Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Considerações preliminares, conceitos básicos, aplicações típicas, aterramento de sistema e sistema de aterramento, influência do aterramento no desempenho dos sistemas elétricos. Técnicas de medição em sistemas de aterramento: resistividade do solo, dependência da frequência dos parâmetros elétricos, resistência de aterramento e impedância impulsiva de aterramento. Instrumentação para medições de aterramento. Modelagem eletromagnética de aterramentos elétricos para fenômenos de baixa e alta frequências. Conceitos básicos de segurança pessoal. Filosofias de aterramento e projeto de sistemas de aterramento.

No que tange a manutenção, espera-se que o aluno alcance noções sobre técnicas evoluídas da organização da manutenção; noções de confiabilidade aplicadas a manutenção; principais ferramentas a serem utilizadas para o planejamento da manutenção; instrumentos para teste em equipamentos; manutenção e testes de materiais isolantes; manutenção de cabos elétricos; manutenção de motores elétricos CA e CC; manutenção de disjuntores; manutenção de transformadores e testes gerais para manutenção diagnóstica.

JUSTIFICATIVA

Os Aterramentos Elétricos desempenham várias funções, podendo ser útil desde a uma proteção contra choques elétricos ou escoar correntes provenientes de desequilíbrios de tensão. Conhecer as variáveis envolvidas com a temática e as técnicas de projetos, é bastante útil para qualquer engenheiro eletricista, uma vez que é totalmente aplicado a diversas área da engenharia elétrica. Ademais, conhecer os procedimentos adotados para se executar uma rotina de manutenção e elaborar um plano para a mesma é de fundamental importância para o engenheiro eletricista, que irá atuar nas mais diversas atribuições da profissão.

OBJETIVO

PROGRAMA

Parte A – Aterramentos em Sistemas Elétricos

1. Introdução Geral

   1. Definições básicas segundo a norma ABNT NBR 15749;

   2. Conceitos básicos (VISACRO FILHO, S.);

   3. Aplicações típicas associados aos aterramentos elétricos (Objetivos);

   4. Aterramento de sistema e sistema de aterramento;

   5. Considerações sobre a influência do aterramento no desempenho de sistemas elétricos;

2. Condição de Baixa Frequência: Conceito de Resistividade Elétrica

   1. Introdução (VISACRO FILHO, S.);

   2. Resistividade elétrica do solo;

   3. Fatores que determinam e influenciam a resistividade elétrica do solo;

   4. Resistividade características de nosso meio;

   5. Medição de resistividade elétrica do solo:

      1. Diversos métodos conforme a norma ABNT NBR 7117-1;

      2. Arranjo de Wenner;

      3. Arranjo Schlumberger – Palmer;

3. Condição de Baixa Frequência: Modelagem Geoelétrica do Solo (ABNT NBR 7117-1 / KINDERMANN, G.; CAMPAGNOLO, J. M.)

   1. Modelagem matemática do solo para duas camadas:

      1. Modelagem convencional;

      2. Método semiesférico;

   2. Métodos Gráficos:

      1. Método Simplificado;

      2. Método de Curva Padrão e Auxiliar (Yokogawa);

      3. Método de Pirson;

   3. Métodos computacionais;

4. Condição de Baixa Frequência: Resistividade Aparente do Solo (KINDERMANN, G.; CAMPAGNOLO, J. M.)

   1. Introdução;

   2. Haste em solo de várias camadas;

   3. Redução de camadas;

   4. Coeficiente de penetração;

   5. Coeficiente de divergência;

   6. Resistividade aparente do solo reduzido em duas camadas.

5. Condição de Baixa Frequência: Resistência de Aterramento (ABNT NBR 15749 / VISACRO FILHO, S.)

   1. Introdução;

   2. Conceito e Quantificação da Resistência de Aterramento;

   3. Natureza da resistência de um aterramento;

   4. Determinação da Resistência de Aterramento;

   5. Medição de Resistência de Aterramento:

      1. Método da queda de potencial;

      2. Método da queda de potencial com injeção de alta corrente;

      3. Medições em instalações energizadas.

6. Fundamentos sobre choques elétricos e tensões perigosas (KINDERMANN, G.; CAMPAGNOLO, J. M.)

   1. Introdução;

   2. Funcionamento mecânico do coração;

   3. Funcionamento elétrico do coração;

   4. Fibrilação ventricular do coração pelo choque elétrico;

   5. Cálculo das tensões permissíveis: (ABNT NBR 15751)

      1. Corrente de choque de longa duração;

      2. Corrente de choque de curta duração;

      3. Tensão de passo;

      4. Tensão de toque;

   6. Medição de potenciais na superfície do solo: (ABNT NBR 15749)

7. Dimensionamento de Sistemas de Aterramento (ABNT NBR 16527)

   1. Fluxograma com a metodologia a ser aplicada;

   2. Dimensionamento de sistemas de aterramentos (AS) com eletrodo vertical (Haste);

   3. Alternativas para redução do valor da resistência de aterramento:

      1. Dimensionamento (SA) compostos por hastes interligadas em paralelo;

      2. Dimensionamento (SA) utilizando-se tratamento do solo;

      3. Dimensionamento (SA) utilizando hastes profundas;

   4. Dimensionamento (SA) compostos por condutores horizontais;

   5. Dimensionamento (SA) compostos por hastes em linha interligadas por condutores horizontal;

   6. Dimensionamento (SA) compostos por hastes verticais dispostas em quadrado vazio;

   7. Dimensionamento (SA) compostos por hastes verticais dispostas em quadrado cheio;

   8. Aterramento do tipo Estrutural (Ver vídeos ilustrativos)

8. Dimensionamento de malha de aterramento para subestações (ABNT NBR 15751)

   1. Dimensionamento dos condutores do (SA);

   2. Fluxograma com a metodologia a ser aplicada;

   3. Cálculo das Tensões de Toque e Passo máximas admissíveis;

   4. Cálculo do potencial de malha;

   5. Cálculo do valor da resistência de aterramento da malha;

   6. Verificação de pontos críticos: Aterramento de cercas;

   7. Determinação da corrente de malha pelo método aproximado conforme ABNT NBR 8449.

9. Aterramento do Sistema (Esquemas de Aterramento em baixa tensão) (ABNT NBR 5410)

   1. Introdução;

   2. Esquemas de aterramento de alimentação de energia e sua importância na proteção conta choques elétricos;

   3. Diferentes modos de configuração dos esquemas de aterramento de segurança em baixa tensão;

   4. Aterramento de referência de sinal ou terra de sinal;

   5. Conceito de Equalização dos Potenciais;

   6. Filosofias de Aterramento (VISACRO FILHO, S.):

      1. Aterramento isolado;

      2. Aterramento por ponto único;

      3. Aterramento com equipotencialização.

10. Condição de Alta Frequência: Comportamento do Sistemas de Aterramentos na Presença de Surtos de Tensão (KINDERMANN, G.; CAMPAGNOLO, J. M.)

    1. Introdução;

    2. Campo elétrico gerado no solo pelo surto de corrente em uma haste;

    3. Gradiente de ionização do solo;

    4. Zona de ionização do solo;

    5. Sistemas de aterramento de um SPDA.

Parte B – Manutenção em Sistemas Elétricos

1. Noções sobre Organização da Manutenção

   1. Introdução;

   2. Conceito atual da manutenção; Terotecnologia;

   3. Manutenção corretiva;

   4. Manutenção preventiva;

      1. Princípios básicos da manutenção preventiva

      2. Vantagens da manutenção preventiva

      3. Organização da manutenção preventiva

      4. Manutenção seletiva

      5. Manutenção preditiva

      6. Manutenção pró-ativa

   5. T.P.M. (Manutenção Produtiva Total) e TQC (Gestão da Qualidade Total Aplicada na manutenção).

2. Técnicas Evoluídas de Organização da Manutenção

   1. Planejamento da manutenção;

   2. Preparação do trabalho;

   3. Ficha histórica;

   4. Ficha de tempos médios;

   5. Fichas características;

   6. Ordem de trabalho;

   7. Matriz de planejamento padronizado;

   8.  “Plannings” centrais e de campo;

   9. Comunicação entre manutenção e o almoxarifado de peças;

   10. Graus de prioridade da manutenção de emergência;

   11. Biblioteca técnica;

   12. Treinamento contínuo;

   13. A posição da manutenção no organograma da empresa.

3. Noções de Confiabilidade Aplicada a Manutenção

   1. Introdução;

   2. Conceitos básicos da teoria da probabilidade;

      1. Introdução

      2. Definição de probabilidade

      3. Propriedades da probabilidade

   3. Conceitos básicos da Confiabilidade;

      1. Definições

      2. A função de confiabilidade

      3. Curva típica de falhas

   4. Elementos em série e em paralelo e redundância.

4. Ferramentas a Serem Utilizadas no Planejamento da Manutenção

   1. Os gráficos característicos;

   2. Brainstorming;

   3. Noções de PERT – COM.

5. Instrumentos para Manutenção e Testes

   1. Testes para equipamentos elétricos;

   2. Testes para sistemas mecânicos;

   3. Testes para sistemas de materiais.

6. Manutenção e Teste de Isolantes

   1. Classe de isolantes sólidos;

   2. Mecanismo de degradação dos isolantes;

   3. Ação mecânica sobre os isolantes;

   4. Rigidez dielétrica;

   5. Descargas superficiais;

   6. Fator de perda no isolante;

   7. Óleos isolantes minerais;

   8. Óleos isolantes sintéticos.

7. Manutenção de Equipamentos

   1. Manutenção de cabos;

   2. Manutenção de motores CA e CC;

   3. Manutenção de transformadores;

   4. Manutenção de disjuntores;

   5. Manutenção de painéis elétricos.

8. Equipamentos e Testes Gerais para Manutenção diagnóstica

   1. de vibrações mecânicas;

   2. Medição de isolação de trafos;

   3. Medição do fator de potência dos isolantes;

   4. Medição de ruído eletromagnético, método das descargas parciais.

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato presencial, no âmbito do período 2021/2, serão adotadas aulas em duas modalidades distintas de comunicação: Presencial (todos os alunos simultaneamente presentes na sala de aula sob a regência do professor) e assíncronas (contemplando atividades remotas off-line). Essas modalidades estão previstas e concordantes com as Resoluções nº 38/2022 do Conselho de Graduação e nº 30/2022 do Conselho Universitário. Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias e conteúdos:

• Modalidade presencial: Serão adotadas aulas presenciais expositivas dialogadas sobre os temas estabelecidos no programa com uso de projetor, quadro negro, textos, livros e demais materiais complementares relacionados aos temas;

• Modalidade assíncrona (off-line): Compreende como sendo atividades diversas, tais como: videoaulas (as aulas expositivas, ofertadas na modalidade síncronas, serão gravadas e disponibilizadas no Grupo criado para a disciplina no Microsoft Teams**), apostilas, Slides de apresentações, simulações computacionais, listas de exercícios, exercícios resolvidos. O acesso é concedido pelo seguinte endereço:

• Sistema Moodle**: https://www.moodle.ufu.br/course/view.php?id=5719

A carga horária total do curso é de 72 horas-aula, que serão divididas da seguinte forma:

• Modalidade presencial: Serão ministradas 4 horas-aulas semanais todas às terças-feiras das 07h10 às 08h50 e às quintas-feiras das 08h50 às 10h30  (totalizando 60 horas-aulas);

• Modalidade assíncrona (off-line): Serão atribuídas 12 horas-aulas ao longo do semestre, compreendendo entre diversas atividades descritas anteriormente como sendo assíncronas.

O atendimento ao aluno será realizado de forma presencial na sala 3N321, com aviso prévio, ou de forma remota através do e-mail: paulohenrique.rezende@ufu.br;

**Caso a plataforma fique indisponível por algum motivo externo, será proposto uma nova ferramenta que atenda às necessidades dos discentes e docentes.

AVALIAÇÃO

A metodologia de avaliação do curso, será baseada nos seguintes itens:

1) Trabalhos em dupla (55,0 Pontos): 

• 1º Trabalho (TR1) (15,0 Pontos) - Data a definir com os alunos;

• 2ª Trabalho (TR2) (20,0 Pontos) – Data a definir com os alunos;

• 3ª Trabalho (TR3) (20,0 Pontos) – Data a definir com os alunos;

2) Avaliação individual (45,0 Pontos): 

• Avaliação escrita (AV) (45,0 Pontos) - Data a definir com os alunos;

Cálculo da nota final (NF):

NF= (TR1) + (TR2)+ (TR3) + (AV)

Avaliação de Recuperação:

A avaliação de recuperação será realizada apenas para os estudantes que se encaixem no Art. 141 da Resolução CONGRAD 46/2022. A avaliação de recuperação será composta por uma prova escrita, em data e horário a definir, contemplando todo o conteúdo semestral. A nota da referida prova irá substituir a Avaliação Individual (AV).

BIBLIOGRAFIA

Básica

[1] KINDERMANN, G.; CAMPAGNOLO, J. M. Aterramento elétrico. 5ª ed. Florianópolis: LabPlan, 2002

[2] VISACRO FILHO, S. Aterramentos Elétricos: Conceitos Básicos, Técnica, Medição e Instrumentação, Filosofias de Aterramento. 2ª ed.São Paulo, Artliber, 2002.

[3] TELLÓ, M. Aterramento Elétrico Impulsos em Baixa e Alta Frequências com Apresentação de Casos. 1ª ed. Porto Alegre, EdiPUCRS, 2007.

[4] MARTINS, L. Curso de Aterramentos Elétricos. CD multimídia, FEELT.

[5] GOMES, G. Curso ABNT: Sistemas de aterramento - Projeto, construção, medições e manutenção. Apostila impressa, ABNT.

[6] VIANA, H. R. G. Planejamento e Controle da Manutenção. Ed. Qualitymark, Rio de Janeiro – RJ, 2002. ISBN: 978-85-7303-791-3.

[7] ARIZA, C. F. Manutenção Corretiva de Máquinas Elétricas Rotativas. São Paulo: McGraw-Hill, 1976.

[8] ARIZA, C. F. Introdução a Aplicação de Manutenção Preventiva. São Paulo: McGraw-Hill, 1978.

Complementar

[1] MAMEDE FILHO, J. Proteção de Equipamentos Eletrônicos Sensíveis: Aterramento. São Paulo: Érica, 2012.

[2] GOMES, D. S. F.; MACEDO, F. F.; GUILLIOD, S. M. Aterramento e Proteção Contra Sobretensões em Sistemas Aéreos de Distribuição. Rio de Janeiro: ELETROBRAS, Diretoria de Gestão Empresarial. Niterói: EDUFF, 1990.

[3] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7117-1: Parâmetros do solo para projetos de aterramentos elétricos Parte 1: Medição da resistividade e modelagem geoelétrica. Rio de Janeiro. 2020.

[4] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15749: Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento. Rio de Janeiro. 2009.

[5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15751: Sistemas de aterramento de subestações - Requisitos. Rio de Janeiro. 2013.

[6] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16527: Aterramentos para sistemas de distribuição. Rio de Janeiro. 2016.

[7] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro. 2004.

[8] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5419-1: Proteção contra descargas atmosféricas Parte 1: Princípios gerais. Rio de Janeiro. 2015.

[9] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5419-2: Proteção contra descargas atmosféricas Parte 2: Gerenciamento de risco. Rio de Janeiro. 2015.

[10] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5419-3: Proteção contra descargas atmosféricas Parte 3: Danos físicos a estrutura e perigos à vida. Rio de Janeiro. 2015.

[11] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5419-4: Proteção contra descargas atmosféricas Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura. Rio de Janeiro. 2015.

[12] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16254-1: Materiais para sistemas de aterramento Parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro. 2014.

[13] IEEE POWER AND ENERGY SOCIETY. IEEE Std 80: IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding. New York, USA. 2013;

[14] IEEE POWER AND ENERGY SOCIETY. IEEE Std 81: IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System. New York, USA. 2012;

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Paulo Henrique Oliveira Rezende, Professor(a) do Magistério Superior, em 03/09/2022, às 08:12, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3892458 e o código CRC 24E8E20E.

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