Sistemas de Aterramento

Antes de continuar o nosso estudo, vamos diferenciar quatro conceitos fundamentais em circuitos e instalações elétricas que por vezes são confundidos: terra, neutro, massa e potencial de referência. Para ilustrar esses conceitos, analisemos a Figura 6, que mostra a ligação típica de um computador pessoal à rede elétrica de 220 V.

Na Figura 6, podemos perceber que a alimentação de 220 V que vem do transformador da concessionária de energia elétrica, na forma de um condutor fase e um condutor neutro, quando desce do poste para a caixa de entrada na casa do usuário, necessita de um eletrodo de aterramento (haste padrão) conectado ao condutor neutro, dentro da residência. O condutor neutro também é aterrado no transformador de distribuição da concessionária.

Assim, teoricamente, o neutro deveria estar no potencial de terra (zero volts). Acontece que as concessionárias geralmente transmitem e distribuem a energia elétrica no sistema trifásico. Se você já reparou nos fios de energia nos postes da rede de distribuição, deve ter constatado que geralmente vemos quatro fios. Desses quatro fios, três são condutores de fase e o quarto é o neutro. As três fases transmitem, como já vimos, correntes alternadas “defasadas” no tempo, ou seja, que atingem seus valores máximos e mínimos em instantes diferentes.

Em uma vizinhança, uma fase (mais o neutro) fornece energia a um grupo de consumidores, enquanto as outras fases alimentam outros grupos de consumidores. Se acontecer de duas fases alimentarem consumidores com características de consumo muito diferentes (por exemplo, uma fase alimenta residências, enquanto outra alimenta uma indústria), pode ocorrer um desbalanceamento de fases. Nessa situação, essa diferença pode fazer com que o potencial do neutro flutue e assuma valores diferentes do potencial de terra.

Voltando à nossa análise da Figura 6, podemos perceber que o computador está conectado aos condutores de fase e neutro (que vêm da rede elétrica), cuja diferença de potencial é 220 V. O neutro está ligado a terra por meio de um eletrodo de aterramento (haste de aterramento), justamente para evitar que o seu potencial flutue em relação a terra.

Assim, a corrente que alimenta o computador vem pelo condutor de fase e retorna à rede pelo neutro. Já a carcaça metálica do computador, a qual também chamamos de massa, também está conectada por um condutor, denominado de condutor terra, ao eletrodo de aterramento. Assim, neutro (identificado pela letra N) é o condutor procedente da linha de distribuição de energia elétrica pelo qual se dá o retorno de corrente à rede elétrica, enquanto terra (identificado pelas letras PE – Proteção Elétrica) é o condutor que liga a carcaça metálica (massa) do aparelho ou equipamento elétrico à haste de aterramento.

Enquanto normalmente a corrente circula pelo neutro, pelo condutor terra só deve circular corrente transitoriamente em situações de falha; por exemplo, quando ocorrer uma fuga de corrente para a carcaça, desviando-a para o eletrodo de terra.