Eletricidade - Harmônicas sob controle - Questões sobre Eletricidade
Autor: Mauro Eletricista - Paraiso-SP | Publicado: 2011-10-18T02:48:00-07:00


Harmônicas sob controle&nbsp;Por José Mauricio Santos Pinheiro&nbsp;O crescimento das redes de computadores em instalações residenciais, comerciais e &nbsp;industriais, e o aumento na utilização de equipamentos&nbsp;eletroeletrônicos fazem com que a perturbação das frequências harmônicas nas instalações elétricas seja cada vez mais recorrente.&nbsp;&nbsp;Equipamentos como fontes de computadores, reatores eletrônicos, variadores de velocidade e fontes de alimentação em geral introduzem deformações na frequência da rede elétrica. A decomposição desses sinais deformados em somas de sinais perfeitos de diferentes frequências resulta no aparecimento das componentes harmônicas de um sinal.&nbsp;Dessa forma, para instalações com sinais na frequência de 60 Hz podem existir outros sinais em frequências múltiplas, como 180 Hz, 300Hz, 420 Hz, etc. Se os componentes eletrônicos dos dispositivos alimentados por essa rede elétrica não forem projetados e especificados considerando a presença desses sinais, eles poderão sofrer danos ou ter seu funcionamento e desempenho afetados.&nbsp;Os principais efeitos perceptíveis provocados pela presença de tensões e correntes harmônicas no sistema elétrico de uma instalação são os seguintes:- Aquecimento excessivo de condutores, motores, geradores e transformadores- Desarme aleatório de disjuntores e outros dispositivos de proteção- Queima frequente de fusíveis- Ruídos excessivos em painéis elétricos, transformadores e motores&nbsp;Outros efeitos desse fenômeno são o surgimento de EMI (Interferência Eletromagnética) nas redes de computadores e sistemas de telefonia, bem como o aparecimento de tensões inaceitáveis entre neutro e terra nos circuitos destinados à alimentação dos equipamentos eletrônicos (computadores, impressoras, roteadores, switches, PABX, etc.), além da diminuição do fator de potência da instalação e do aumento nas quedas de tensão nos condutores elétricos.&nbsp;Quais providências tomar?Considerando os diversos problemas causados pelas correntes e tensões harmônicas em instalações elétricas destinadas a redes de computadores, torna-se condição fundamental saber lidar com seus efeitos e tentar, tecnicamente, reduzi-los ou isolá-los. O principal é impedir que as harmônicas circulem pelos componentes da instalação ou, caso isso não seja possível, considerar sua existência no projeto, seleção e dimensionamento dos equipamentos e dispositivos que serão submetidos aos seus efeitos.&nbsp;Em princípio, há três formas de abordar o problema: utilizando filtros de harmônicas, utilizando transformadores de separação ou dimensionando os componentes para suportar seus efeitos.&nbsp;No primeiro caso, instalam-se junto às fontes poluidoras (ou internamente a elas), os chamados&nbsp;filtros de harmônicas, que podem ser de dois tipos: filtros passivos ou filtros ativos. O objetivo é acondicionar as correntes harmônicas entre a fonte poluidora e o filtro, impedindo que o restante da instalação sofra os efeitos indesejados da circulação das harmônicas.&nbsp;Já a função dos&nbsp;transformadores de separação&nbsp;é manter determinadas ordens de harmônicas no secundário do transformador, evitando que elas se propaguem para o restante do sistema elétrico da instalação. Essa solução pode ser empregada, por exemplo, para conectar quadros de distribuição que alimentam exclusivamente os circuitos de iluminação com lâmpadas fluorescentes, cujos reatores são fontes de frequências harmônicas. Dessa forma, as harmônicas geradas pelos reatores estarão presentes apenas entre o transformador e as lâmpadas, não afetando o funcionamento de outros equipamentos eletrônicos presentes na instalação.&nbsp;Finalmente, quando a instalação elétrica não apresenta nenhuma filtragem ou confinamento das harmônicas, a opção é dimensionar os componentes para que suportem os efeitos produzidos pelas correntes harmônicas. Os condutores elétricos e os transformadores devem ser especialmente escolhidos e dimensionados considerando o aquecimento produzido pelas harmônicas. Essa condição de trabalho normalmente no leva a selecionar condutores de fase e neutro com maiores seções (o condutor neutro pode ter sua seção até dobrada em relação à seção do condutor fase, com o objetivo de compensar o aquecimento adicional provocado pelas harmônicas), assim como transformadores de alimentação de maior potência ou com componentes internos mais reforçados.&nbsp;Fonte:&nbsp;Projeto de Redes