O aterramento-de baixa corrente é uma prática padrão em sistemas de distribuição na extremidade intermediária da faixa de tensão: o ponto neutro não está conectado ao terra ou está conectado apenas através de uma bobina de Petersen. Uma falta monofásica-à{4}}terra é acompanhada por pequenas correntes de falta; portanto, o sistema de proteção não desarma imediatamente e o sistema continua operando. Desta forma, a continuidade é melhorada, mas os riscos são muitas vezes subestimados.
O efeito mais direto é o aumento de tensão nas fases sem falha. A tensão de fase é elevada para o nível de linha-a{2}}de linha. Se o isolamento já estiver fraco em algum lugar, operar com cerca de 1,73 vezes a tensão de fase normal por um longo período pode levar a uma segunda falta à terra ou a uma falta de fase-a{6}}fase. Muitas falhas de equipamentos não são repentinas; o isolamento deteriora-se gradualmente sob sobretensão até à ruptura.
Se ocorrer um arco intermitente no ponto de falha, é ainda pior. O arco morre e é restabelecido-repetidamente, criando oscilações de-alta frequência, bem como arcos sobretensões de terra com picos de várias vezes a tensão nominal da fase. Tais sobretensões se propagam pelo sistema e são capazes de penetrar em transformadores, terminações de cabos, enrolamentos de motores e outros dispositivos. O arco também coloca harmônicos no barramento, perturbando VFDs, PLCs, dispositivos de precisão e outras cargas sensíveis.
Uma falta de-fase-para{2}}terra única também cria desequilíbrio de tensão e um claro aumento na tensão de-sequência zero. Mesmo sem um desligamento do alimentador, a qualidade da energia já se degradou. Para equipamentos sensíveis, o desequilíbrio e os harmônicos podem causar falsa operação, desligamento ou erros de dados. Alguns processos não podem tolerar essa condição.
Também existe um risco de segurança. Potenciais de passo e de toque podem existir perto da falta, especialmente em torno de linhas aéreas, valas de cabos e gabinetes de equipamentos. Se a falha estiver em uma área que as pessoas possam alcançar, o perigo permanecerá enquanto o sistema permanecer energizado.
A localização da falha é outro problema. Como a corrente de falta é pequena, a proteção convencional contra sobrecorrente raramente opera. A distribuição da corrente de sequência-zero depende da capacitância da linha, portanto a seleção do alimentador está sujeita a erros. A comutação experimental manual é direta, mas interrompe brevemente os alimentadores saudáveis e interrompe os processos contínuos. A gravação transitória e o julgamento direcional de{5}sequência zero melhoram a precisão da localização.
Uma abordagem melhor é o monitoramento em camadas e a localização mais rápida de falhas, e não apenas a busca por uma interrupção. No nível do barramento, a tensão de sequência-zero, o desequilíbrio de tensão e o conteúdo harmônico podem indicar se existe uma falta à terra. No nível do alimentador, a direção da corrente de sequência zero e as características da forma de onda transitória podem identificar a linha em falta. Combinar isso com a compensação da bobina Petersen ou a conversão de aterramento de baixa resistência mantém a corrente de falta e a sobretensão dentro dos limites aceitáveis.
Monitores de qualidade de energia podem ser usados para registrar continuamente tensão trifásica-, tensão de{{1}sequência zero, harmônicos de corrente e formas de onda transitórias em circuitos críticos. Quando a tensão de sequência-zero excede um limite-predefinido ou muda drasticamente, o dispositivo acionará automaticamente a captura da forma de onda e registrará os dados antes e depois do evento. O pessoal de manutenção pode comparar tendências para identificar aterramentos esporádicos, deterioração do isolamento ou arcos elétricos. Este tipo de dispositivo pode ser usado em subestações, transformadores pad{7}}montados, armazenamento local e upload remoto para serem implantados em alimentadores críticos.
Como nunca ignorar faltas de fase-a{1}}de aterramento se o sistema ainda puder operar em sistemas de aterramento de baixa corrente Se detectada com antecedência suficiente, pode envolver a simples substituição de um isolador ou um reparo na terminação do cabo. Se evoluir para uma falha fase{3}}a{4}}fase ou falha do equipamento, o custo se tornará significativamente maior. Pior ainda, o monitoramento online não substitui a proteção; dá aviso prévio e prova. Observe a tensão de sequência-zero, o desequilíbrio de tensão e as tendências harmônicas no barramento e em alimentadores críticos se sua rede utilizar um neutro não aterrado ou uma bobina de Petersen. A maioria dos problemas-de aterramento monofásicos podem ser encontrados antes de se agravarem.
