TERRÔMETRO ELETRÔNICO MEGABRÁS MTA-10 KW •ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS •INSTRUÇÕES DE USO •CERTIFICADO DE GARANTIA MTA-10KW 2 MEDIDOR DE RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO E RESISTIVIDADE MEGABRÁS MTA-10 KW APRESENTAÇÃO OterrômetroMTA-10KWéumMedidordeResistênciadeTerra analógicoeautomático,quepermitemedirResistênciasde AterramentoeResistividadeEspecíficadoTerrenopeloMétodode Wenner.Temincorporadotambémumvoltímetroquepermitea mediçãodetensõesespúriasdosolo,provocadasporcorrentes parasitas. APLICAÇÕES Esteequipamentoémuitoutilizadoparamediçõesderesistênciade aterramentodepára-raios,torresdetransmissãodeenergia, subestações,cabinasprimárias,etc.Emtodososcasosamedição prévia da resistividade específica do terreno é um dado importante que serveparaprojetarossistemasdeaterramentoeparaavaliarsua variação a respeito do tempo. MÉTODO DE MEDIÇÃO Umgeradorinterno,sincrônico,de1470Hz,injetacorrentealternada "I"noterrenoatravésdeestacasauxiliares.Atensão"V",geradano terreno é lida pelo instrumento, que internamente faz a divisão V/Ie é mostrada no instrumento indicador numa escala expressada em ohms. Possuiumcircuitoexclusivoderealimentaçãoquepermiteregular automaticamente a corrente injetada no terreno. Entretanto, um circuito voltimétricodealtaimpedânciadeentrada,lêdiretae instantaneamenteaResistênciadeaterramentoouaResistividade Específica do terreno, já que tem 4 bornes de saída, dois para corrente e dois para tensão. MTA-10KW 3 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS ALIMENTAÇÃO 9Pilhasgrandes,tamanho"D",defácilaquisiçãonapraça.Possui entrada para alimentação através de bateria de 12V . DIMENSÕES E PESO Mede290x155x130(milímetros).Oequipamentosó,pesa2,3Kg. (Incluindoestojo,pilhasemanual,soma3,5Kg,eosacessóriosna sacola, pesam 6,5 Kg) POTÊNCIA E CORRENTE DE SAÍDA Opera com potência menor que 0,5 W e com corrente inferior a 30 mA. VERIFICADOR DO ESTADO DAS PILHAS Possui uma tecla para medir a tensão das pilhas. CLASSE DO INSTRUMENTO O instrumento e classe 2. TEMPERATURA E UMIDADE Trabalha na faixa de temperatura entre 0 e 50ºC e até 90% de URA. NORMAS UTILIZADAS. O terrômetro responde às normas NBR 7117/81, NBR 5456, NBR 5460 ACESSÓRIOS FORNECIDOS JUNTO COM O EQUIPAMENTO •04Estacasdealmadeaço,revestidasdecobresistema "Copperweld",de60cmdecomprimentocom04extratoresde estacas e alavanca sacadora. •Jogo completo de pontas de prova, contendo: •4 cabos de 2,5 mm² de seção, tipo Autoplastic". Dois de 20 metros, um de 40 metros e outro de 4 metros. MTA-10KW 4 •Manual de uso em português. •Estojo de fino courvim que permite a operação do equipamento sem retirá-lo do mesmo. ALARME Umsinaldesomagudointermitenteindicaanomaliasnocircuito.Se por qualquer razão, a corrente for inferior ao valor requerido para fazer amedição,(porexemplocabosauxiliarescortadosoudesligadosdo equipamento ou das hastes, terreno com altíssima resistividade, etc) é acionado o circuito de alarme que faz gerar o "bip" intermitente. OPCIONAIS Pode-sesolicitarcombateriarecarregávelde12V;6,5A/h,Código B-12. Carregadordebateriaexterno,paraoperardesdearedede110/220 VCA, Código CB-12. MTA-10KW 5 INSTRUÇÕES DE OPERAÇÃO MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIA DE TOMADA DE TERRA 1-1Cravenoterrenoduasestacas,aestacadecorrente“E3”ea estacadetensão“E2”,comoindicadonafigura1.Osterminais “Exc” e “Ext” do Terrômetro deverão permanecer curto-circuitados medianteachapinhacromadaentreguecomoequipamento.Um destes bornes ligar-se-á, à tomada cuja resistência se quer medir, “E1”, com um cabo de pequeno comprimento. Ec Et Ext-Exc MTA-10KW MEGABRAS Estaca de tensão Estaca de corrente Aterramento à medir E3 E2 E1 MTA-10KW 6 1-2 Pressione o botão de “Bateria” e a seguir aperte o botão pulsador “LIGA”.Oponteiroseposicionaránazonaazulseoestadodas pilhasforbom,ounazonavermelhaseaspilhasestiverem descarregadas. Neste caso, substitua as pilhas por novas unidades e refaça o teste para verificar novamente se as últimas peças estão em bom estado (o ponteiro deve indicar zona azul). 1-3Continuando,pressioneateclade“10KΩ Ω“easeguiraperteo botão pulsador “LIGA”. O ponteiro indicará um valor entre 0 e 100 o qualdeverásermultiplicadox100.Seovalorderesistênciafor pequeno,pressioneateclade“1.000Ω Ω”easeguirobotãoLIGA, multiplicando o valor indicado pelo ponteiro x10; ainda se o valor for pequeno, tem mais duas escalas para medi-lo, a de “100Ω Ω” onde o multiplicadoré1(leituradireta),eade“10Ω Ω”ondedeve-se multiplicarx0,1.Resumindo,oequipamentotem4escalasde medição, correspondendo a cada caso, um multiplicador de escala conforme a seguinte tabela: INTERVALO TECLA MULTIPLICADOR 0-10.000 Ω Ω 10 KΩ Ω X 100 0-1.000 Ω Ω 1.000 Ω Ω X 10 0- 100 Ω Ω 100 Ω Ω X 1 0- 10 Ω Ω 10 Ω Ω X 0,1 2UTILIZAÇÃO COMO VOLTÍMETRO 2-1Aentradadovoltímetrosãoosbornes“Et”e“Ext”.Nãoé necessáriodesligarosoutrosbornesdasestacaspararealizara medição. 2-2Verifiquequeasestacasdaentradadovoltímetroestejamligadas àterra,depoispressioneobotão"Volts"easeguirpressioneo botão"LIGA".Oinstrumentoindicaráumatensãoespúria provocada por correntes parasitas, na escala verde graduada de 0 a 30 V.C.A., com erro inferior ao 3%. MTA-10KW 7 3 MEDIÇÃO DE RESISTIVIDADE ESPECÍFICA DO SOLO 3-1Cravenoterreno4estacas,bemalinhadaseigualmente espaçadasdeumadistanciaD.Conecte-asaoterrômetrocomo indica a figura 2.Os terminais “Ext” e “Exc não devem estar curto- circuitados. D D D D D D Ec Et ExtExc MTA-10KW MEGABRAS Figura 2 3-2Pressioneobotãode"10KΩ Ω"elogoligueobotãode"LIGA". Deve-se ler o valor indicado pelo ponteiro na escala vermelha. Se o valor obtido for pequeno, pressione o botão de "1.000 Ω Ω" e a seguir o botão de "100 Ω Ω" ou de "10 Ω Ω". Em cada caso, deve-se utilizar o multiplicador adequado segundo a seguinte tabela: Botão Intervalo de Medição Multiplicador 10 KΩ0 - 60.000 Ω x 100 1.000 Ω 0 - 6.000 Ω x10 100Ω 0 -600 Ω x 1 10 Ω 0 -60 Ω x0,1 MTA-10KW 8 3-3ParaobterovalordeResistividadeEspecíficadosolo,auma profundidade"D",deve-semultiplicarovalorlidonaescala vermelha pelo valor em metros da distância de espaçamento entre hastesD.Assimobteráovalordaresistividadeρ ρauma profundidadeD,valoridênticoemmetrosadistânciade espaçamento entre hastes D. RecomendamosleranormaNBR7117quetrataoprocedimento de"MEDIÇÃODARESISTIVIDADEDOSOLOPELOMÉTODO DOS QUATRO PONTOS (WENNER). " A norma é bastante antiga e refere-se ao método de medição, que adotamos como padrão para todas as medições. A disposição das hasteséaindicadanafigura2.eaexplicaçãogeraldométodo baseia-se na fórmula de Wenner: onde ρ ρ é o valor da resistividade do terreno a uma profundidade D. π π = 3,14 Réovalordaresistênciadeaterramento(valorlidonaescala pretadogalvanómetro em Ω). D distância em metros, do espaçamento entre hastes. (ver fig. 2). Como a escala vermelha indica diretamente o valor 2π πR, o valor da resistividadeρ ρ será dado pelo valor lido na escala vermelha (2π πR) multiplicado pelo valor D (distância entre hastes). Anormarecomendafazermediçõesnumdeterminadolocalcom diferentespesquisasdeprofundidades,ousejaquedevem-se fazer várias medições com espaçamentos das hastes entre 1 metro e o maior valor possível, recomendando-se os valores de 1, 2, 4, 8, 16, etc.,metros. 3-4Posicionamentofísico.Asmediçõesdevemcobrirtodaaáreaa ser abrangida pelo eletrodo de aterramento. ρ ρ =2 π R D MTA-10KW 9 A norma NBR 7117 recomenda como cinco, o número mínimo de pontos para uma área de até 10.000 m², dispostos como na figura 3.Paraopontocentraldevemsernecessáriosdoisconjuntosde medições (cada conjunto de medições com espaçamentos de 1, 2, 4, 8, 16, etc., metros). Paraáreasmaiores,pode-sedividiremsub-áreasde10.000m² cadaumaefazermediçõesem5pontoscomonafigura3. Tambémemcasodegeometriasdiferentes,sempreexistiráa possibilidadedecircunscreverumretânguloeprocedercomoo caso anterior. MTA-10KW 10 3-4 Aterramentos pontuais. No caso de aterramentos como em pára- raios, linhas de transmissão e distribuiçãoe subestações unitárias as medições devem ser efetuadas nos pontos em questão. Devem ser executadas em direções ortogonais, com exceção do caso das linhas,quandodeverãoserfeitasnasdireçõesdoseixosdas mesmas. Nasproximidadesdelinhasdetransmissãoedistribuição,ou subestações,ondeépossívelencontrarmalhasdeaterramento, deveserobservadaumadistânciamínimaentreopontode mediçãoeessesobstáculos.Apresençadesseselementos provoca interferência nas medições ocasionando erros nos valores obtidos. No caso de materiais condutores enterrados, estes podem provocar uma não variação do valor da resistência medida para os diversos espaçamentos. Na figura 4 pode-se observar alguns critérios sugeridos para evitar erros produzidos por interferências de materiais enterrados. MTA-10KW 11 MTA-10KW 12 3-5Profundidadedecravaçãodasestacasauxiliares.A profundidadedecravaçãodasestacasdevesersuficientepara assegurar o contato das mesmas com o terreno.A relação entre a profundidadedecravaçãoeoespaçamentoentreashastesdeve ser tida em conta para o inicio das medições quando utilizam-se um espaçamentosde1,2e4m,poisaresistividadeespecíficado terreno responde a fórmula seguinte: ρ π · + + − + 4 1 2 4 2 2 2 2 R D D D D p D p Ver figura 5, onde: ρ ρ = Resistividade específica do terreno D = Distancia entre hastes (espaçamento) p = Profundidade de aterramento das hastes auxiliares R = Valor da resistência na escala preta do MTA-10 KW QuandoD>20pafórmuladeresistividadepodesersimplificada para : ρ ρ =2 π R D Queéafórmulasimplificadaondeaescalavermelhatomacomo verdadeira. MTA-10KW 13 Ec Et D D Ec Et Ext Exc MTA-10KW Ext D MEGABRÁS p FIGURA 6 Ec Et D D D Ec Et Ext Exc Ext Cabo de 3m Cabo de 20 m Cabo de 40 m D= 16 m MEGABRÁS MTA-10KW Exc Cabo de 20 m Exc PararealizaramediçãocomD=16mpodemposicionar-seoscabos como amostra a figura 6. MTA-10KW 14 Exc MÉTODO DE SCLUMBERGER. NosTerrômetrosMEGABRÁS,modelosMTA-10KWeMTD-20KW, nosquaispode-semedirresistividadeespecíficadoterrenopelo métododeWenner,tambémpode-semedirpelométodode Sclumbeger.Ométodoconsistebasicamenteemcravar4 eletrodos,masmantendooscentraisfixosevariandoapenasos dos extremos. A configuração é a seguinte: e a fórmula a utilizar é: ( ) ( ) ρ π · ⋅ ¸ ¸ _ , ⋅ − ¸ 1 ] 1 2 2 1 4 2 R a L Onde ρ ρ é o valor da resistividade específica do terreno, R é o valor da resistência indicada pelo MTA-10KW, π π= 3,14 L é a distancia desde o centro até as estacas de corrente, a é a distancia entre as estacasde tensão. Ext L L a Et Exc MTA-10KW 15 4 INFLUÊNCIA DA RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO NAS ESTACAS AUXILIARES. TABELA 1 Intervalos de Resistências à medir Resistência de estaca ET (para Resist. de Ec = 10 Ω Ω) ERRO 0-10 Ω 0 Ω até 1 KΩ < 0,5 % 1 KΩ até 2 KΩ < 2 % 2 KΩ até 10 KΩ < 5 % 0 - 100 Ω 0 Ω até 1 KΩ < 0,5 % 1 KΩ até 5 KΩ < 2 % 5 KΩ até 10 KΩ < 5 % 0 - 1000 Ω 0 Ω até 1 KΩ < 0,5 % 1 KΩ até 5 KΩ < 2 % 5 KΩ até 10 KΩ < 5 % 0 - 10 K Ω 0 Ω até 1 KΩ < 0,5 % 1 KΩ até 5 KΩ < 2 % 5 KΩ até 20 KΩ < 5% TABELA 2 Intervalos de resistências à medir Resistência de Estaca Ec (Para Et = 10 Ω Ω) ERRO 0-10 Ω 0 até 1 K Ω 30 KΩ ALARME 0 - 1 KΩ 0 até 10 K Ω < 2 % 10 KΩ até 20 KΩ < 5 % > 30 KΩ ALARME 0 - 10 KΩ 0 KΩ até 10 KΩ < 1 % 10 KΩ até 30 KΩ < 5 % > 400 KΩ ALARME MTA-10KW 16 5 INFLUÊNCIA DA TENSÃO ESPÚRIA NA MEDIÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO. TABELA 3 Intervalos de Resistências Tensão Aplicada Incidência percentual da tensão, no valor medido de Resistência de Terra. 0 - 10 Ω 0 à 20 Volts < 0,5 % 20 à 40Volts < 5 % 0 - 100 Ω 0 à 50 Volts < 1 % 50 à100 Volts < 4 % 0 - 1 K Ω 0 à 50 Volts < 1 % 50 à 150 Volts < 5 % 0 - 10 K Ω 0 à 10 Volts < 1 % 10 à 40 Volts < 4 % 6 ALARME 6-1OterrômetroMTA-10KWapresentaumsistemadealarme engenhoso para evitar registros de medições erradas. Para verificar o seu funcionamento, basta ligar o equipamento com o circuito de corrente em aberto (os bornes Ec ou Exc desligados). Seporqualquerrazão,acorrenteforinferioraovalorrequerido parafazeramedição,ounãocircularcorrenteentreEceExc,é acionadoocircuitodealarmequegeraumsinaldesomagudo intermitente. Estandonocampoduranteamedição,aoouvirosomdo"bip" intermitente,ooperadordeverevisarasligaçõesdoscabosàs estacaseaosbornesdoterrômetro.Seaindao"bip"continuar, deve-serevisaracontinuidadedoscabos(cabocortado).Estando asseguradodestaspossíveisfalhaseseaindao"bip"continuar devemelhorarsubstancialmenteoaterramentodasestacas auxiliaresdecorrente,regando-asoucolocandoestacasdemaior comprimentoouhastesemparalelocomestas.Tambémdeve-se revisar o "Estado da Bateria".( Veja ponto 1-2) MTA-10KW 17 7 CONSIDERAÇÕES ESPECIAIS SOBRE A MEDIDA DE RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO. Nométodonormalmenteutilizadoparamediraresistênciade difusão de uma tomada de terra, empregam-se duas estacas como eletrodos auxiliares. Estas estacas cravam-se no terreno formando uma linha reta com a tomada de terra à medir. Aestacamaisdistante,"Ec",atuacomoeletrododecorrente,a outraestaca"Et"(localizadaentreàmedireadecorrente)atua como eletrodo de tensão. Nafigura1,D1éadistânciaentreoaterramentoàmedirea estacadecorrente,EceD2éadistânciaentreoaterramentoà medir e a estaca de tensão Et. Doesquemadestafiguradeduz-sequeacorrentegeradapelo geradorinternodoterrômetro,aplica-seentreatomadadeterra incógnita e o eletrodo de corrente Ec. AtensãoémedidaentreoeletrododetensãoEteatomadade terra. O equipamento lê a corrente que gera e a tensão entre Ex e Et e portanto, obtém o valor da resistência. Analisemos agora a figura 7. MTA-10KW 18 SeentreospontosOeD1fizermoscircularumacorrentecomo terrômetro Megabrás,se formará uma curva de diferentes valores detensão(eportanto,deResistências)entreopontoOecada um dos pontos onde cravemos a estaca de tensão Et. Traçando um gráficodosvaloresderesistênciaemfunçãodadistância obteremosospontosD,G,B',H,L,M,N,P,Q,ReD1',osque formarão uma curva como a da figura 7. Pesquisandooperfildepotencialquecria-senoterreno,pode-se observarqueatensãoaplicadanãodistribui-seuniformemente. Efetivamente,naproximidadedeamboseletrodos(zonasOBe AD1),aparecemimportantesgradientesdepotencial,masexiste umazonaondeopotencialéconstante,chamadodepatamarde potencial (zona BA) A zona mais próxima à cada eletrodo onde o gradiente de potencial é significativo denomina-se zona de influência de um eletrodo. Empiricamente, pode-se determinar que a zona de influência de um eletrodo aterrado tem um raioentre 3 e 5 vezes a maior dimensão do eletrodo (geralmente seu comprimento). Paraobterumamediçãocorretaderesistênciadedifusãodeuma tomadadeterraénecessáriocertificar-sequeaszonasde influênciadatomadadeterraedaestacadecorrenteEc,não sobreponham-se. Aparecerá assim, o patamar de potencial no qual deve-se cravar a estaca de tensão Et. Napráticageralmentedesconhece-seaverdadeiraformadoperfil depotencialcriado.Paradeterminá-lodeveriasetomaramedida daresistênciamantendofixaaestacadecorrenteEc,evariara posição da estaca de tensão Et, partindo das proximidades do local ondeestácravadaEceavançandoemdireçãoatéatomadade terra em trechos curtos. Assim poderíamos obter um gráfico similar ao da figura 7. MTA-10KW 19 Quandoprecisa-sedeterminarovalordeumaresistênciade aterramentoedesconhece-seageometriadomesmo,pode-se começar pelo método mais simplesque consiste em adotar o valor de uns 30 m para D1 e 18 m para D2 (ou seja D2 = 0,6 D1), como indicadonafig.1.Comestasprimeirasdistânciasrealiza-seuma primeira medição.Depois crava-se a estaca de tensão Et a uns 16 metros e realiza-se uma segunda medição, e a seguir crava-se Et a uns 20 metros e realiza-se a terceira medição. Seosvaloresobtidosnessatrêsmediçõesnãodiferirememmais de5%damédiadovalor(obtidodasomadas3mediçõese dividindopor3)considera-sequeovalorobtidonaprimeira medição (D2=0,6D1) é o valor da resistência de aterramento.Se a diferença é maior, significa que existe uma superposição das áreas deinfluência.EmtalcasoénecessárioaumentarD1erepetiro procedimento, começando com D2 = 0,6D1 até cumprir a condição de que a estaca de tensão esteja cravada no patamar de potencial. Paraaproveitarintegralmentetodasaspossibilidadesdo equipamento é importante que o usuário informe-se melhor respeito demediçõesderesistênciadeaterramento.Existemvários métodosparacadacasoerecomendamosaleituradoartigo "Métodosparamediçãodaresistênciadeaterramento"publicado na revista "ELETRICIDADE MODERNA"Nº 223 de Out. de 1992. 8 TESTE DO APARELHO E MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIAS COMUNS. 8-1 O teste do aparelho é feito no laboratório da MEGABRÁS, medindo resistências comuns, cujo valor é conhecido com precisão. MTA-10KW 20 CERTIFICADO DE GARANTIA AMEGABRÁSINDÚSTRIAELETRÔNICALTDA.,asseguraao proprietário consumidor do aparelho aqui identificado, garantia contra qualquer defeitodematerialoudefabricaçãoqueeleapresentarnoprazode2(dois) anos,contadosapartirdadatadeaquisiçãopeloprimeirocomprador/ consumidor,aquisiçãoestafeitaemrevendedorautorizadodenossos produtos ou diretamente com a MEGABRÁS Ltda. A MEGABRÁS, restringe sua responsabilidade à substituição das peças defeituosas,desdeque,acritériodeseudepartamentotécnico,seconstate falha em condições normais de uso. A mão de obra e substituição de peças com defeitos de fabricação, em uso normal do aparelho, serão gratuitas dentro do período de garantia. AMEGABRÁS,declaraagarantianulaesemefeitoseesteaparelho sofrerqualquerdanoprovocadoporacidentes,agentesdanatureza,usoem desacordocomomanualdeinstruções,ouportersidoligadoaredeelétrica imprópriaousujeitaaperturbaçõesexcessivas,ouainda,nocasode apresentar sinais de haver sido violado o lacre, ou ajustado ou consertado por pessoas não autorizadas pela MEGABRÁS. TambémseráconsideradanulaagarantiaseestecertificadoouNota Fiscal de compra, apresentar rasuras ou modificações. A MEGABRÁS , obriga-se a prestar os serviços acima referidos tanto os gratuitos,comoosremunerados,somenteemsuafábricadacidadedeSão Paulo.Oproprietário/consumidorresidenteemoutralocalidade,aindaosde São Paulo, serão portanto, os únicos responsáveis pelos riscos e despesas de transporte do aparelho à fábrica (ida e volta). MODELO MTA-10KW Nº DE SÉRIE NOME ENDEREÇO REVENDEDOR NOTA FISCAL DATA