Noções básicas de tensão por contato: onde o aterramento temporário reduz a exposição

A tensão de passo e a tensão de toque são perigosas porque colocam o corpo do trabalhador em dois potenciais elétricos diferentes. O aterramento temporário pode reduzir essa exposição quando ajuda a criar um zona de trabalho equipotencialO aterramento temporário conecta objetos condutores e fornece um caminho de baixa impedância para a corrente de falta. No entanto, o aterramento temporário não torna todas as áreas próximas seguras. A proteção depende do projeto de aterramento, da posição do trabalhador, da corrente de falta, do tempo de atuação, do comprimento do cabo, da ligação equipotencial, do controle de acesso e das normas de segurança do local. A OSHA observa que uma zona equipotencial protege os trabalhadores dentro dela contra potenciais de passo e de toque perigosos, mas não protege os funcionários localizados total ou parcialmente fora da área protegida. Siga as normas locais e os procedimentos de segurança do seu local de trabalho.

Resposta curta: Tensão de passo e tensão de toque são problemas de exposição.

A tensão por contato e por passo não é apenas teoria elétrica. Ela representa riscos à saúde do corpo.

A tensão de passo ocorre quando os pés de uma pessoa fazem a ponte entre dois potenciais de terra diferentes. A tensão de toque ocorre quando uma pessoa toca um objeto condutor em um potencial enquanto está em pé no solo em outro potencial. Em ambos os casos, o corpo pode se tornar parte do caminho entre dois pontos de potencial.

Por isso, o aterramento temporário deve ser entendido como algo mais do que "conectar um cabo de aterramento". O verdadeiro objetivo de segurança é reduzir as diferenças de potencial perigosas ao redor do trabalhador.

O que é tensão de passo?

A tensão de passo é a diferença de potencial entre dois pontos no solo que os pés de uma pessoa podem conectar.

Durante uma falha, realimentação, evento de tensão induzida ou evento de aterramento, a corrente pode fluir para a terra ou através de caminhos de aterramento. Isso pode criar um gradiente de tensão na superfície do solo. Uma pessoa parada ou caminhando nas proximidades pode colocar um pé em um potencial e o outro pé em outro potencial.

O perigo é simples: a pessoa não precisa tocar em um condutor para ficar exposta. O corpo pode criar uma ponte entre os eletrodos através do contato de um pé com o outro.

O risco de tensão de passo é especialmente importante perto de:

• estruturas aterradas
• pontos de aterramento temporários
• equipamento defeituoso
• condutores caídos
• subestações e áreas de comutação
• zonas de trabalho de transmissão ou distribuição
• tapetes ou grades condutoras que não sejam devidamente controladas

O Apêndice C da OSHA trata os potenciais de contato e de passo perigosos como uma questão fundamental de proteção do trabalhador e discute zonas equipotenciais, equipamentos isolantes e áreas de trabalho restritas como métodos de proteção.

O que é tensão de toque?

A tensão de toque é a diferença de potencial entre um objeto condutor tocado por uma pessoa e o solo onde essa pessoa está posicionada.

A tensão de contato geralmente ocorre quando uma pessoa toca um objeto condutor que sofre uma elevação de potencial durante uma falha, uma condição de tensão induzida ou um evento de aterramento.

Exemplos de objetos condutores que podem ser expostos à tensão por contato incluem:

• estruturas de equipamentos
• cabos de aterramento
• torres ou postes
• estruturas de painéis elétricos
• veículos
• bainhas de cabos
• cercas
• condutores aterrados
• pontos de ligação temporários

O ponto importante é que um objeto "aterrado" ainda pode apresentar um aumento de potencial em condições de falha ou induzidas. O aterramento temporário pode ajudar a reduzir essa diferença, mas somente quando o sistema de aterramento e ligação equipotencial for projetado e controlado levando em consideração a posição do trabalhador.

Onde o aterramento temporário reduz a exposição

O aterramento temporário reduz a exposição ao minimizar as diferenças de tensão na área imediata do trabalhador.

O aterramento temporário pode ajudar a reduzir o risco de choque elétrico por contato, oferecendo três funções de segurança:

• Potencial de compensação: Os objetos condutores na área de trabalho são unidos para que as diferenças perigosas entre eles sejam reduzidas.
• Caminho de corrente de falta de baixa impedância: A corrente de falha possui um caminho controlado que permite o funcionamento do dispositivo de proteção.
• Controle de zona de trabalho definida: O trabalhador permanece dentro da área protegida, em vez de ficar parcialmente dentro e parcialmente fora dela.

A OSHA afirma que uma zona equipotencial pode proteger os trabalhadores dentro dela contra potenciais perigosos de contato e de passo. A OSHA também explica que tal zona pode ser estabelecida para trabalhadores no solo utilizando uma manta metálica conectada ao objeto aterrado, e que uma malha de aterramento também pode ajudar a equalizar a tensão dentro da malha.

Esta é a maneira correta de entender o aterramento temporário:

O objetivo não é apenas aterrar o equipamento. O objetivo é reduzir as diferenças de potencial perigosas ao redor do trabalhador.

Onde o aterramento temporário não protege automaticamente

O aterramento temporário não protege todas as pessoas em todos os locais ao redor da obra.

Este é o mal-entendido mais comum. Um sistema de aterramento temporário pode reduzir a exposição dentro da área de trabalho pretendida, mas não protege automaticamente trabalhadores, visitantes ou outras pessoas fora dessa área controlada.

A OSHA deixa claro que as zonas equipotenciais não protegem os funcionários que estejam total ou parcialmente fora da área protegida. A OSHA também identifica as áreas de trabalho restritas como uma forma de proteger os funcionários que não estão diretamente envolvidos no trabalho contra os riscos de contato e de proximidade.

Isso significa que a disciplina no local de trabalho é importante. Se uma pessoa estiver fora da zona protegida enquanto toca um objeto condutor dentro dela, ainda poderá ocorrer exposição. Se os trabalhadores se afastarem de um tapete ou malha condutora durante um evento de aterramento, a lógica de proteção pode deixar de ser aplicável.

O aterramento temporário deve, portanto, ser combinado com:

• acesso controlado
• limites claros da zona de trabalho
• pessoal treinado
• funções definidas
• disciplina de comunicação
• Regras de paralisação do trabalho quando as condições não forem claras.

Por que a corrente de falta, o tempo de eliminação e a impedância são importantes

Os equipamentos de aterramento temporário devem ser dimensionados para a potência elétrica a que serão submetidos.

A OSHA exige que os equipamentos de aterramento de proteção sejam capazes de conduzir a corrente máxima de falta que possa fluir no ponto de aterramento durante o tempo necessário para eliminar a falta. A OSHA também exige que os aterramentos de proteção tenham impedância suficientemente baixa para que não atrasem a operação dos dispositivos de proteção caso as linhas ou os equipamentos sejam energizados acidentalmente.

Para compradores e gestores de segurança, isso significa que um conjunto de aterramento não deve ser selecionado apenas pela aparência do cabo. O conjunto deve ser analisado como um sistema completo:

• cabo de aterramento
• grampos
• ponteiras
• pontos de conexão
• terminais de ligação
• classificação de corrente de falha
• tempo de limpeza
• traçado
• rastreabilidade e estado de inspeção

Se a corrente de falta disponível e o tempo de eliminação forem desconhecidos, a seleção do equipamento de aterramento estará incompleta.

Por que o comprimento do cabo, o layout e a posição do trabalhador são importantes

A instalação de aterramento temporário pode reduzir ou aumentar a exposição, dependendo de como o sistema for configurado.

O comprimento e o traçado do cabo de aterramento influenciam a queda de tensão e a tensão de exposição do trabalhador durante a passagem de corrente de falta. As diretrizes de engenharia sobre aterramento de proteção individual explicam que a tensão de exposição do trabalhador pode estar relacionada à queda de tensão na resistência do cabo de aterramento, à seção transversal do cabo, ao comprimento do cabo, à corrente de falta disponível e à posição do trabalhador em relação ao sistema de aterramento.

Isso não significa que todo artigo deva fornecer uma fórmula ou um procedimento de campo. Para um guia de nível gerencial, a mensagem prática é suficiente:

• Cabos excessivamente compridos podem aumentar a queda de tensão.
• A má instalação de cabos pode aumentar o risco de exposição.
• A posição do trabalhador em relação aos pontos de aterramento é importante.
• A zona protegida deve ser controlada.
• O plano de aterramento deve ser revisto antes do início dos trabalhos.

O aterramento temporário nunca deve ser tratado como uma decisão aleatória de posicionamento de cabos.

Controles de tensão por toque e ajuste: O que reduz a exposição?

Esta tabela mostra por que o aterramento temporário faz parte de um sistema mais amplo de controle de exposição. O cabo é importante, mas não é a solução completa de segurança.

O que os compradores devem verificar antes de encomendar equipamentos de aterramento temporário

Os compradores devem especificar o equipamento de aterramento temporário com base no controle de exposição, e não apenas na bitola do cabo.

Antes de encomendar equipamentos de aterramento temporário ou portáteis, confirme:

• corrente de falha disponível
• tempo de limpeza
• Dimensões e comprimento do cabo de aterramento
• tipo de fixação e interface de contato
• tipo de ponto de conexão
• requisito de fiança
• necessidade de tapete condutor ou grade de aterramento
• posição de trabalhador esperada
• requisitos de armazenamento e inspeção
• marcação e rastreabilidade
• requisitos de documentação e registro de testes

A OSHA (Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA) afirma que os cabos e grampos de aterramento portáteis devem suportar a corrente de curto-circuito máxima disponível durante o tempo necessário para o disparo de um dispositivo de proteção contra sobrecorrente. A OSHA também observa que a magnitude da corrente de curto-circuito disponível precisa ser determinada e, dependendo dessa magnitude, dois ou mais cabos em paralelo podem ser necessários.

Uma boa solicitação de cotação deve, portanto, descrever a aplicação elétrica e o ambiente de trabalho, e não apenas solicitar "cabos de aterramento temporários".

Erros comuns que aumentam a exposição ao contato físico

Esses erros geralmente são evitáveis. Eles não são apenas problemas de campo. São problemas de planejamento, aquisição, treinamento e disciplina no local.

Como o aterramento temporário contribui para uma zona de trabalho equipotencial

A estratégia mais eficaz de aterramento temporário concentra-se no ambiente elétrico imediato do trabalhador.

Uma zona de trabalho equipotencial visa manter o trabalhador, as ferramentas, os objetos condutores e a superfície de apoio o mais próximo possível do mesmo potencial elétrico. Isso reduz a probabilidade de o corpo criar uma ponte sobre uma diferença de potencial perigosa.

O aterramento temporário contribui para esse objetivo quando combinado com:

• equipamento de aterramento classificado
• grampos e pontos de contato adequados
• ligação de objetos condutores
• cargo de trabalhador controlado
• limites de trabalho claramente definidos
• registros de inspeção e rastreabilidade
• Acesso restrito a pessoal não envolvido

O Apêndice C da OSHA reconhece zonas equipotenciais, equipamentos isolantes e áreas de trabalho restritas como abordagens de proteção contra potenciais perigosos por contato e por passo.

Regra prática final

O aterramento temporário reduz a exposição à tensão por contato e pisada somente quando controla a diferença de potencial ao redor do trabalhador.

A presença de um cabo de aterramento por si só não torna toda a área segura. O risco de exposição depende de onde o trabalhador se encontra, do que ele toca, de como os objetos condutores estão conectados, da capacidade de aterramento do sistema, de como o cabo está disposto e se a zona protegida é controlada.

Utilize esta lógica de gerenciamento simples:

Identificar a exposição → definir a zona protegida → aterrar objetos condutores → verificar a capacidade de aterramento do equipamento → controlar o acesso → seguir o procedimento do local

Siga as normas locais e os procedimentos de segurança do seu local de trabalho.

Perguntas frequentes

O que é tensão de passo?

A tensão de passo é a diferença de potencial entre dois pontos no solo que os pés de uma pessoa podem conectar. Ela pode expor o corpo à corrente elétrica entre os pés, especialmente perto de equipamentos com defeito ou aterrados.

O que é tensão de toque?

A tensão de toque é a diferença de potencial entre um objeto condutor tocado por uma pessoa e o solo onde essa pessoa está. Ela pode criar exposição da mão ao pé ou do corpo ao solo.

Como o aterramento temporário reduz a exposição à tensão de passo e de toque?

O aterramento temporário pode reduzir a exposição ao ajudar a criar uma zona de trabalho equipotencial, conectar objetos condutores e fornecer um caminho de baixa impedância para a corrente de falta. A proteção depende do projeto, da capacidade nominal, da posição do trabalhador e das normas de segurança do local.

O aterramento temporário elimina completamente o risco de tensão de degrau?

Não. A OSHA afirma que as zonas equipotenciais protegem os trabalhadores dentro da zona, mas não protegem os funcionários localizados total ou parcialmente fora da área protegida. Áreas de trabalho restritas e disciplina no local de trabalho ainda são necessárias.

Por que o comprimento do cabo é importante no aterramento temporário?

O comprimento do cabo pode afetar a queda de tensão no cabo de aterramento e a tensão de exposição do trabalhador durante a passagem de corrente de falha. Cabos mais longos ou mal instalados podem aumentar o risco de exposição se o projeto não for adequadamente planejado.

O que os compradores devem verificar antes de encomendar equipamentos de aterramento temporário?

Os compradores devem verificar a corrente de falha disponível, o tempo de eliminação de falhas, a dimensão e o comprimento do cabo, o tipo de grampo, a interface de conexão, as necessidades de aterramento, a posição do trabalhador, a documentação, a marcação, os registros de inspeção e a rastreabilidade.