O fio terra é uma parte crucial dos circuitos elétricos. Eles evitam a exposição a choques elétricos. Os fios terra conectam os aparelhos ao terra. Isso acontece absorvendo elétrons extras e canalizando-os para o solo. Como resultado, os cabos de terra protegem contra choques elétricos de fugas de corrente.
Os aparelhos elétricos consistem em materiais metálicos, que conduzem eventuais fugas de corrente elétrica. Sem a incorporação de fios de terra, o choque elétrico pode danificar o sistema nervoso central. Assim, o cabo de aterramento garante que os aparelhos metálicos sejam seguros de usar.
1.O que é fio terra?
O fio terra é um condutor de proteção que ajuda a evitar incêndios e choques. A função de um fio terra é fornecer um deslocamento seguro para cargas elétricas extras. A massa sólida da Terra possui uma carga elétrica negativa. Isso atrai cargas elétricas positivas.
O papel de um fio terra é regular e direcionar as cargas para o solo. Isso acontece sem o risco de choque elétrico.
Normalmente, o cabo terra oferece baixa resistência. Isso cria um canal durante situações de falha que protegem o circuito.
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O fio terra é um fio de segurança de vida. É usado para garantir que, quando o vazamento de aparelhos elétricos, a formação de um curto-circuito
A outra característica a ser observada no cabo terra é a trança. Usualmente, cabo terra trançado desempenha dois papéis importantes. Ou seja, uma blindagem eletrostática ou que fornece ao cabo mais resistência mecânica. Para proteção contra raios, é necessário o aterramento do cabo nu.
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Tela de cabo aterramento é o método mais eficaz de blindagem. Protege o cabo terra em ambas as extremidades do cabo. Era uma prática comum aterrar a extremidade da fonte do escudo para soltar loops de aterramento. A melhor prática é aterrar em ambas as extremidades. No entanto, loops de terra são possíveis.
Figura 1: Como o aterramento evita choques elétricos
2. Qual é o tamanho do fio terra?
A aplicação determina o tamanho do fio terra. O material do condutor, a temperatura, a corrente de falha e os elementos de comprimento afetam o tamanho do condutor.
O tipo de instalação e a corrente de falha também determinam a tamanho do cabo terra. O IEEE-80 recomenda os seguintes fatores ao escolher um condutor de aterramento.
a) Ser condutível para fazer contribuições mínimas para diferenças regionais de tensão.
b) Suportar degradação mecânica e fusão. Isso deve ocorrer mesmo no pior cenário de tamanho e duração de uma falha.
c) Têm um alto grau de confiabilidade mecânica e tenacidade.
d) Ser capaz de continuar operando mesmo quando sujeito a danos físicos ou corrosão.
A fórmula para calcular a seção transversal do cabo de aterramento é;
Onde;
A = seção transversal do condutor de aterramento (mm2)
I = corrente RMS kA
TCAP = Capacidade térmica por unidade de volume, expressa em J/(cm3 °C)
t = tempo de fluxo de corrente em s
αr - coeficiente térmico de resistividade em 1/°C
ρr – resistividade do condutor terra em mΩ-cm
Ko – 1/α o ou (1/α r) – Tr em °C
Tm – a maior temperatura permitida em °C
Ta - temperatura ambiente em °C
O menor fio terra para um circuito elétrico doméstico modesto é de 16 swg, ou 1.5 mm de diâmetro. Este tamanho de cabo de aterramento ajuda a proteger equipamentos elétricos contra choques elétricos. A bitola do fio terra também protege a fiação escondida dentro dos tubos de PVC.
Um 35 sq. mm cabo de núcleo único é mais adequado para lidar com maiores capacidades de circuitos elétricos. Por exemplo, ideal para operar um motor de indução com 100 HP ou 75 k.
Cabo duplo e terra de 6 mm é plano para uma instalação mais simples em gesso. Este cabo fornece energia interna a equipamentos como chuveiros elétricos e fogões. Usando cabo terra 10mm é apropriado para instalação subterrânea e fixação de edifícios. O cabo também faz parte das redes de telecomunicações.
cabos de 2.5 mm são valiosos para uso doméstico, como tomadas e circuitos. este cabo duplo e terra consiste em dois núcleos e um núcleo de terra.
3. O fio de aterramento é necessário?
O fio de aterramento é crucial. Se os canais usuais estiverem intransitáveis, este fio terra usa um cabo para atuar como um caminho para o fluxo de corrente elétrica. Este pode ser o caso se houver muita eletricidade ou se os outros caminhos não estiverem funcionais.
Em termos simples, o cabo de aterramento é adequado quando ocorre uma avaria. Também protege o equipamento de cargas excessivas. Isso ocorre porque a eletricidade extra passa pelo cabo terra e entra na terra.
Um excelente exemplo da aplicação do fio terra está na cabo terra da bateria. O cabo de ligação à terra aterra a bateria conectando-a ao chassi do veículo. Eles trabalham juntos para formar um circuito fechado que permite o fluxo de energia.
4. Por que o cabo terra é mais grosso que o fio energizado e neutro?
O cabo de aterramento tem uma seção transversal maior, portanto, menor resistência. Isso permite que mais corrente flua através dele no caso de um curto-circuito.
Em caso de falha, o fluxo de corrente é maior que o normal. Assim, um condutor mais espesso pode suportar a corrente mais alta, pois tem uma baixa resistência.
A corrente de falha, 50 vezes a corrente nominal, passa pelo fio terra. Assim, um fio de diâmetro mais grosso é adequado para evacuar a corrente de falta.
Além disso, isso faz com que as terceiras tomadas nas residências tenham diâmetros maiores do que as tomadas com ph neutro. Em um plugue de 3 pinos, o pino de aterramento também é mais grosso.
A regra da resistência é o segundo argumento a favor dos pinos mais grossos. A fórmula para resistência é a seguinte;
R = ρ (L/a)
Onde: R = Resistência, ρ = Resistividade, L = Comprimento do Condutor e a = área do condutor
A fórmula mostra que a resistência diminui com a espessura. Demonstra que a resistência é inversamente proporcional à área do condutor. Em outras palavras, a resistência diminui à medida que a espessura do condutor aumenta.
Neste caso, uma corrente de fuga ocorre sempre que um corpo úmido entra em contato. Ele permite que a corrente passe enquanto escolhe a menor resistência possível.
Vale ressaltar que um cabo ou pino de aterramento mais grosso não oferece imunidade total a choques elétricos. Portanto, ainda há uma probabilidade de receber um choque elétrico.
Normalmente, a área da seção transversal varia com o tamanho do fio terra. Por exemplo, cabos de aterramento de 1.5 mm e 2.5 mm têm uma área de seção transversal de 1 mm e 1.5 mm, respectivamente.
Dependendo da espessura, há vários usos de terra de cabo diferente. Por exemplo, Núcleo 3 e os cabos de aterramento são úteis para configurações de iluminação de duas vias.
Esses cabos de aterramento também se aplicam em outras circunstâncias, como exaustores. Os fios também são adequados para aquecimento central e diversas formas de iluminação.
Figura 2: Parte mais grossa de um plugue de 3 pinos
4. Por que o fio terra é amarelo e verde?
Os cabos terra amarelo e verde substituem a cor vermelha, preta e verde do cabo terra antigo em 2006. Se você ainda tiver esses fios terra antigos, você deve mudar para o cabo terra amarelo e verde moderno.
É comum encontrar solo verde/amarelo. Isso define os ingredientes terrosos de cor verde e amarela no fio terra. Portanto, os cabos verde e amarelo são perfeitos para fins de aterramento e aterramento de cabos.
O fio verde/amarelo é mais visto na fiação doméstica de circuitos elétricos ou automotivos. Assim, podemos chamá-lo de fio doméstico.
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Essas cores facilitam o uso do cabo de aterramento. Pode-se entender a cor do fio terra se estiver familiarizado com sua finalidade. Normalmente, os fios de aterramento vêm em três categorias principais. Um é verde; o outro tem uma faixa amarela em execução.
Figura 3: Tiras verdes e amarelas em um cabo de aterramento
5.O que acontece se eu não conectar o cabo de aterramento?
Se não houver fio terra, existe o risco de que o fio energizado toque a caixa se ocorrer uma falha. O dispositivo pode eletrocutar a pessoa que o usa depois deles.
O fio terra oferece um caminho de baixa resistência para o solo, pois é composto de cobre. Em caso de mau funcionamento, a corrente que flui pelo cabo de aterramento seguirá esse caminho. como resultado, ele protegerá contra a queima de um fusível e tornará o aparelho seguro.
Mas nem todos os dispositivos e equipamentos devem possuir o cabo terra. Assim, você pode usá-los sem se preocupar com choques elétricos. Por exemplo, os aspiradores de pó não possuem fio terra.
Duas coisas ruins podem ocorrer se não houver um cabo de aterramento. Primeiro, os cabos do ponto zero não terão uma referência de terra. Isso leva a tensões irregulares e inconvenientes que podem danificar o equipamento.
Mas, mais importante, as correntes de falta indesejadas não terão um caminho de volta à fonte. Isso é necessário para desarmar os dispositivos de proteção de sobrecorrente.
O quadro recebe uma corrente de falha se um dispositivo não tiver fio terra. Assim, a corrente de falta eletrifica todo o painel.
Se o fio terra estiver devidamente conectado ao terra, o dispositivo de segurança irá disparar. Isso abre o circuito quando a corrente de falha retorna à fonte. Em seguida, ele pega a tensão e a corrente do dispositivo com defeito e o restaura.
Aterramento cabo blindado é necessário a menos que tenha proteção mecânica adequada. A bainha do cabo de aterramento fornece uso como condutor de proteção. 
Figura 4: conexão do cabo de aterramento do eletrodoméstico
Conclusão
Os fios de terra fornecem medidas preventivas eficazes contra choques elétricos. Nessa situação, os cabos economizam vida e o custo de reparo ou compra de novos aparelhos.
Um cabo de terra descarrega elétrons para o solo por razões de segurança e funcionais. Assim, a escolha dos cabos de terra influencia a segurança da instalação e a compatibilidade eletromagnética.
Atualizado pela última vez em 14 de setembro de 2022 por Richard
