatibilidade eletromagnética (EMC) 

Em indústrias com muitos equipamentos eletrônicos, o aterramento ajuda a minimizar ruídos e interferências eletromagnéticas, garantindo que os dispositivos funcionem corretamente e se comuniquem sem falhas.

Conformidade com normas 

Aterrar as instalações não é apenas uma boa prática, mas uma exigência legal e normativa. 

A adequação às normas técnicas é fundamental para evitar multas, interdições e, o mais importante, garantir um ambiente de trabalho seguro.

Normas técnicas que regulamentam o aterramento industrial

A segurança em instalações elétricas industriais é regida por um conjunto de normas técnicas rigorosas. Conhecê-las e aplicá-las é imprescindível para garantir a conformidade e a eficácia do seu sistema de aterramento.

NR 10

A Norma Regulamentadora nº 10 (NR 10), do Ministério do Trabalho e Emprego, é a espinha dorsal da segurança em instalações e serviços em eletricidade no Brasil. 

Ela estabelece os requisitos e condições mínimas para garantir a segurança dos trabalhadores que interagem direta ou indiretamente com instalações elétricas. 

A NR 10 exige que todas as instalações elétricas industriais possuam um sistema de aterramento eficaz e que seja mantido em perfeitas condições, a fim de proteger os colaboradores contra os riscos de choques elétricos e outros acidentes.

NBR 5410

A Norma Brasileira Regulamentadora 5410 (NBR 5410), da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), é a norma de referência para instalações elétricas de baixa tensão. 

Embora não seja exclusivamente focada em indústrias, ela estabelece os critérios gerais para o projeto e a execução de instalações elétricas, incluindo os requisitos para o aterramento de instalações elétricas industriais. 

Ela detalha aspectos como a seção mínima dos condutores de proteção, a resistência de aterramento e os tipos de esquemas de aterramento (TN, TT, IT), que abordaremos a seguir. 

É fundamental que todo projeto de aterramento industrial esteja conforme as diretrizes da NBR 5410.

NBR 5419

A NBR 5419, também da ABNT, trata da proteção de estruturas contra descargas atmosféricas (SPDA), popularmente conhecida como para-raios. Embora o SPDA seja um sistema distinto, ele está intrinsecamente ligado ao aterramento. 

A norma estabelece os requisitos para o projeto, instalação e manutenção de SPDA, e a eficiência desse sistema depende diretamente de um sistema de aterramento robusto e com baixa resistência ôhmica.

Uma descarga atmosférica em uma indústria pode causar danos devastadores a equipamentos e interrupção da produção se não houver um SPDA e um aterramento adequado para dissipar essa energia para o solo.

Tipos de sistemas de aterramento

Para fazer um sistema de aterramento eficiente, é preciso entender os diferentes tipos de esquemas que podem ser aplicados. 

A escolha do sistema depende das características da instalação, dos equipamentos e do nível de segurança desejado. A NBR 5410 detalha os três principais: TN, TT e IT.

Aterramento TN (Terra Neutro)

O sistema de aterramento TN é amplamente utilizado em instalações industriais e pode ser subdividido em TN-C, TN-S e TN-C-S. Neste esquema, a massa (carcaça metálica) dos equipamentos é ligada diretamente ao ponto de aterramento da fonte de alimentação (geralmente o neutro do transformador).

• TN-C: o condutor neutro e o condutor de proteção (PE) são combinados em um único condutor, o PEN. É menos comum em instalações industriais devido à falta de um condutor de proteção dedicado, o que pode aumentar os riscos em caso de interrupção do PEN;
• TN-S: o condutor neutro (N) e o condutor de proteção (PE) são separados em toda a instalação. Este é o esquema mais seguro e preferível para a maioria das aplicações industriais, pois oferece um caminho de retorno de falha de baixa impedância e minimiza o risco de tensões perigosas em massas. O sistema de aterramento TNS é um dos mais recomendados quando se busca alta segurança e desempenho;
• TN-C-S: combina as características dos dois anteriores. O condutor PEN é utilizado em parte da instalação e, a partir de um determinado ponto, é dividido em neutro e condutor de proteção separados.

A principal vantagem do sistema TN é a rápida atuação dos dispositivos de proteção (disjuntores), pois a corrente de falta fase-terra é elevada.

Aterramento TT (Terra-Terra)

No aterramento TT, a massa dos equipamentos é aterrada diretamente a um eletrodo de aterramento independente do aterramento da fonte de alimentação. Ou seja, há um ponto de aterramento para a subestação e outro ponto de aterramento para a massa dos equipamentos, sem ligação condutiva entre eles.

Este sistema é frequentemente utilizado em instalações onde a fonte de alimentação está muito distante do local de uso ou em instalações temporárias. A desvantagem é que as correntes de falta fase-terra são menores, exigindo o uso de Dispositivos de Corrente Residual (DRs) para garantir a proteção contra choques elétricos.

Aterramento IT (Isolado da Terra)

No aterramento IT, a fonte de alimentação é isolada da terra, ou seja, não há ligação direta entre a alimentação e o aterramento. As massas dos equipamentos são aterradas de forma independente, mas não há um ponto de aterramento comum com a fonte.

Este sistema é ideal para indústrias onde a continuidade da operação é crítica, como hospitais, processos contínuos ou em ambientes com risco de explosão. 

Em caso de uma primeira falta fase-terra, a corrente de falta é muito baixa, e o sistema continua a operar sem interrupção. No entanto, é necessário um dispositivo de monitoramento de isolamento para sinalizar a primeira falha, e uma segunda falha pode levar a um curto-circuito.

Como fazer um sistema de aterramento eficiente?

Para fazer um bom aterramento industrial, é preciso ir além da simples instalação de hastes. É um processo que exige planejamento, conhecimento técnico e a utilização de materiais de qualidade.

Veja as etapas a seguir:

1. Planejamento e dimensionamento

O primeiro passo de como fazer um aterramento elétrico industrial é um planejamento detalhado. Isso envolve:

• Análise do solo: solos argilosos ou úmidos têm menor resistividade, facilitando a dissipação da corrente; solos rochosos ou secos exigem mais hastes, ou tratamentos químicos para diminuir a resistência;
• Dimensionamento da malha de aterramento: com base na resistividade do solo, na potência da instalação e nos requisitos das normas, é preciso calcular a quantidade, o comprimento e o espaçamento das hastes de aterramento;
• Definição do esquema de aterramento: A escolha entre TN, TT ou IT deve ser feita por um profissional qualificado, considerando as características da indústria e os níveis de segurança desejados.

2. Escolha dos materiais adequados

A qualidade dos materiais impacta diretamente na eficiência e na durabilidade do sistema de aterramento. Opte por:

• Hastes de aterramento: geralmente de cobre ou aço cobreado, com alta condutividade e resistência à corrosão;
• Condutores de aterramento: fios e cabos de cobre nu ou isolados, com seção transversal adequada para suportar as correntes de falta;
• Conectores e acessórios: Devem ser de boa qualidade, garantindo uma conexão elétrica segura e duradoura entre as hastes e os condutores.

3. Instalação correta dos eletrodos e condutores

A instalação deve seguir rigorosamente o projeto e as normas técnicas:

• Enterro das hastes: as hastes devem ser enterradas verticalmente ou em um arranjo específico (triangular, linear, etc.) para otimizar a dissipação da corrente;
• Conexões: todas as conexões devem ser firmes, limpas e protegidas contra corrosão. A solda exotérmica é uma excelente opção para garantir conexões de baixa resistência e alta durabilidade;
• Identificação: os condutores de aterramento e os pontos de conexão devem ser devidamente identificados para facilitar futuras manutenções.

4. Medição e testes de resistência de terra

Após a instalação, é fundamental realizar medições da resistência de terra para verificar se o valor obtido está dentro dos limites especificados pelas normas (geralmente, o valor ideal é o mais baixo possível, mas a NBR 5410 não especifica um valor único, dependendo do tipo de sistema e dispositivo de proteção). 

Equipamentos como o terrômetro são utilizados para essa finalidade. Estes testes garantem que o sistema está funcionando como planejado e pronto para proteger a instalação.

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Melhores práticas para segurança e eficiência

Além da instalação inicial, um sistema de aterramento eficiente exige atenção contínua para garantir sua funcionalidade ao longo do tempo.

Inspeções periódicas e manutenção preventiva

A manutenção preventiva é vital. Inspeções regulares devem ser realizadas para verificar:

• Corrosão, especialmente em hastes e conectores expostos ao solo ou a ambientes agressivos;
• Conexões soltas, que podem aumentar a resistência e comprometer a eficácia do aterramento;
• Danos físicos causados por movimentação de equipamentos ou outros fatores externos.
• Testes de resistência de terra, sendo recomendado refazer as medições periodicamente para identificar qualquer alteração na resistividade do solo ou na integridade do sistema.

Integração com sistemas de proteção elétrica

O aterramento não funciona isoladamente. Ele é parte de um sistema de proteção mais amplo, que inclui:

• Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS), que desviam sobretensões transitórias (causadas por descargas atmosféricas ou manobras na rede) para o aterramento;
• Disjuntores e fusíveis, que atuam para interromper a corrente em caso de sobrecarga ou curto-circuito;
• Dispositivos de Corrente Residual (DRs), essenciais para a proteção contra choques elétricos, detectando pequenas fugas de corrente para a terra.

Treinamento da equipe técnica e operação segura

Por fim, a capacitação da sua equipe técnica é fundamental. Os profissionais que operam e realizam a manutenção das instalações elétricas devem ter conhecimento sobre o funcionamento do sistema de aterramento, procedimentos de segurança para trabalhos em instalações elétricas e identificação de riscos e medidas preventivas.

O treinamento contínuo garante que as práticas seguras sejam seguidas e que qualquer anomalia no sistema de aterramento seja identificada e corrigida rapidamente.

Aterramento industrial: essencial para a segurança e a produtividade

Entender o que é um sistema de aterramento, para que serve e qual o melhor sistema para sua indústria é mais do que uma questão técnica; é uma questão estratégica para a segurança de sua equipe e a continuidade de suas operações. 

Um sistema bem projetado, instalado e mantido conforme as normas, como a NR 10, NBR 5410 e NBR 5419, minimiza riscos, protege investimentos em equipamentos e contribui para a eficiência energética.

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