Aterramento de caldeira a gás em casa particular: normas, características de instalação e verificação

A instalação de equipamentos térmicos que funcionam com gás natural – é uma prática amplamente difundida tanto na indústria quanto no uso doméstico. Mas as instalações domésticas são significativamente inferiores em potência e outros parâmetros técnicos. À primeira vista, um aquecedor a gás doméstico (caldeira) é um equipamento simples que exige o mínimo do potencial proprietário, não é mesmo?

Então por que o aterramento de caldeira a gás em casa particular é uma norma obrigatória e é possível ignorá-lo? Nós vamos ajudá-lo a entender — nesta publicação, são abordadas as razões para o aterramento, as particularidades de sua execução, normas e regras de verificação. Também são apresentados esquemas do dispositivo, fotos ilustrativas e recomendações em vídeo.

Por que é necessário aterrar a caldeira a gás?

As caldeiras a gás modernas tradicionalmente contêm em sua estrutura elementos de controle baseados em eletrônica digital de alta tecnologia.

Os esquemas desse equipamento contêm:

• microcontroladores digitais;
• sensores eletrônicos sensíveis,
• transistores de efeito de campo e circuitos integrados planares.

Para a eletrônica desse tipo, a presença de eletricidade estática é 'semelhante à morte'. No momento mais inesperado, a caldeira a gás pode parar de funcionar devido a falha dos componentes eletrônicos pela ação de microcorrentes estáticas.

Esta é uma das principais razões que exigem um circuito de aterramento obrigatório no esquema da caldeira a gás.

A necessidade de aterramento dos equipamentos de aquecedores a gás (caldeiras) é uma medida obrigatória, independentemente da finalidade do aparelho – industrial ou doméstico

Outra razão não menos importante para a implementação do aterramento é o perigo claro de ignição descontrolada do gás, o que cria altos riscos de incêndio ou explosão da caldeira a gás. Aqui, novamente, a notória eletricidade estática desempenha seu papel 'negativo', da qual só se pode livrar com um circuito de aterramento adequado. As regras de uso seguro da caldeira a gás foram abordadas no artigo seguinte.

Normas e regras de aterramento

Os requisitos normativos e regras que descrevem o esquema de aterramento do aquecedor a gás são apresentados no documento oficial PUE.

De acordo com as normas estabelecidas para aterramento de caldeira a gás doméstica em casa, o equipamento deve ser complementado com um laço de terra, porém não é especificado qual tipo de laço deve ser utilizado – industrial ou caseiro.

Execução simples de uma linha de laço adequada para proteção de equipamento a gás, em particular – coluna doméstica (caldeira). Utiliza-se uma fita metálica e um eletrodo passivo.

Enquanto isso, independentemente do método de fabricação do sistema de aterramento em laço, o documento PUE p. 1.7.103 especifica concretamente os parâmetros de resistência da malha de aterramento.

Para sistemas construídos em casa ou com o uso de uma equipe de especialistas, os seguintes requisitos são relevantes: «A resistência total de dispersão dos aterramentos … de todos os aterramentos repetidos … em qualquer época do ano não deve exceder 5, 10 e 20 Ohms respectivamente para tensões de linha de 660, 380 e 220 V da fonte de corrente trifásica (380, 220 e 127 V para fonte de corrente monofásica). Ao mesmo tempo, a resistência de dispersão do aterramento de cada aterramento repetido não deve exceder 15, 30 e 60 Ohms respectivamente para as mesmas tensões.»

Na prática, os representantes do serviço de gás exigem que a resistência não exceda 10 Ohms.

De acordo com as normas do documento PUE, é categoricamente inaceitável usar os seguintes elementos como aterramento para uma caldeira a gás doméstica:

• linhas 'terra' de tomadas domésticas fixas;
• superfícies de tubulações de aquecimento;
• superfícies de tubulações de redes de esgoto;
• tubulações de linhas de gás fixas e outras tubulações de líquidos, gases ou misturas inflamáveis ou explosivas.

É permitido usar como aterramento natural tubulações metálicas de água enterradas no solo, estruturas de concreto armado de fundações com impermeabilização confiável, estruturas metálicas de edificações no solo, etc. (p. 1.7.109 PUE).

Se não houver nada adequado para servir como aterramento nas proximidades, é obrigatório instalar um laço de aterramento individual.

Instalação do circuito de aterramento do aquecedor a gás

Portanto, se você ainda duvida se é necessário aterrar uma caldeira a gás doméstica em uma casa residencial, a resposta é clara — sim. E imediatamente após a instalação do novo equipamento a gás, com a subsequente verificação da corretude do dispositivo de 'terra'.

Portanto, vale a pena considerar o esquema tradicional do dispositivo, os materiais e componentes necessários para organizar a 'terra em laço', bem como as particularidades da verificação.

Esquema de organização do circuito de aterramento para aquecedor a gás (caldeira) de uso doméstico. Utilizam-se duas hastes-eletrodo e um trecho reto de barra metálica (de aço).

A esquemática do circuito geralmente constitui a versão clássica da forma de «triângulo», enterrado no solo a uma profundidade mínima de 0,5 metro. Os pontos angulares do «triângulo» são eletrodos metálicos (de preferência revestidos com camada de cobre).

A profundidade ideal de penetração das hastes-eletrodo metálicas é de 4,5 metros. O material de conexão entre os elementos eletrodos é uma barra metálica.

Assim, a construção do circuito de «triângulo de terra» compreende o processo de cravar no solo três hastes-eletrodo metálicas, com a subsequente abertura de uma trincheira de carga entre elas, onde é colocada a barra metálica e soldada às hastes-eletrodo.

De acordo com as mesmas regras do PUE, o «triângulo» de aterramento deve ser instalado a uma distância mínima de 1 metro da parede do edifício residencial. Entre os elementos dos eletrodos cravados no solo do circuito, a distância clássica é de 2,5 metros.

No entanto, em vez da opção de «triângulo», também é perfeitamente adequada (não proibida pelo PUE) uma simples barra metálica reta entre dois eletrodos, enterrada no solo, com comprimento mínimo de 3 metros (solução esquemática mostrada abaixo). As dimensões dos eletrodos de aterramento e condutores de aterramento enterrados também são indicadas na tabela 1.7.4 do PUE.

A versão clássica da solução esquemática é o chamado «triângulo». Esta variante de esquema caracteriza-se por permitir, sem manipulações adicionais, obter uma resistência ótima de dispersão de correntes.

Aparência do aterramento de circuito instalado em forma de «triângulo», que é recomendado para proteção de caldeiras a gás (aquecedores) de uso doméstico.

Vale a pena destacar separadamente a tecnologia de penetração das hastes-eletrodo metálicas no solo, considerando a profundidade de 4,5 metros.

Para penetrar a essa profundidade uma haste-eletrodo metálica de diâmetro relativamente fino, utilizam-se vários segmentos curtos, que são conectados uns aos outros à medida que são cravados. As conexões são feitas com acoplamentos especiais de conexão ou por soldagem (a segunda opção é preferível).

Recomendamos consultar o guia detalhado sobre a escolha do material adequado e a instalação do aterramento faça você mesmo.

Como conectar o circuito de aterramento ao quadro?

O elemento de circuito fabricado e instalado para a caldeira a gás doméstica deve ser corretamente conectado ao bloco de comutação do equipamento a gás (geralmente uma tomada de rede de três contatos ou quadro de controle).

As normas PUE permitem o uso de diferentes tipos de condutores como linha de comunicação, mas especificam o diâmetro do fio dependendo do material utilizado: cobre, alumínio, aço.

Elemento de ligação entre o sistema de aterramento e o quadro de força (tomada de rede), de onde a caldeira a gás é alimentada. Para a ligação, utiliza-se um condutor cuja seção transversal é especificamente estipulada pelas regras da PUE.

É permitido, no equipamento de comutação de força da caldeira a gás, instalar um dispositivo DR (dispositivo de proteção diferencial), mas apenas estritamente na presença de um sistema de aterramento em malha. Também é permitido usar tomadas com DR. Este ponto é indicado pelas regras da PUE.

Particularidades da verificação do aterramento de equipamentos a gás

Na situação em que o representante do serviço de gás verifica a correção da instalação da caldeira, sua conexão e funcionamento, a questão da verificação da corretude do aterramento da caldeira a gás doméstica não se coloca. No entanto, na prática, não raro ocorrem certos incidentes técnicos.

De fato, o esquema elétrico de aterramento é, essencialmente, visto como prerrogativa dos representantes do serviço responsável pelo fornecimento de energia elétrica. Isso significa que a verificação do circuito é realizada pelo serviço de eletricidade, o que é confirmado também pelas regras da PUE.

Verificação laboratorial da resistência de espalhamento de corrente no circuito de aterramento. Geralmente, para realizar essas medições, são contratadas organizações especializadas autorizadas a emitir relatórios com base nos resultados dos testes.

Para realizar a verificação, é necessário equipamento elétrico especial (laboratório). Por meio do laboratório de medições elétricas, realiza-se não apenas a medição da resistência de espalhamento de corrente no circuito, mas também o nível de proteção contra descargas atmosféricas.

No entanto, essa opção geralmente se aplica a equipamentos industriais. Para o setor doméstico, como mostra a prática, muito em termos de verificação depende das regras locais de cada região individual.

A legislação federal especifica apenas os padrões de verificações periódicas ( PTEEP, anexo 3, p.26), bem como estipula as regras de preparação do equipamento e comissionamento (PTEEP, PUE).

De acordo com os padrões, o aterramento da caldeira deve ser verificado pelo menos uma vez por ano. Com base nos resultados da verificação, é emitido ao proprietário do equipamento a gás um documento correspondente (ATO de inspeção realizada). Os métodos de medição da resistência de aterramento foram discutidos neste material.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo apresentado abaixo demonstra a sequência em que é realizado o procedimento para criar a proteção do equipamento a gás.

Através do vídeo, você pode obter uma visão completa sobre os trabalhos necessários, as ferramentas utilizadas e outros detalhes do processo:

Adicionar um componente de aterramento à caldeira doméstica, como demonstra a prática, é possível e necessário. Mesmo que a realização desses trabalhos exija de você alguns custos financeiros, vale a pena.

Ao equipar o aquecedor a gás com um circuito de aterramento, o usuário do equipamento não apenas aumenta a confiabilidade do aparelho, mas também garante um alto nível de sua própria segurança.

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