O projeto de aterramento em sistemas elétricos e de proteção contra descargas atmosféricas configura-se como etapa fundamental para garantir a integridade de pessoas, instalações e equipamentos perante transitórios, ocorrências de sobretensões e correntes induzidas por descargas elétricas atmosféricas. No contexto técnico, segundo as normativas vigentes, o aterramento adequado visa compatibilizar requisitos de segurança, continuidade operacional e desempenho sistêmico para todos os subsistemas envolvidos no ambiente edificado ou industrial, abordando o controle de potenciais e a condução segura de correntes de falta até a terra sem a geração de riscos adicionais.
O avanço das demandas por proteção em ambientes críticos, a integração crescente de dispositivos sensíveis e a complexidade arquitetural das malhas de aterramento tornam o correto dimensionamento e execução deste sistema um dos maiores desafios da engenharia elétrica, sendo frequentemente negligenciado e levando ao comprometimento de toda a estratégia de mitigação de riscos.
Neste artigo, apresentam-se as etapas fundamentais e os pontos críticos para o projeto de aterramento segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 5419 — englobando concepção, dimensionamento, execução, interligações e verificações, bem como considerações técnicas imprescindíveis para evitar falhas sistêmicas e garantir a eficiência do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), abordando questões práticas de operação, manutenção e compatibilidade eletromagnética.
Confira!
Conceitos Fundamentais de Aterramento e a Importância da NBR 5419
O aterramento, no contexto das instalações elétricas e de proteção contra descargas atmosféricas, é definido como a conexão intencional de partes metálicas e condutores de proteção ao solo, visando padronizar potenciais elétricos e proporcionar caminhos de baixa impedância para a dissipação de correntes de falha ou descargas. O dimensionamento, a construção e a interligação dos sistemas de aterramento devem necessariamente atender à ABNT NBR 5419, a qual estabelece requisitos para o projeto de SPDA (Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas) e detalha metodologias para implementação dos subsistemas de aterramento compatíveis e eficazes.
Objetivos do aterramento conforme a NBR 5419:
- Proteção à vida humana: redução de perigos de choque elétrico ao controlar potenciais de contato e passo.
- Proteção da edificação e equipamentos: condução adequada das correntes de descargas ao solo, evitando danos térmicos, mecânicos e eletromecânicos.
- Manutenção da integridade funcional das instalações: redução de interferências eletromagnéticas, continuidade do serviço e operação segura das instalações.
Etapas Essenciais do Projeto de Aterramento segundo a NBR 5419
1. Análise de Risco e Definição de Parâmetros Iniciais
O ponto inicial de qualquer projeto de SPDA com aterramento é a análise de risco, conforme preconizado na NBR 5419, a fim de determinar a necessidade de medidas de proteção suplementares (MPS) e estabelecer critérios técnicos para dimensionamento das estruturas, tais como:
- Classificação da estrutura e ocupação;
- Localização e exposição ambiental;
- Características do solo e resistividade;
- Necessidade de zonas de proteção contra raios (ZPR) e identificação dos equipamentos a serem protegidos.
2. Concepção do Sistema de Aterramento
Deve-se conceber a infraestrutura de aterramento observando-se os seguintes requisitos:
- Confiabilidade e segurança das pessoas;
- Capacidade de conduzir as correntes de falta à terra;
- Compatibilidade e aplicação conjunta de eletrodos previstos na NBR 5419 e NBR 5410;
- Compatibilização com o subsistema de equipotencialização.
3. Dimensionamento dos Eletrodos de Aterramento
O projeto deve prever eletrodos dimensinados conforme as solicitações de corrente de descarga atmosférica, as propriedades elétricas dos materiais e a proteção contra corrosão e danos mecânicos. A seleção de materiais, como cobre ou aço, e suas respectivas seções mínimas, devem assegurar, em conformidade com a NBR 5410, os critérios de resistência, durabilidade e desempenho elétrico:
- Cobre: seção mínima de até 2,5 mm² se protegido, 16 mm² se não protegido, e 50 mm² em solos ácidos ou alcalinos e sem proteção anticorrosiva;
- Aço: seção mínima de até 10 mm² se protegido, 16 mm² se não protegido, e 80 mm² em ambientes agressivos sem proteção anticorrosiva.
4. Planejamento das Interligações e Equipotencialização
A integração dos sistemas internos de aterramento é realizada por condutores de equipotencialização que percorrem trajetos paralelos aos cabos elétricos, bandejas de cabos e dutos. As interligações garantem a equalização dos potenciais e promovem a segurança frente à ocorrência de descargas múltiplas ou transitórios eletromagnéticos. Em locais com diferentes subsistemas internos, devem-se prever métodos de equipotencialização que considerem os caminhos percorridos pelos condutores e condutos, integrando os subsistemas de aterramento de modo a evitar diferenças significativas de potencial entre eles.
5. Execução Física do Sistema de Aterramento
- Adequação às condições ambientais e proteção contra corrosão;
- Garantia de acessibilidade para inspeções e manutenção;
- Conexões seguras entre condutores e eletrodos, respeitando exigências elétricas e mecânicas;
- Implantação da malha, hastes, cabos e barramentos de acordo com os fluxos calculados.
6. Ensaios, Verificações e Documentação Técnica
- Realização de medições da resistência de aterramento com instrumentos apropriados;
- Comparação com valores de referência estabelecidos na NBR 5419;
- Registro do laudo de conformidade válido para auditorias técnicas e manutenção preventiva.
Pontos Críticos e Condições Especiais no Projeto de Aterramento
Seleção da Configuração de Aterramento da Entrada de Energia
O projeto deve especificar claramente o tipo de sistema de aterramento adotado para a entrada de energia — TN (TN-S, TN-C ou TN-C-S), TT ou IT — conforme indicado na NBR 5410 e NBR 5419. A escolha do sistema deve estar alinhada com as condições de fornecimento, os requisitos de segurança elétrica e os equipamentos a serem protegidos.
Evitar o Uso de Canalizações Metálicas de Utilidades
Não é admitido o emprego de canalizações metálicas de água ou redes de utilidades como eletrodo de aterramento, devido à impossibilidade de garantir continuidade, desempenho de dissipação e segurança ao longo do tempo.
Interligação de Estruturas Metálicas e Antenas
Mastros de antenas e demais estruturas metálicas externas devem ser integrados ao SPDA. Esta integração visa garantir que descargas atmosféricas acidentais não sejam desviadas de modo perigoso para o interior da edificação ou para linhas de serviços sensíveis.
Equipotencialização Reforçada em Áreas Críticas
Deve-se planejar, especialmente em áreas industriais ou edifícios com múltiplos subsistemas, a implementação de malhas de aterramento e caminhos paralelos de equipotencialização, promovendo a equalização dos potenciais e evitando caminhos indevidos para correntes de descarga.
Exemplos Práticos de Implantação de Malhas
Um subsistema de aterramento bem estruturado geralmente adota a configuração em anel, preferencialmente em torno do perímetro da edificação, interligando todos os pontos de interesse conforme descrito na NBR 5419.
A malha deve ser dimensionada para cobrir toda a área sensível, cruzando condutores a distâncias regulares e realizando interligações redundantes em cruzamentos estratégicos. Deve-se prever pontos de inspeção acessíveis e garantir a continuidade elétrica em toda a extensão da malha.
Critérios para Interligações e Equipotencialização entre Sistemas
Para garantir segurança e desempenho, a NBR 5419 permite e recomenda, em muitos casos, a unificação dos subsistemas de aterramento do SPDA com os aterramentos funcionais ou de proteção das instalações elétricas, desde que observados os critérios normativos. Entre os métodos aplicáveis destacam-se:
- Condutores de equipotencialização em paralelo: instalados junto aos cabos elétricos para minimizar diferenças de potencial;
- Dutos metálicos contínuos, integrados a ambos subsistemas, ampliando a superfície de contato à terra;
- Malhas ou anéis de aterramento, promovendo equipotencialidade em toda a extensão da instalação.
Essas práticas diminuem o risco de correntes de transferência e minimizam impactos eletromagnéticos sobre circuitos sensíveis.
Especificação dos Materiais e Execução das Conexões
A correta especificação dos materiais é fator determinante para a longevidade e eficiência do sistema de aterramento. Os condutores e eletrodos devem ser selecionados conforme as condições de exposição (proteção contra corrosão, danos mecânicos, agressividade do solo) e compatibilidade com as correntes de descarga esperadas. Os principais pontos a considerar incluem:
- Seções mínimas em cobre: de 2,5 mm² a 50 mm², conforme exposto a danos ou em ambientes corrosivos.
- Seções mínimas em aço: de 10 mm² a 80 mm², obedecendo às mesmas condições.
- Conexões elétricas e mecânicas devem ser realizadas por métodos reconhecidos, garantindo continuidade e baixíssima resistência de contato.
A execução física deve assegurar acessibilidade aos pontos de inspeção, protegendo conexões em caixas apropriadas e prevendo sinalização e documentação dos pontos principais.
Ensaios e Verificações de Conformidade
Após a implantação do sistema de aterramento, devem ser realizados ensaios de medição da resistência ôhmica do aterramento e da continuidade entre condutores, com instrumentos compatíveis. Os valores obtidos devem ser comparados com os referenciais técnicos estabelecidos na NBR 5419. Caso os valores estejam acima do determinado, devem ser previstas correções de projeto — tais como adição de hastes, ampliação de malhas ou melhoria na qualidade das interligações — antes da emissão do laudo técnico de conformidade.
Documentação Técnica e Procedimentos de Manutenção
O projeto de aterramento segundo a NBR 5419 exige documentação detalhada de todo o sistema implementado, incluindo:
- Projeto executivo com plantas, diagramas e identificação dos pontos de teste;
- Memorial descritivo contendo critérios de dimensionamento, métodos construtivos, materiais e justificação técnica;
- Laudos de ensaios e medições iniciais;
- Procedimentos periódicos de inspeção e técnicas recomendadas para manutenção preventiva, com roteiros para medições periódicas da resistência do sistema e inspeção visual das conexões acessíveis.
Esses procedimentos asseguram longevidade, conformidade normativa e rastreabilidade das condições de operação do sistema ao longo do tempo.
Conclusão
O desenvolvimento do projeto de aterramento conforme a NBR 5419 demanda abordagem sistemática, elevada precisão na especificação dos elementos e respeito rigoroso às etapas técnicas e requisitos normativos. A análise de risco, o correto dimensionamento dos eletrodos, a escolha da configuração de aterramento, a integração com subsistemas e a realização dos ensaios são fundamentais para garantir a proteção eficaz das instalações e das pessoas. A negligência em alguma dessas etapas pode comprometer a segurança global do sistema, potencializando riscos de acidentes, falhas operacionais e danos patrimoniais.
Engenheiros e projetistas devem adotar postura proativa, planejando sistemas redundantes, promovendo equipotencialização e documentando detalhadamente o processo, garantindo atualização constante dos procedimentos frente às revisões normativas e à evolução da tecnologia.
Considerações Finais
Ao longo deste artigo, foram explorados os principais aspectos técnicos, desafios e etapas imprescindíveis para projetos de aterramento de alta performance e confiabilidade segundo a NBR 5419. Agradecemos pela leitura e confiança nas informações apresentadas. Para acompanhar novidades, conteúdos especializados e soluções de engenharia de ponta, siga a A3A Engenharia de Sistemas nas redes sociais.
