Análise de Redes de Terra de uma Instalação Industrial MEEC/UTAD

Data
2008
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Projetos de investigação
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Resumo
Desde o momento em que se começaram a executar as primeiras instalações eléctricas, surgiram os primeiros problemas associados á sua utilização. Nos primórdios da energia eléctrica, a segurança a das instalações eléctricas e a dos seus utilizadores era algo completamente descurado, não havendo qualquer sistema que a garantisse. Quando se começou a utilizar a energia eléctrica em proporções industriais, tornou-se evidente que era necessário um sistema que garantisse o escoamento das correntes de defeito, sejam elas de origem atmosférica ou de manobras de equipamentos. Assim surgiram as redes de terra nas instalações eléctricas. De forma a se poder usufruir da segurança de uma rede de terra, são calculadas as tensões de toque e de passo, tensões estas indicadoras da segurança da instalação. Comparando estas tensões com os valores limites toleráveis, é possível concluir acerca da segurança da instalação. Neste trabalho foi desenvolvida uma aplicação informática onde, partindo de medições efectuadas na instalação em estudo, é possível inferir sobre a segurança da instalação e determinar, exactamente, onde é que a segurança pode estar comprometida. Estas medições correspondem a leituras de potencial na instalação, sob um perfil definido por quem faz o estudo. São registadas, em viários pontos do mesmo perfil, e para viários perfis, a tensão no solo e a tensão na malha de terra. A aplicação destes valores em expressões matemáticas, que relacionam os valores com características intrínsecas da própria instalação, como a resistividade do solo ou a corrente de curto circuito, permite obter as tensões de toque e de passo para cada ponto da instalação. Estas tensões podem ser consultadas sob a forma de gráficos, de tabelas ou de relatórios de segurança da instalação. São igualmente sugeridas algumas acções de manutenção e/ou reparação, para que seja reposta a segurança das pessoas que utilizam a instalação e dos próprios equipamentos.
Since mankind started to use electrical installations, the first problems associated to it's use began to appear. In the electric energy early days, electric installations security and their user's security were completely negligenciated, since nothing was available to provide that security. When people started to use electric energy in an industrial scale, it became obvious that something was necessary to ensure the draining of fault currents, proceeding either from atmospheric conditions or from electric equipment maneuver. This was the beginning of grounding practice in electrical installations. To be able to operate in an installation with a completely secure ground, touch and step voltages must be calculated, in a way that these voltages are security indicators for installations. Once we have these voltages, one must compare them with the installation's tolerable voltage limits, therefore obtaining results about the entire installation's security. In this work a software application was developed that can produce reports and conclusions about the installation's security, using potential readings from the installation itself, that are fed into the application as entry data, allowing the user to determine critical points, if any. The potential measurements are done in the installation over problems defined by who's doing the study. These readings consist in measurements of the soil and grid potentials, in several points over the same profile, and for the number of pro¯les considered. The use of these readings in mathematical expressions, relating readings with built-in characteristics of the installation (like soil resistivity or short circuit current), allows the user to obtain touch and step voltages for each point of the installation. These potentials’ can be consulted as charts, tabular readings or security reports. Maintenance and/or repair actions for the critical points are also suggested to restore the security of human, animals and equipment.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Palavras-chave
Instalações eléctricas , Segurança , Impedância , Corpo humano
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