Começamos este texto do Engenharia 360 explicando que tensão de passo e tensão de toque estudadas, sobretudo, pela Engenharia Elétrica. A primeira diz respeito à diferença de tensão experimentada entre os pés de uma pessoa quando ela está próxima de uma falta à terra em sistemas elétricos, resultando do gradiente de tensão no solo. Já a tensão de toque refere-se à diferença potencial que pode ser experimentada quando uma pessoa toca um objeto aterrado durante uma falta à terra. Continue lendo para saber mais!

Causas da Tensão de Passo e Tensão de Toque

Resumidamente, pode-se dizer que as falhas à terra em sistemas elétricos são as causas da tensão de passo e tensão de toque.

Mas claro que existe diferença entre tensão de passo e tensão de toque, como explicado no começo deste texto. Explicações mais detalhadas sobre o tema podem ser encontradas na NBR 5419, que trara de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA). Fazendo uma relação entre essas tensões, a norma estabelece diretrizes para a proteção de edificações contra raios, e isso inclui a consideração das tensões de passo e toque em áreas próximas a sistemas de aterramento e equipamentos elétricos.

Observação: vale destacar que a NBR 5419 não chega a fornecer uma equação específica para calcular essas tensões, mas orienta sobre a importância de considerar fatores como a corrente da descarga atmosférica, a resistividade do solo e a distância do ser humano ou objeto para reduzir essas tensões a níveis toleráveis.

Perigos da Tensão de Passo e Tensão de Toque

Antes de tudo, vale destacar que ambas as tensões, de passo e toque, são perigosas para pessoas e animais. Mas vamos começar falando da tensão de passo. Nesse caso, há uma queda de tensão no solo causada pela corrente elétrica que flui através dele durante uma falha à terra. Sendo assim, existe risco de eletrocussão, queimaduras, lesões musculares, parada cardíaca e danos neurológicos é considerável.

Agora, na tensão de toque, a pessoa pode experimentar ao tocar um objeto aterrado durante uma falha à terra em um sistema elétrico. Isso pode resultar em riscos semelhantes aos da tensão de passo, incluindo fibrilação ventricular, choque elétrico e danos em equipamentos.

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Cálculo da Tensão de Passo e da Tensão de Toque

De forma simplificada, a tensão de passo é calculada usando a seguinte fórmula básica:

Vs = ρ × (1/2πrI)

Onde:

• Vs é a tensão de passo.
• ρ é a resistividade do solo (em ohm-metro).
• I é a corrente à terra (em amperes).
• r é a distância do ponto onde a corrente entra no solo ao ponto de interesse (geralmente considerada a distância de um passo humano, por exemplo, 1 metro).

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A tensão de toque é calculada de forma semelhante à tensão de passo. A fórmula é a seguinte:

Vt = ρ × (1/2πdI)

Onde:

• Vt é a tensão de toque.
• ρ é a resistividade do solo (em ohm-metro).
• I é a corrente à terra (em amperes).
• d é a distância entre o ponto de contato do objeto aterrado e o ponto em que uma pessoa toca o solo (geralmente considerada a distância entre a mão e o pé da pessoa).

Claro que, numa situação real, muitos fatores podem influenciar esse cálculo, como geometria do sistema de aterramento e a presença de múltiplas correntes de falta. Para cálculos mais precisos, pode ser preciso realizar simulações computacionais, por exemplo, para entender todos os fatores envolvidos.

Uma coisa é certa: quanto mais malhas de aterramento próximas, menor tende a ser o valor dessas tensões!

Medidas contra Tensão de Passo e da Tensão de Toque

Para começar, a melhor forma de mitigar tensões de passo e tensões de toque é conscientizar as pessoas que operam em zonas de risco. Claro que deve-se evitar ingressar em locais suspeitos, realizar passos curtos ou rastejar quando necessário se mover, pular com ambos os pés juntos para reduzir a diferença de tensão. Também evitar tocar em objetos metálicos, prevenir quedas para minimizar o contato com o solo, manter a calma e relatar às autoridades qualquer suspeita de tensão.

O Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), considerando parâmetros como corrente da descarga atmosférica, resistividade do solo e distância do ser vivo ou objeto, indica:

• realizar um aterramento eficaz,
• aplicar camadas de material de baixa resistividade ao solo,
• instalar grades ou malhas condutoras,
• usar Equipamentos de Proteção Individual (EPI) apropriados,
• manter uma distância segura entre áreas públicas e potenciais fontes de tensão de passo,
• providenciar sinalização adequada em áreas de perigo,
• empregar dispositivos de detecção de falhas à terra,
• realizar monitoramento e manutenção de sistemas de aterramento, e
• em algumas situações, implementar barreiras físicas de proteção.

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Fontes: Blog Professor Pablo Guimarães, Tok Engenharia.

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Eduardo Mikail

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