A ligação à terra (ou ligação à terra) é uma ligação física direta de uma instalação eléctrica à terra. Consiste em eléctrodos metálicos enterrados (tais como espigões ou placas) e um condutor, normalmente de cor verde/amarela, que os liga às partes metálicas da instalação.
O seu principal objetivo é proporcionar um caminho de baixa resistência para que as correntes indesejadas, como as fugas devidas a um isolamento defeituoso ou a descargas atmosféricas, sejam desviadas em segurança para o solo. Isto evita que a corrente passe pelo corpo de uma pessoa ou danifique o equipamento ligado. Essencialmente, actua como um guarda-chuva protetor e é uma caraterística de segurança essencial e obrigatória na maioria dos regulamentos modernos.
Tabla de contenidos
- Para que serve realmente a ligação à terra? As 4 funções principais
- Como é que a ligação à terra é instalada?
- Sistemas de ligação à terra: TT, TN e IT
- O que acontece se não tivermos um sistema de ligação à terra?
- Ligação à terra obrigatória na Europa
- A ligação à terra é muito mais do que um simples cabo
Para que serve realmente a ligação à terra? As 4 funções principais
A ligação à terra desempenha várias funções numa instalação eléctrica, todas elas relacionadas com a segurança das pessoas e do equipamento ligado à instalação eléctrica.
Proteção contra choques eléctricos
Se uma falha de isolamento colocar o invólucro metálico de um aparelho sob tensão, a ligação à terra fornece um caminho alternativo de menor resistência para a corrente de fuga, impedindo-a de passar pelo corpo de uma pessoa que toque no equipamento. Além disso, funciona em conjunto com dispositivos como o disjuntor diferencial residual (RCD), provocando a desconexão automática do circuito quando este defeito de ligação à terra é detectado.
Proteção contra sobretensões e raios
Perante fenómenos como o raio ou as sobretensões transitórias, um bom sistema de ligação à terra canaliza o excesso de energia para a terra, protegendo tanto as pessoas como os aparelhos domésticos. Dissipa igualmente a eletricidade estática acumulada em grandes estruturas metálicas, evitando faíscas ou danos em equipamentos electrónicos sensíveis.
Estabilização da tensão
A terra funciona como uma referência de potencial zero em sistemas eléctricos. A ligação à terra de pontos metálicos assegura que todos partilham um potencial comum, um princípio conhecido como equipotencialidade. Isto estabiliza as tensões do sistema e impede tensões erráticas, evitando o risco de choque ao tocar simultaneamente em dois objectos metálicos que, de outra forma, poderiam estar a potenciais diferentes.
Desempenho de proteção garantido
A ligação à terra proporciona um caminho de retorno para as correntes de falha, o que facilita o disparo imediato de fusíveis ou disjuntores. Isto assegura o disparo eficaz das protecções eléctricas, minimizando o tempo em que o equipamento pode permanecer acidentalmente sob tensão.
Como é que a ligação à terra é instalada?
Desde enterrar um espigão no jardim até às redes industriais, a forma como a ligação à terra é instalada.
Ligação à terra em casas e edifícios
Nas casas unifamiliares e nos edifícios residenciais, a ligação à terra é feita enterrando eléctrodos metálicos (espigões ou eléctrodos) ligados entre si. Nas construções modernas, é comum instalar um anel de ligação à terra na fundação, um condutor de cobre que envolve o edifício e melhora a segurança eléctrica.
Este anel ou os eléctrodos são ligados ao quadro geral através do terminal de terra principal, onde também se encontram os condutores de proteção (cabos verde-amarelos) e a ligação equipotencial de tubos, estruturas ou para-raios. Desta forma, qualquer fuga de corrente é desviada com segurança para a terra, protegendo tanto as pessoas como a instalação.
Nos edifícios mais antigos sem ligação à terra, são frequentemente acrescentadas barras de ligação à terra nos pátios ou jardins para os tornar conformes às normas em vigor.
Ligação à terra em instalações industriais e comerciais
Nas grandes instalações industriais ou comerciais, a ligação à terra exige soluções mais complexas para garantir a segurança. São utilizadas malhas enterradas sob salas eléctricas ou salas técnicas, constituídas por espigões e fitas metálicas que minimizam a resistência à terra.
As grandes estruturas metálicas (armazéns, torres, tanques) são ligadas a esta rede para evitar a acumulação de potencial. Nas indústrias com riscos especiais, como os ambientes químicos ou ATEX, são também instalados pontos de ligação para descarregar as cargas estáticas dos camiões-cisterna ou das condutas.
A ligação equipotencial é essencial: todas as massas metálicas acessíveis são interligadas e ligadas à terra por sistemas fiáveis, como a soldadura exotérmica ou as flanges anticorrosão, garantindo uma proteção duradoura.
Verificação e manutenção do sistema de ligação à terra
A eficácia de um sistema de ligação à terra não é permanente: a corrosão, a humidade do solo ou a degradação das ligações podem reduzir a sua fiabilidade. Por isso, a regulamentação exige medições periódicas da resistência de terra, tanto após a instalação como durante as inspecções ou ampliações regulares.
Nas habitações, recomenda-se que a resistência seja inferior a 10 Ω, embora os limites variem de país para país (em França, por exemplo, até 100 Ω é aceitável). O importante é assegurar que a instalação desvia corretamente as correntes de defeito e mantém todas as massas metálicas ao mesmo potencial, garantindo a proteção das pessoas e dos equipamentos.
Sistemas de ligação à terra: TT, TN e IT
Existem três esquemas principais de ligação à terra de acordo com a norma internacional IEC 60364: TT, TN e IT.
Sistema TT (Terra-Terra)
O sistema TT é o mais comum em Espanha (presente em mais de 95% das instalações). Neste esquema, o neutro do transformador é ligado à terra na rede, enquanto cada habitação ou edifício tem a sua própria ligação à terra independente.
Em caso de falha de energia, o diferencial detecta a fuga e corta a corrente imediatamente, oferecendo um elevado nível de proteção às pessoas. As suas vantagens incluem a segurança, a estabilidade contra sobretensões e o facto de evitar a transmissão de falhas às instalações vizinhas.
Como desvantagens, requer diferenciais muito sensíveis e um correto desenho do sistema de ligação à terra, o que pode implicar um maior custo em eléctrodos. Ainda assim, é o sistema recomendado em instalações residenciais e comerciais onde a segurança é uma prioridade.
Sistema TN (Terra-Neutro)
No sistema TN, as massas metálicas da instalação são ligadas diretamente ao neutro da rede, que é ligado à terra no transformador. Desta forma, o neutro e a terra partilham a mesma referência. Dependendo da configuração, pode ser TN-C (neutro e terra combinados), TN-S (separados na origem) ou TN-C-S (combinados no início e separados depois).
Quando ocorre um defeito, a corrente retorna através do condutor de proteção com baixa impedância, gerando uma corrente de curto-circuito elevada que dispara imediatamente os disjuntores ou fusíveis. Assim, a proteção não depende apenas do diferencial.
As suas vantagens incluem a equipotencialidade constante e o facto de a segurança não depender da resistividade do solo. No entanto, requer um projeto muito cuidadoso: as impedâncias de laço devem ser calculadas em toda a instalação e a continuidade do condutor PEN deve ser garantida, uma vez que a sua rutura pode ser perigosa.
No Reino Unido ou na Alemanha, é bastante comum, em combinação com sistemas de ligação à terra múltiplos (PME).
Sistema IT (Isolé-Terre, ou Neutro Isolado)
No sistema IT, o neutro da fonte é isolado da terra (ou ligado através de uma alta impedância), enquanto as terras da instalação têm a sua própria terra independente.
No caso de um primeiro defeito de isolamento, a corrente de fuga é mínima e não acciona as protecções, permitindo que a instalação continue a funcionar. Para controlar esta situação, são instalados monitores de isolamento que accionam os alarmes e permitem reparar o defeito antes que ocorra um segundo defeito. Se ocorrer um segundo defeito noutra fase, são acionadas as protecções convencionais, desligando a instalação.
As suas principais vantagens são a máxima continuidade de serviço e um menor risco de choque elétrico no primeiro defeito. No entanto, requer equipamento especial, um sistema de ligação à terra de alta qualidade e pessoal qualificado para a sua manutenção.
Devido à sua complexidade, não é utilizado em casas, mas em ambientes críticos como hospitais, instalações petroquímicas, navios, salas de servidores ou processos industriais contínuos, onde uma falha súbita de energia não é aceitável.
Comparação dos esquemas de ligação à terra (TT, TN e IT)
| Sistema | Ligação à terra | Proteção contra falhas | Vantagens | Desvantagens | Utilizações mais comuns |
|---|---|---|---|---|---|
| TT (Terra-Terra) | Neutro do transformador à terra + ligação à terra independente na instalação | O diferencial corta a corrente quando é detectada uma fuga | Elevada proteção das pessoas, evita a transmissão de avarias aos vizinhos, estável contra sobretensões | Depende do diferencial, do custo dos eléctrodos, das possíveis diferenças de potencial entre as terras | Residencial e comercial |
| TN (Terra-Neutro) | O neutro e as terras partilham o mesmo ponto de ligação à terra | A corrente de curto-circuito acciona os disjuntores/fusíveis | Desconexão rápida, equipotencialidade constante, não dependente da resistividade do solo | Conceção complexa, risco em caso de avaria do PEN | Instalações industriais, redes urbanas no Reino Unido/Alemanha |
| IT (Neutro isolado) | Neutro isolado ou de alta impedância; terras auto-aterradas | O primeiro defeito não desliga (alarme); o segundo defeito acciona as protecções | Máxima continuidade do serviço, menor risco de choque no primeiro defeito | Requer equipamento especial e manutenção qualificada, maior complexidade | Hospitais, instalações petroquímicas, navios, centros de dados, processos críticos |
O que acontece se não tivermos um sistema de ligação à terra?
Depois de analisar em pormenor a utilidade da ligação à terra, é fácil imaginar que as consequências da sua inexistência podem ser muito perigosas.
Perigo de eletrocussão
Sem ligação à terra, o corpo humano pode tornar-se o caminho da corrente de fuga ao tocar num equipamento com um isolamento defeituoso, sofrendo um choque potencialmente fatal.
Falha na desconexão da proteção
Com uma ligação à terra inexistente ou de resistência muito elevada, a corrente de fuga pode ser tão pequena que o disjuntor diferencial não a detecta e, portanto, não desliga o circuito a tempo.
Danos no equipamento devido a sobretensão
Um sistema de ligação à terra deficiente não consegue dissipar eficazmente as sobretensões (por exemplo, provenientes de uma trovoada próxima), que podem destruir equipamento eletrónico sensível e gerar ruído elétrico que afecta outros sistemas.
Risco de incêndio
As correntes de fuga não canalizadas podem gerar sobreaquecimento e faíscas, que podem causar incêndios se a avaria persistir porque as protecções não actuam.
Falta de ligação equipotencial
Se o sistema de ligação à terra estiver degradado, perde-se a ligação equipotencial. Diferentes partes metálicas podem estar em potenciais diferentes, criando tensões de contacto perigosas mesmo sem uma falha óbvia.
Ligação à terra obrigatória na Europa
A ligação à terra é obrigatória nos regulamentos técnicos de cada país, quase sempre em conformidade com a norma internacional IEC 60364.
Portugal
O regulamento RTIEBT, baseado na norma harmonizada HD 384 / IEC 60364, estabelece a obrigação de ligação à terra em todas as instalações eléctricas. Impõe também a utilização de disjuntores diferenciais, seguindo critérios praticamente idênticos aos aplicados em Espanha.
Espanha
O Regulamento Eletrotécnico de Baixa Tensão (REBT), no seu ITC-BT-18, torna obrigatória a instalação de ligação à terra em qualquer edifício novo ou remodelação importante. O seu objetivo é limitar as tensões perigosas nas massas metálicas e garantir o funcionamento da proteção diferencial em caso de defeito.
França
A norma NF C 15-100 exige a ligação à terra em todas as partes metálicas da instalação. Desde 1969, é obrigatória nas novas habitações, com um limite de 100 Ω de resistência à terra. Para além disso, as instalações devem ser verificadas por organismos autorizados, como o CONSUEL.
Itália
A norma IEC 64-8 e o Decreto Ministerial 37/2008 tornam obrigatória a ligação à terra em todos os edifícios. O D.P.R. 462/2001 estabelece inspecções periódicas de 5 em 5 anos nos locais de trabalho para verificar a eficiência das instalações eléctricas.
Alemanha
As normas DIN VDE 0100 regulam a ligação à terra. Desde 2007, é obrigatória a instalação de um elétrodo de fundação (Fundamenterder) em todos os edifícios novos, de acordo com as normas DIN 18015-1 e DIN 18014. Na maior parte do país, o sistema TN é o mais utilizado.
Português
As normas BS 7671 e BS 7430 exigem ligação à terra em todas as instalações, com diferentes sistemas (TN-S, TN-C-S, TT, IT). Todas as partes metálicas devem ser conectadas, mantendo a resistência baixa e usando DRs (RCDs) para proteção contra falhas.
Polónia
A série PN-IEC 60364 torna a uziemienie obrigatória em todas as instalações. A lei Prawo Budowlane exige inspecções de 5 em 5 anos para verificar o estado elétrico, incluindo a resistência à terra, com valores particularmente rigorosos para os sistemas de para-raios.
Países Baixos
A norma NEN 1010, baseada na norma IEC 60364, rege as instalações eléctricas e exige a ligação equipotencial primária (hoofd-aarding) em todos os edifícios. Desde 1975, é obrigatório que todas as novas tomadas incluam um condutor de terra.
República Checa
A norma ČSN 33 2000, equivalente à IEC 60364, regula a ligação à terra (uzemnění). Em edifícios novos, é necessário instalar um elétrodo de fundação ou um sistema equivalente, e realizar verificações iniciais. A lei também exige inspecções periódicas a cada 5 anos em habitações e mais frequentemente em ambientes perigosos.
A ligação à terra é muito mais do que um simples cabo
A ligação à terra é um elemento simples mas vital que garante que a eletricidade indesejada tem sempre um caminho seguro. Protege as pessoas de choques letais e o equipamento de danos. Tal como confirmado pelos regulamentos europeus, é uma norma universal para proteger vidas e bens. Embora os pormenores técnicos variem, a mensagem é clara: nunca prescindir de uma boa ligação à terra. É, literalmente, o cabo que nos mantém seguros.