Entenda como a NBR 15751 orienta o projeto de sistemas de aterramento de subestações, incluindo malha de terra, resistividade do solo, corrente de malha, tensões de passo e toque.
Confira!
O sistema de aterramento de uma subestação é uma infraestrutura essencial para a segurança elétrica. Ele atua na dissipação de correntes de falta, no controle de potenciais perigosos, na proteção de pessoas e equipamentos e na confiabilidade operacional da instalação.
Apesar disso, ainda é comum reduzir o tema a uma pergunta simples: qual é o valor da resistência de aterramento? Em subestações, essa abordagem é insuficiente. O desempenho de uma malha de terra não pode ser avaliado apenas por um número em ohms. O projeto deve considerar tensões de passo e toque, corrente de malha, resistividade do solo, geometria dos condutores, materiais, conexões, potenciais transferidos, tempos de atuação da proteção e possíveis expansões futuras do sistema elétrico.
É nesse contexto que se insere a **ABNT NBR 15751:2013 — Sistemas de aterramento de subestações — Requisitos**, principal referência brasileira para o dimensionamento de sistemas de aterramento de subestações acima de 1 kV, sujeitas a solicitações em frequência industrial.
A norma estabelece requisitos para proteger pessoas e instalações dentro e fora dos limites da subestação, reforçando uma ideia central: um aterramento seguro não é simplesmente aquele que apresenta baixa resistência, mas aquele que controla potenciais perigosos em condições reais de operação e falta.
O que é um sistema de aterramento de subestação
O sistema de aterramento de uma subestação é o conjunto de eletrodos, condutores, conexões e elementos metálicos interligados que atuam direta ou indiretamente na função de aterramento. Ele inclui a malha enterrada, os condutores de aterramento, hastes, cabos, estruturas metálicas, blindagens, armaduras, tubulações, cabos para-raios, pórticos, equipamentos e demais partes condutivas que possam participar do escoamento de correntes para o solo.
A função desse sistema não é apenas conduzir corrente para a terra. Em uma subestação, o aterramento deve criar uma referência comum de potencial, reduzir diferenças perigosas de tensão, permitir a atuação das proteções e limitar riscos durante faltas fase-terra, descargas atmosféricas e outras solicitações elétricas.
A malha de aterramento é o elemento mais conhecido desse sistema. Ela é formada por condutores nus interligados e enterrados no solo, geralmente em geometria reticulada, com o objetivo de dissipar correntes e controlar a distribuição de potenciais na superfície.
Entretanto, a malha enterrada não trabalha isoladamente. O comportamento final do aterramento depende também dos caminhos de retorno da corrente, da resistividade do solo, das interligações metálicas, da presença de cabos para-raios, neutros, blindagens, malhas vizinhas, equipamentos e estruturas.
Por que subestações exigem critérios próprios de aterramento
Subestações concentram equipamentos de manobra, transformação, proteção, medição, controle e compensação. Em uma falta fase-terra, parte da corrente de defeito pode ser injetada na malha, elevando o potencial do sistema de aterramento em relação ao terra remoto.
Essa elevação de potencial pode criar diferenças de tensão perigosas na superfície do solo e entre massas metálicas. Por isso, o projeto deve verificar as tensões de passo e toque, não apenas a resistência da malha.
Outro ponto crítico é que subestações podem estar conectadas a linhas de transmissão, redes de distribuição, cabos para-raios, neutros multiaterrados, blindagens de cabos, malhas remotas e sistemas auxiliares. Esses elementos modificam a distribuição da corrente de falta e podem transferir potenciais para áreas externas.
Assim, o aterramento de uma subestação é uma disciplina de engenharia de segurança elétrica, com relação direta com proteção, operação, manutenção, expansão e confiabilidade do sistema.
NBR 15751: escopo e aplicação
A ABNT NBR 15751 especifica os requisitos para o dimensionamento do sistema de aterramento de subestações de energia elétrica acima de 1 kV, quando sujeitas a solicitações em frequência industrial. A norma também estabelece condições de segurança para pessoas e instalações dentro e fora dos limites da subestação.
Seu conteúdo cobre etapas essenciais do projeto, como modelagem do solo, geometria básica da malha, cálculo preliminar da resistência de aterramento, dimensionamento mecânico e térmico dos condutores, cálculo das tensões permissíveis, cálculo da corrente de malha, potenciais no solo e recomendações de aterramento de equipamentos e estruturas.
A norma também trata de temas frequentemente negligenciados, como aterramento de cercas metálicas, transformadores, disjuntores, para-raios, chaves seccionadoras, bancos de capacitores, reatores, serviços auxiliares, cabos isolados, canaletas, eletrodutos, caixas de passagem, equipamentos eletrônicos e sistemas auxiliares em corrente alternada e contínua.
Portanto, a NBR 15751 não deve ser lida como uma norma limitada à malha enterrada. Ela orienta a concepção do sistema de aterramento como um conjunto integrado de segurança para a subestação.
Relação com outras normas e documentos técnicos
O projeto de aterramento de subestações deve ser compatibilizado com outras normas técnicas.
A **ABNT NBR 7117-1** trata da medição da resistividade do solo e da modelagem geoelétrica, fornecendo subsídios para projetos de aterramento elétrico. Ela é especialmente relevante em instalações de grande porte, como subestações, usinas, plantas industriais, parques solares, parques eólicos e complexos hidrelétricos.
A **ABNT NBR 15749** estabelece critérios e métodos para medição de resistência de sistemas de aterramento e potenciais na superfície do solo. Ela é importante para ensaios de campo, verificação de tensão de passo, tensão de toque, medições em instalações energizadas e avaliação de resultados.
A **ABNT NBR 16254** trata dos requisitos gerais para materiais utilizados em sistemas de aterramento, incluindo hastes, condutores, conexões, materiais, ensaios e critérios de conformidade.
A **IEEE Std 837** complementa a análise de conexões permanentes em sistemas de aterramento de subestações, abordando qualificação, desempenho mecânico, desempenho térmico, ciclos de corrente, corrosão e suportabilidade a corrente de falta.
No contexto de instalações de transmissão, os **Procedimentos de Rede do ONS**, especialmente o Submódulo 2.6, estabelecem requisitos mínimos para subestações e seus equipamentos, incluindo atendimento a normas ABNT e capacidade de suportar correntes de curto-circuito simétricas e assimétricas definidas em estudos de operação e longo prazo.
Resistência de aterramento não é o único critério
Um erro recorrente em aterramento elétrico é considerar que o sistema está seguro apenas porque a resistência de aterramento é baixa.
Em subestações, esse raciocínio pode ser perigoso. A resistência de aterramento influencia o desempenho do sistema, mas não determina sozinha a segurança. O que precisa ser controlado são os potenciais perigosos que podem aparecer durante uma falta, especialmente as tensões de passo, as tensões de toque e os potenciais transferidos.
A NBR 15751 reforça que o projeto deve garantir correntes de curto-circuito fase-terra suficientes para permitir a atuação da proteção de retaguarda, além de potenciais de passo e toque suportáveis. Isso depende de uma geometria de malha compatível com a resistividade do solo, com a parcela da corrente de falta dissipada pela malha e com os tempos de atuação da proteção.
Em outras palavras, uma baixa resistência de aterramento não garante, isoladamente, um projeto seguro. Da mesma forma, uma resistência mais elevada não significa necessariamente insegurança, desde que as tensões de passo e toque estejam dentro dos limites permissíveis e o sistema cumpra sua função de proteção.
O critério de engenharia deve ser a segurança das pessoas e das instalações, não apenas o atendimento a um valor genérico de resistência.
Modelagem do solo e resistividade
O solo é parte ativa do sistema de aterramento. A dissipação de corrente e a distribuição de potenciais dependem diretamente de sua resistividade e de sua estratificação.
Na prática, o solo raramente é homogêneo. Ele pode apresentar diferentes camadas, umidade variável, presença de rochas, aterros, materiais de preenchimento, fundações, estruturas metálicas enterradas e interferências locais. Esses fatores alteram o comportamento elétrico da malha.
Por isso, a etapa de medição da resistividade e modelagem geoelétrica é fundamental. A NBR 7117-1 orienta técnicas de sondagem geoelétrica e construção de modelos de solo para aplicação em projetos de aterramento elétrico. Em instalações de grande porte, a norma reconhece que pode ser necessário suporte especializado em geofísica para uma modelagem mais confiável.
A NBR 15751 também orienta que as medições sejam feitas em período seco, sempre que possível, e com o local já terraplenado e compactado. Os dados devem ser analisados para eliminação de valores atípicos resultantes de interferências locais, como rochas ou condutores enterrados que não representem o solo da área.
Um projeto de malha baseado em dados de solo insuficientes pode resultar em desempenho inadequado, custos desnecessários ou riscos não identificados.
Geometria básica da malha de aterramento
O projeto do sistema de aterramento começa pela definição de uma geometria básica de malha. Essa etapa considera a área da subestação, a distribuição de equipamentos, edificações, acessos, estruturas metálicas e o modelo do solo previamente determinado.
A área abrangida pela malha deve incluir, no mínimo, o pátio da subestação. Em instalações maiores, pode ser necessário integrar a malha a edificações, áreas de processo, outras subestações ou sistemas adjacentes, especialmente para reduzir elevação e transferência de potencial entre partes do complexo.
A geometria reticulada permite distribuir melhor a corrente e reduzir gradientes de potencial na superfície. Condutores periféricos, interligações entre equipamentos e conexão com elementos metálicos relevantes ajudam a formar uma superfície equipotencial mais segura.
A profundidade de enterramento também deve ser considerada. Além do aspecto elétrico, há razões mecânicas: movimentação de veículos, compactação do solo, escavações futuras e esforços sobre conexões podem afetar a integridade da malha.
Em áreas com piso concretado, substrato rochoso ou limitações construtivas, a geometria pode exigir soluções específicas, mas sempre com verificação de segurança.
Dimensionamento dos condutores da malha
Os condutores da malha devem suportar solicitações mecânicas e térmicas.
O dimensionamento mecânico considera esforços de instalação, movimentação do solo, passagem de veículos, vibrações, manutenções futuras, integridade das conexões e robustez do sistema ao longo da vida útil.
O dimensionamento térmico considera a capacidade do condutor de suportar a corrente de falta durante o tempo de eliminação sem atingir temperaturas incompatíveis com o material e as conexões. Esse dimensionamento depende da corrente de malha, do tempo de atuação da proteção, do material utilizado e da temperatura máxima admissível.
A seleção de materiais deve considerar cobre, aço revestido de cobre, aço zincado por imersão a quente, aço inoxidável, hastes, condutores, conexões permanentes e conexões aparafusadas ou por pressão. A NBR 16254 fornece requisitos gerais para materiais de sistemas de aterramento e ensaios de conformidade.
A corrosão é outro fator relevante. O solo pode ser agressivo, úmido, salino, contaminado ou quimicamente desfavorável. A escolha inadequada de materiais e conexões pode comprometer a continuidade elétrica da malha e reduzir sua vida útil.
Corrente de falta, corrente de malha e fator de distribuição
A corrente de falta não é necessariamente igual à corrente de malha.
A corrente de falta é a corrente associada ao defeito, como uma falta fase-terra. Já a corrente de malha é a parcela dessa corrente que efetivamente escoa para o solo pela malha de aterramento da subestação.
Em muitos sistemas, parte da corrente retorna por cabos para-raios, neutros multiaterrados, torres, postes, blindagens de cabos, malhas remotas e demais caminhos metálicos interligados. Isso significa que apenas uma fração da corrente total de falta pode ser dissipada diretamente pela malha em análise.
Esse ponto é decisivo para o projeto. Usar a corrente total de falta em vez da corrente de malha pode levar a uma solução superdimensionada, cara ou até incompatível com a área disponível. Por outro lado, subestimar a corrente de malha pode comprometer a segurança.
A NBR 15751 orienta o cálculo da corrente de malha considerando a modelagem adequada do sistema, incluindo a divisão da corrente pelos diversos caminhos de retorno. Também trata do fator de decremento, relacionado à componente contínua da corrente de falta, e do fator de projeção, que considera o crescimento futuro do sistema elétrico.
Expansões futuras e reavaliação da malha
A subestação não deve ser analisada apenas na condição atual. O sistema elétrico evolui. Novas linhas, transformadores, fontes, interligações e ampliações podem aumentar os níveis de curto-circuito e alterar a corrente de malha.
A NBR 15751 trata da necessidade de considerar o crescimento da corrente de falta ao longo da vida útil da instalação. Se houver expansão que eleve a corrente de falta além do previsto no estudo original, a malha deve ser reavaliada e, se necessário, redimensionada.
Esse cuidado é coerente com os requisitos de instalações de transmissão, nos quais barramentos, malha de terra e equipamentos devem suportar correntes de curto-circuito definidas em estudos de operação e de longo prazo.
Portanto, o projeto de aterramento deve ser compatível com o horizonte de expansão da instalação. Um sistema seguro hoje pode não permanecer seguro após alterações relevantes na rede.
Tensões de passo e toque
As tensões de passo e toque são conceitos centrais para a segurança em subestações.
A **tensão de passo** é a diferença de potencial entre dois pontos da superfície do solo separados pela distância de um passo, convencionalmente considerada como 1 metro. Durante uma falta, uma pessoa caminhando na área da subestação ou nas proximidades pode ficar submetida a essa diferença de potencial.
A **tensão de toque** é a diferença de potencial entre uma massa metálica, aterrada ou não, e um ponto da superfície do solo separado por uma distância equivalente ao alcance normal do braço de uma pessoa, também convencionalmente considerada como 1 metro.
Essas tensões são críticas porque uma falta fase-terra pode elevar o potencial da malha em relação ao terra remoto e criar gradientes na superfície. Se esses gradientes forem superiores aos valores suportáveis pelo corpo humano, há risco de acidente grave.
A verificação das tensões de passo e toque deve considerar correntes de curta e longa duração, tempo de eliminação da falta, resistividade do solo, recobrimento superficial, geometria da malha e localização de massas metálicas.
Recobrimento superficial e redução de risco
A camada superficial do pátio da subestação influencia a corrente que pode atravessar o corpo humano. Materiais como brita, concreto e asfalto possuem resistividades diferentes e podem reduzir a exposição a tensões perigosas, desde que considerados corretamente no projeto.
A NBR 15751 inclui o efeito da resistividade do material de recobrimento e sua espessura no cálculo das tensões permissíveis. Isso mostra que o acabamento do pátio não é apenas uma decisão civil ou estética; ele participa da estratégia de segurança elétrica.
A escolha do recobrimento deve ser compatível com a operação, manutenção, drenagem, circulação de pessoas e veículos, e com os critérios de segurança contra potenciais perigosos.
Potenciais transferidos
O potencial transferido ocorre quando uma elevação de potencial da malha é levada para um ponto remoto por meio de um elemento condutivo. Isso pode ocorrer por cercas metálicas, tubulações, cabos, blindagens, eletrodutos, trilhos, estruturas, sistemas auxiliares ou condutores que conectem áreas internas e externas.
Esse fenômeno é particularmente importante em subestações porque a malha pode atingir potenciais elevados durante uma falta. Se esse potencial for transferido para fora da área controlada, pode criar risco em locais onde as pessoas não esperam estar expostas a tensões perigosas.
Cercas metálicas merecem atenção especial. Cercas internas à malha devem ser interligadas em vários pontos. Cercas externas ou trechos que saem da área abrangida pela malha podem exigir seccionamento e aterramentos específicos para evitar transferência perigosa de potencial.
O mesmo raciocínio vale para tubulações, blindagens de cabos, sistemas de telecomunicação, canaletas metálicas e demais elementos condutivos que atravessem os limites da subestação.
Aterramento de equipamentos e estruturas
A NBR 15751 apresenta recomendações específicas para aterramento de diversos equipamentos e estruturas de subestações.
Entre os equipamentos contemplados estão para-raios, disjuntores, transformadores de potencial, transformadores de corrente, isoladores de pedestal, chaves seccionadoras, transformadores de potência, reatores, bancos de capacitores, transformadores de serviços auxiliares, painéis de corrente alternada, painéis de corrente contínua, retificadores e bancos de baterias.
Também são tratados elementos de infraestrutura, como postes de iluminação, luminárias, tomadas de força, torres de telecomunicação, ferragens, cabos e hastes para-raios, blindagens de cabos isolados, canaletas, eletrodutos, caixas de passagem e circuitos segregados por função.
Essa abordagem evidencia que o sistema de aterramento deve ser detalhado no projeto executivo. Cada equipamento precisa ter pontos de conexão, condutores, critérios de interligação e detalhes de instalação coerentes com a função do equipamento e com a circulação de correntes de falta.
Medição de resistência e potenciais em campo
O projeto deve ser sustentado por dados e, quando aplicável, verificado por medições.
A NBR 15749 estabelece critérios e métodos para medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo. Ela trata de métodos como queda de potencial, injeção de corrente, medição de tensões de passo e toque, medições em instalações energizadas e cuidados de segurança para o pessoal envolvido.
Em campo, as medições podem sofrer interferências de elementos metálicos enterrados, acoplamento entre cabos de medição, correntes parasitas, ruídos, retorno remoto, religamentos e condições operacionais da instalação.
Por isso, a medição deve ser planejada. Não basta conectar um instrumento e registrar um valor. A interpretação dos resultados exige conhecimento do sistema, do método utilizado, das limitações do ensaio e das condições locais.
A medição não substitui o projeto, mas ajuda a validar hipóteses, identificar desvios, avaliar desempenho e orientar correções.
Conexões permanentes e confiabilidade da malha
A malha de aterramento depende da continuidade elétrica e mecânica de suas conexões. Uma conexão inadequada pode comprometer o desempenho do sistema mesmo que os condutores tenham sido corretamente dimensionados.
Conexões enterradas estão sujeitas a corrosão, umidade, esforços mecânicos, ciclos térmicos, correntes de falta e envelhecimento. Por isso, sua seleção e execução são pontos críticos.
A NBR 16254 trata de conexões permanentes, conexões por pressão ou aparafusadas e requisitos de ensaios. A IEEE 837 complementa essa abordagem ao estabelecer métodos para qualificação de conexões permanentes usadas em aterramento de subestações, incluindo conexões dentro da malha, conexões entre condutores de aterramento e malha, e conexões entre condutores, equipamentos e estruturas.
A confiabilidade de uma conexão depende de seleção correta, compatibilidade de materiais, preparação adequada, instalação conforme instruções do fabricante e controle de qualidade em campo.
Mesmo uma conexão tecnicamente qualificada pode falhar se for aplicada de forma inadequada.
Requisitos ONS para subestações
Em instalações de transmissão integrantes da Rede Básica ou conectadas a ela, os requisitos do ONS trazem uma camada adicional de contexto técnico.
O Submódulo 2.6 dos Procedimentos de Rede estabelece requisitos mínimos para subestações e seus equipamentos. Ele determina que as instalações devem atender às prescrições de normas ABNT e, quando estas não forem aplicáveis, normas IEC, ANSI, ASTM ou NESC, nessa ordem de preferência.
O documento também trata de aterramento, capacidade de curto-circuito e suportabilidade de barramentos, malha de terra e equipamentos às máximas correntes de curto-circuito simétricas e assimétricas definidas em estudos de operação e de longo prazo.
Essa perspectiva reforça a necessidade de projetar a malha de terra considerando não apenas a condição presente, mas também o horizonte de expansão e as exigências sistêmicas da instalação.
Erros comuns em projetos de aterramento de subestações
Um erro comum é projetar o aterramento apenas por resistência. Esse critério isolado não garante controle de tensões de passo e toque.
Outro erro é não medir corretamente a resistividade do solo. Campanhas insuficientes, linhas de medição mal posicionadas ou desconsideração de camadas do solo podem comprometer toda a modelagem.
Também é frequente ignorar correntes de retorno por cabos para-raios, neutros, torres, blindagens e sistemas interligados. Isso pode levar a estimativas inadequadas da corrente de malha.
Outro problema é não avaliar áreas externas. Cercas, tubulações, cabos metálicos e estruturas podem transferir potenciais para fora da subestação.
Desconsiderar expansões futuras também é uma falha relevante. O aumento de níveis de curto-circuito pode invalidar o projeto original.
Há ainda riscos associados à especificação inadequada de materiais e conexões. Materiais incompatíveis, conexões mal instaladas ou ausência de controle de corrosão podem comprometer a continuidade elétrica da malha.
Por fim, a ausência de documentação as built dificulta inspeções, medições, ampliações, manutenções e análises futuras.
Como estruturar um projeto técnico de aterramento de subestação
Um projeto técnico de aterramento de subestação deve começar pelo levantamento documental e de campo. Essa etapa inclui plantas, diagramas unifilares, dados de curto-circuito, arranjo físico, equipamentos, cercas, estruturas metálicas, cabos, canaletas, sistemas auxiliares e condições existentes.
Depois, deve-se realizar a campanha de resistividade do solo, com definição das linhas de medição, tratamento dos dados, eliminação de valores atípicos e modelagem geoelétrica.
A partir disso, é definida a geometria preliminar da malha, incluindo área, condutores, hastes, profundidade, condutores periféricos, interligações e integração com elementos existentes.
Em seguida, calcula-se a corrente de malha, considerando corrente de falta, caminhos de retorno, fator de distribuição, fator de decremento, fator de projeção e cenários operacionais.
Com esses dados, são verificadas as tensões de passo e toque, internas e externas à subestação. Se os limites permissíveis não forem atendidos, a geometria deve ser ajustada.
O projeto também deve especificar materiais, condutores, hastes, conexões, critérios de corrosão, ensaios aplicáveis e detalhes de instalação.
Na etapa executiva, devem ser produzidos desenhos, cortes, detalhes de conexão, aterramento de equipamentos, aterramento de cercas, estruturas, canaletas, painéis e sistemas auxiliares.
Por fim, devem ser previstas medições, comissionamento, registros fotográficos, relatório técnico, documentação as built e recomendações de manutenção.
Como a A3A pode apoiar
A A3A Engenharia atua em projetos, diagnósticos e documentação técnica de infraestrutura crítica, incluindo sistemas elétricos, aterramento, SPDA, compatibilização técnica, segurança eletrônica, redes e integração de sistemas.
Em projetos de aterramento de subestações, a atuação técnica pode envolver levantamento em campo, análise documental, revisão de sistemas existentes, apoio à campanha de medições, projeto executivo, especificação de materiais, compatibilização com SPDA e equipotencialização, avaliação de potenciais transferidos, documentação as built, relatório técnico e plano de adequação.
O objetivo é transformar requisitos normativos e condições reais de campo em uma solução segura, documentada, verificável e compatível com a operação da instalação.
Conclusão
O sistema de aterramento de subestações é uma infraestrutura de segurança elétrica. Ele não deve ser reduzido a uma medição de resistência, nem a um conjunto de hastes e cabos enterrados.
Um aterramento seguro é aquele que controla potenciais perigosos, considera o comportamento real do solo, suporta correntes de falta, preserva a continuidade das conexões, protege pessoas e equipamentos e permanece válido diante das condições operacionais e das futuras expansões do sistema elétrico.
A NBR 15751 fornece a base técnica para essa abordagem, conectando malha de terra, corrente de malha, tensões de passo e toque, materiais, equipamentos, potenciais transferidos e recomendações práticas para subestações.
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Referências técnicas
[1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15751:2013: Sistemas de aterramento de subestações — Requisitos. 2. ed. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
[2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15749:2009: Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.
[3] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7117-1:2020: Parâmetros do solo para projetos de aterramentos elétricos — Parte 1: Medição da resistividade e modelagem geoelétrica. Versão corrigida, 03 nov. 2021. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.
[4] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16254:2024: Materiais para sistema de aterramento — Requisitos gerais. Versão corrigida, 26 set. 2024. Rio de Janeiro: ABNT, 2024.
[5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16527:2016: Aterramento para sistemas de distribuição. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.
[6] INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. IEEE Std 837-2014: IEEE Standard for Qualifying Permanent Connections Used on Substation Grounding. New York: IEEE, 2014.
[7] OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELÉTRICO. Procedimentos de Rede: Submódulo 2.6 — Requisitos mínimos para subestações e seus equipamentos. Revisão 2022.08. Rio de Janeiro: ONS, 2022.
[8] OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELÉTRICO. Procedimentos de Rede: Submódulo 2.10 — Requisitos técnicos mínimos para a conexão às instalações de transmissão. Rio de Janeiro: ONS.
Perguntas frequentes
É o conjunto de eletrodos, condutores, conexões, estruturas metálicas interligadas e demais elementos condutivos responsáveis por dissipar correntes de falta para o solo, controlar potenciais perigosos e garantir segurança para pessoas, equipamentos e instalações.
A principal norma brasileira para o tema é a ABNT NBR 15751, que estabelece requisitos para sistemas de aterramento de subestações acima de 1 kV, considerando dimensionamento da malha, corrente de malha, tensões de passo e toque, potenciais no solo e segurança de pessoas e instalações.
Não necessariamente. Em subestações, o valor da resistência de aterramento é apenas um dos parâmetros. O projeto deve verificar tensões de passo e toque, corrente de malha, tempo de eliminação da falta, resistividade do solo, geometria da malha e potenciais transferidos.
A malha de aterramento é o conjunto de condutores nus interligados e enterrados no solo, normalmente disposto em geometria reticulada, com a função de dissipar correntes elétricas e controlar a distribuição de potenciais na superfície.
Tensão de passo é a diferença de potencial entre dois pontos da superfície do solo separados pela distância de um passo, convencionalmente considerada como 1 metro. Em uma falta fase-terra, essa tensão pode representar risco para pessoas e animais próximos à subestação.
Tensão de toque é a diferença de potencial entre uma massa metálica, aterrada ou não, e um ponto da superfície do solo situado a uma distância equivalente ao alcance do braço de uma pessoa, convencionalmente considerada como 1 metro.
Corrente de malha é a parcela da corrente de falta que efetivamente escoa para o solo pela malha de aterramento da subestação. Ela pode ser menor que a corrente total de falta, pois parte da corrente pode retornar por cabos para-raios, neutros, torres, blindagens e sistemas interligados.
A resistividade do solo influencia diretamente a resistência da malha e a distribuição dos potenciais na superfície. Por isso, o projeto deve ser baseado em medições e modelagem geoelétrica representativas, especialmente em subestações e instalações de grande porte.
A NBR 15751 orienta o projeto do sistema de aterramento de subestações. A NBR 7117-1 apoia a medição da resistividade e a modelagem geoelétrica do solo. A NBR 15749 trata das medições de resistência de aterramento e dos potenciais na superfície do solo.
O sistema deve ser reavaliado quando houver expansão da subestação, aumento dos níveis de curto-circuito, alteração de equipamentos, mudança na configuração da rede, novas interligações, modificações na malha, alterações em cercas ou estruturas metálicas e sempre que houver dúvidas sobre a validade do projeto original.
Materiais técnicos complementares
- Projeto de aterramento elétrico
- Projeto elétrico de baixa e média tensão
- Subestações elétricas: requisitos técnicos e segurança
- Tensão de passo e tensão de toque em subestações
- Medição de resistência de aterramento pela NBR 15749
- Resistividade do solo e NBR 7117-1 em projetos de aterramento
- Materiais para aterramento: NBR 16254, hastes, condutores e conexões
- Potencial transferido em subestações e instalações industriais
- SPDA, aterramento e equipotencialização
- Laudo técnico, parecer técnico e documentação de engenharia