Gra\u00e7as ao matem\u00e1tico Jean-Baptiste Fourier<\/strong> pode-se decompor dita forma de onda numa soma de correntes com frequ\u00eancias m\u00faltiplas da frequ\u00eancia fundamental (50-60 Hz).<\/p>\n Tratam-se, assim, de perturba\u00e7\u00f5es que t\u00eam origem nas pr\u00f3prias instala\u00e7\u00f5es, diferentes de outros fatores de qualidade de rede como poderiam ser a amplitude, a frequ\u00eancia ou a simetria, que s\u00e3o ocasionadas pelo fornecedor de energia.<\/p>\n Al\u00e9m dos mencionados efeitos na forma de onda em corrente, os harm\u00f3nicos em corrente<\/strong> provocam tamb\u00e9m um efeito de distor\u00e7\u00e3o na onda de tens\u00e3o<\/strong>, devido \u00e0s quedas de tens\u00e3o que se produzem ao circular ditas correntes atrav\u00e9s da imped\u00e2ncia das linhas e transformadores.<\/p>\n Ditas distor\u00e7\u00f5es podem ser medidas mediante analisadores de redes<\/strong> e quantificam-se principalmente em percentagem de distor\u00e7\u00e3o ou taxa de distor\u00e7\u00e3o harm\u00f3nica (THD)<\/strong>. A n\u00edvel internacional, existem normas que estabelecem os valores limite de distor\u00e7\u00e3o harm\u00f3nica, que \u00e9 importante minimizar porque os seus efeitos podem repercutir-se em instala\u00e7\u00f5es pr\u00f3ximas de outros utilizadores (ver IEC-61000-2-2; 2-4; 3-2; 3-4; 3-12; IEEE-519-2014<\/strong>).<\/p>\n Depois desta introdu\u00e7\u00e3o concetual, vejamos quais s\u00e3o as cargas n\u00e3o lineares mais comuns:<\/p>\n Um dos efeitos mais importantes da distor\u00e7\u00e3o em corrente causado pelas cargas listadas \u00e9 um aumento da corrente eficaz<\/strong> na rede que acarreta um aumento desnecess\u00e1rio do consumo e problemas relacionados com o dimensionamento de cabos e transformadores.<\/p>\n As suas principais consequ\u00eancias s\u00e3o:<\/p>\n O aumento da corrente eficaz<\/strong> pode implicar que a corrente que vai circular pelos condutores seja superior \u00e0 admiss\u00edvel dos mesmos, sendo necess\u00e1rio aumentar a sec\u00e7\u00e3o destes, se n\u00e3o se tiver tido em conta o efeito causado pelas correntes harm\u00f3nicas. Esta problem\u00e1tica pode ser especialmente cr\u00edtica para os condutores de neutro, uma vez que os harm\u00f3nicos triplos (de ordem \u00edmpar m\u00faltipla de 3: 3, 9, 15), causados principalmente por cargas monof\u00e1sicas, fazem com que o retorno das correntes harm\u00f3nicas se produza pelo neutro somando-se entre elas. \u00c9 essencial controlar o n\u00edvel de excesso de intensidades no neutro<\/strong>, uma vez que o aquecimento excessivamente pode levar a degrada\u00e7\u00f5es importantes, chegando inclusivamente a um corte do mesmo se n\u00e3o for devidamente controlado. O corte do neutro acarretaria uma sobretens\u00e3o permanente na rede, destruindo equipamentos que n\u00e3o estejam protegidos contra esta situa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n A presen\u00e7a de harm\u00f3nicos<\/strong> na rede aumenta o valor das perdas por histerese e as perdas por correntes de Foucault<\/strong> nos transformadores, aumentando a sua temperatura de funcionamento reduzindo, assim, a sua vida \u00fatil. Assim, os transformadores afetados por correntes harm\u00f3nicas sofrer\u00e3o uma desclassifica\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia<\/strong> (perda de capacidade) na qual podem trabalhar sem gerar o aquecimento que exceda o normal.<\/p>\n A corrente eficaz<\/strong> que circula pelos condutores pode ver-se alterada, de forma importante, com o aumento de corrente devido aos harm\u00f3nicos da instala\u00e7\u00e3o, podendo chegar a superar os limites t\u00e9rmicos dos interruptores autom\u00e1ticos e fazendo-os disparar. Ainda que seja improv\u00e1vel, a presen\u00e7a de harm\u00f3nicos pode chegar a provocar o disparo dos interruptores autom\u00e1ticos atrav\u00e9s de prote\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica<\/strong> no caso de o fator de pico da onda de corrente superar o limite dos mesmos. \u00c9 frequente encontrar fatores de pico elevados em cargas monof\u00e1sicas como computadores ou ilumina\u00e7\u00e3o de descarga. As correntes harm\u00f3nicas t\u00eam um efeito indireto sobre o disparo de interruptores diferenciais, uma vez que o facto de circularem atrav\u00e9s de um diferencial n\u00e3o produzir\u00e1 um disparo. Por outro lado, implicar\u00e1 um comportamento da rede a montante do diferencial caracterizado por uma elevada imped\u00e2ncia perante as correntes harm\u00f3nicas, fazendo com que estas circulem por capacidades parasitas ou elementos capacitivos conectados a terra (Filtros EMC), fazendo com que aumente o n\u00edvel de fuga observado pela prote\u00e7\u00e3o diferencial ou provocando disparos intempestivos.<\/p>\n Os condensadores s\u00e3o elementos que podem apresentar resson\u00e2ncia em paralelo com o comportamento indutivo do transformador e da cablagem de alimenta\u00e7\u00e3o da instala\u00e7\u00e3o. Esta resson\u00e2ncia faz aumentar muito a imped\u00e2ncia do conjunto a uma frequ\u00eancia determinada que variar\u00e1 em fun\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia da bateria de condensadores ou das condi\u00e7\u00f5es de imped\u00e2ncia do sistema de alimenta\u00e7\u00e3o. Devido a estas caracter\u00edsticas dos elementos capacitivos, e em combina\u00e7\u00e3o com a presen\u00e7a de harm\u00f3nicos na rede, poder-se-\u00e3o produzir dois fen\u00f3menos prejudiciais para a instala\u00e7\u00e3o:<\/p>\n Uma vez tratadas as consequ\u00eancias dos harm\u00f3nicos em corrente, vejamos as principais problem\u00e1ticas relativamente aos harm\u00f3nicos em tens\u00e3o:<\/p>\n A distor\u00e7\u00e3o em tens\u00e3o \u00e9 consequ\u00eancia da passagem de correntes harm\u00f3nicas pelas imped\u00e2ncias que fazem parte dos diferentes elementos de distribui\u00e7\u00e3o e alimenta\u00e7\u00e3o da instala\u00e7\u00e3o. A distor\u00e7\u00e3o em tens\u00e3o \u00e9 especialmente relevante, dado que elevados n\u00edveis podem provocar avarias de equipamentos em instala\u00e7\u00f5es e, por este motivo, existem normas relativamente aos n\u00edveis de compatibilidade para este tipo de perturba\u00e7\u00f5es. A norma EN 50160<\/strong> indica condi\u00e7\u00f5es a cumprir tanto por parte do consumidor como parte do distribuidor no ponto de acoplagem (PCC), enquanto a norma 61000-2-4<\/strong> estabelece limites m\u00e1ximos de distor\u00e7\u00e3o para o funcionamento correto de diferentes tipos de cargas. Em dita norma definem-se tamb\u00e9m diferentes classes de ambiente. A t\u00edtulo de exemplo, o limite de distor\u00e7\u00e3o em tens\u00e3o para a classe 1, que engloba cargas sens\u00edveis como automatismos, computadores, etc. fixa-se em 5%. Isto significa que para valores superiores de distor\u00e7\u00e3o estes tipos de cargas podem ser afetadas e operar de forma inadequada.<\/p>\n Os motores de indu\u00e7\u00e3o ver\u00e3o aumentadas as suas perdas como consequ\u00eancia do aumento das correntes parasitas. Adicionalmente, e em fun\u00e7\u00e3o das sequ\u00eancias de rodagem que induzem os campos magn\u00e9ticos provocados pelos harm\u00f3nicos em tens\u00e3o, o motor pode experienciar acelera\u00e7\u00f5es (sequ\u00eancia positiva), travagem (sequ\u00eancia negativa), ou ambos \u00e0 vez, provocando vibra\u00e7\u00f5es e excentricidades que produzem o desgaste mec\u00e2nico dos seus componentes. O estudo da desclassifica\u00e7\u00e3o dos motores perante a taxa de distor\u00e7\u00e3o em tens\u00e3o \u00e9 indicado nas normas EN 60034-12 e NEMA MG1<\/strong>. Definitivamente, os fatores observados provocam uma perda de par no motor e uma diminui\u00e7\u00e3o do seu rendimento.<\/p>\n Muitos dispositivos eletr\u00f3nicos disp\u00f5em de controladores que ativam o funcionamento da carga com a passagem por zero da tens\u00e3o. Isto emprega-se para minimizar os picos de corrente de comuta\u00e7\u00e3o de muitas cargas indutivas e minimizar o seu impacto a n\u00edvel de compatibilidade eletromagn\u00e9tica. Perante uma distor\u00e7\u00e3o em tens\u00e3o, o funcionamento de ditos equipamentos pode ser totalmente errado, podem fazer com que se danifiquem, entrem em ciclo, se reiniciem, etc<\/p>\n A n\u00edvel de poupan\u00e7a, pese embora se tenha comentado que os harm\u00f3nicos fazem aumentar a corrente eficaz e isso implica um aumento do consumo energ\u00e9tico, n\u00e3o \u00e9 razo\u00e1vel implementar solu\u00e7\u00f5es de filtragem de harm\u00f3nicos a fim de reduzir as perdas adicionais, uma vez que o equipamento exigido para tal finalidade acarreta um consumo que provavelmente n\u00e3o pressupor\u00e1 uma poupan\u00e7a.<\/p>\n A resposta a esta pergunta reside nas vantagens de dispor de energia el\u00e9trica de qualidade circulando pelo nosso sistema el\u00e9trico:<\/p>\n Evitar disparos desnecess\u00e1rios nas prote\u00e7\u00f5es e garantir o bom funcionamento dos equipamentos contribuir\u00e1 para manter a continuidade no servi\u00e7o<\/strong>, essencial em toda a atividade industrial.<\/p>\n O facto de manter as taxas de distor\u00e7\u00e3o em n\u00edveis reduzidos, permitir\u00e1 conseguir poupan\u00e7as excelentes na manuten\u00e7\u00e3o dos equipamentos, assegurando que estes trabalham sempre em condi\u00e7\u00f5es \u00f3timas e evitando avarias prematuras que afetar\u00e3o tanto a continuidade no servi\u00e7o, como o impacto econ\u00f3mico de repara\u00e7\u00f5es ou substitui\u00e7\u00f5es.<\/p>\n Al\u00e9m destas considera\u00e7\u00f5es, \u00e9 necess\u00e1rio entender a seguran\u00e7a<\/strong> nas instala\u00e7\u00f5es el\u00e9tricas como uma prioridade, sobretudo tendo em conta a presen\u00e7a de pessoal em intera\u00e7\u00e3o com maquinaria e a preven\u00e7\u00e3o de acidentes graves, como por exemplo, inc\u00eandios. Neste sentido, dispor de cablagem e equipamentos corretamente dimensionados para as condi\u00e7\u00f5es de trabalho \u00e9 algo chave na hora de minimizar falhas de isolamento e sobreaquecimento de componentes.<\/p>\n A \u00faltima novidade da Circutor<\/strong> em mat\u00e9ria de filtra\u00e7\u00e3o de harm\u00f3nicos chega com o lan\u00e7amento dos novos filtros ativos AFQm<\/strong>. A s\u00e9rie AFQ<\/strong> renova-se com mais possibilidades gra\u00e7as a um design modular agora mais compacto, mais leve, mais eficiente e com a garantia de qualidade funcional do seu antecessor AFQevo<\/strong>.<\/p>\n O princ\u00edpio de funcionamento do filtro AFQm<\/strong> \u00e9 a inje\u00e7\u00e3o de correntes em contra fase em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s correntes harm\u00f3nicas circulantes na rede. O equipamento mede a taxa de distor\u00e7\u00e3o que chega e o compensa para obter o melhor ajuste poss\u00edvel a uma onda senoidal ideal, como ilustra a figura em seguida:<\/p>\n Desta forma, consegue-se uma filtra\u00e7\u00e3o de alta precis\u00e3o, contribuindo para manter um fornecimento el\u00e9trico de qualidade que se repercutir\u00e1 numa maior efici\u00eancia e num melhor funcionamento global dos elementos na instala\u00e7\u00e3o, como se detalhou em pontos anteriores deste artigo.<\/p>\n Devido \u00e0 elevada presen\u00e7a de harm\u00f3nicos nas instala\u00e7\u00f5es el\u00e9tricas da atualidade, os filtros ativos AFQm<\/strong> t\u00eam cabida numa variedade de aplica\u00e7\u00f5es, especialmente nas ind\u00fastrias nas quais seja indispens\u00e1vel uma alta qualidade da forma de onda. O AFQm elimina os harm\u00f3nicos e cuida da qualidade de fornecimento na sua instala\u00e7\u00e3o. <\/strong><\/p>\n Filtro ativo multifun\u00e7\u00f5es com sele\u00e7\u00e3o priorit\u00e1ria entre as seguintes tarefas:<\/p>\n <\/p>\n Instala\u00e7\u00e3o r\u00e1pida e coloca\u00e7\u00e3o em funcionamento em passos simples.<\/strong><\/p>\n Basta realizar as conex\u00f5es \u00e0 rede do filtro e dos transformadores de medi\u00e7\u00e3o, configurar o equipamento atrav\u00e9s do seu ecr\u00e3 t\u00e1til e proceder \u00e0 sua coloca\u00e7\u00e3o em funcionamento. O pr\u00f3prio equipamento certificar-se-\u00e1 de que o arranque se pode realizar com seguran\u00e7a gra\u00e7as a um sistema interno de autodiagn\u00f3stico. O seu display a cores permite tanto configurar o equipamento, como visualizar o estado da instala\u00e7\u00e3o em tempo real.<\/strong><\/p>\n Encontra a combina\u00e7\u00e3o que melhor se adequa \u00e0s suas necessidades de filtra\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n A gama compacta AFQm consiste em 3 modelos de instala\u00e7\u00e3o em mural: 30A, 60A e 100A<\/strong>. Em compara\u00e7\u00e3o com o modelo anterior, os novos filtros ativos s\u00e3o agora mais compactos, mais leves e mais silenciosos e possibilitam um maior n\u00famero de combina\u00e7\u00f5es. Para instala\u00e7\u00f5es com necessidades de maior capacidade de filtra\u00e7\u00e3o, podem instalar-se modelos de 100A numa disposi\u00e7\u00e3o tipo arm\u00e1rio, conseguindo arm\u00e1rios de at\u00e9 400A<\/strong>. Neste tipo de configura\u00e7\u00f5es, apenas um dos m\u00f3dulos atuar\u00e1 como master, sendo este mesmo o encarregado pela gest\u00e3o global do sistema de filtra\u00e7\u00e3o. Deste modo, consegue-se uma poupan\u00e7a significativa em transformadores de medi\u00e7\u00e3o e em cablagem el\u00e9trica, requerendo apenas 3 transformadores de medi\u00e7\u00e3o<\/strong> conectados ao master e a cablagem do bus CAN<\/strong> entre os m\u00f3dulos slave. Em casos com uma procura de filtra\u00e7\u00e3o ainda maior, a fun\u00e7\u00e3o master-slave pode ser alargada at\u00e9 100 unidades conectadas em paralelo<\/strong>.<\/p>\n Gere o equipamento esteja aonde estiver atrav\u00e9s de PC ou de dispositivos m\u00f3veis<\/strong><\/p>\n O AFQm incorpora comunica\u00e7\u00f5es Ethernet TCP\/IP e Modbus TCP<\/strong> para uma monitoriza\u00e7\u00e3o online<\/strong> atrav\u00e9s da p\u00e1gina web, a partir da qual se podem extrair dados em formato Excel<\/strong> atrav\u00e9s de descarga direta (sem necessidade de software). Al\u00e9m disso, possibilita configurar o equipamento de forma completa, com todas as funcionalidades da configura\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s do ecr\u00e3 e permite realizar um acompanhamento do estado do filtro em tempo real e \u00e0 dist\u00e2ncia.<\/p>\n A t\u00edtulo de exemplo, poder-se-ia colocar o equipamento em funcionamento \u00e0 dist\u00e2ncia, com pessoal in-situ apenas respons\u00e1vel pela instala\u00e7\u00e3o f\u00edsica do filtro e realizar as tarefas, como por exemplo, a supervis\u00e3o de forma remota. Assim, conseguiremos poupar em custos de desloca\u00e7\u00e3o de pessoal t\u00e9cnico<\/strong> ao local da instala\u00e7\u00e3o, destinando este tipo de recursos quando for estritamente necess\u00e1rio.<\/p>\n Todas as leituras ficam registadas na mem\u00f3ria do equipamento para n\u00e3o perder qualquer detalhe <\/strong><\/p>\n O filtro armazena leituras com uma periodicidade de um minuto<\/strong> e capacidade para 7 anos de registo de dados<\/strong> gra\u00e7as \u00e0 sua mem\u00f3ria interna de 2 Gb. Ditos registos poder\u00e3o ser recuperados atrav\u00e9s de comunica\u00e7\u00f5es para uma an\u00e1lise de profundidade do comportamento da instala\u00e7\u00e3o.<\/p>\n O equipamento integra todos os sistemas centrados para minimizar as suas necessidades de manuten\u00e7\u00e3o<\/p>\n O AFQm<\/strong> disp\u00f5e de uma s\u00e9rie de sistemas que se encarregam de garantir a seguran\u00e7a do filtro em funcionamento:<\/p>\n![\"Elementos](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-elementos.jpg\")
\nElementos t\u00e3o comuns como os computadores requerem convers\u00f5es CA-CC.<\/em><\/strong><\/p>\n
\n\n
![\"cargas](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD_armonicos-grupos.jpg\")
<\/p>\n
\nSobrecarga de condutores<\/h5>\n
Desclassifica\u00e7\u00e3o dos transformadores<\/h5>\n
Disparo de prote\u00e7\u00f5es<\/h5>\n
Resson\u00e2ncia e sobrecarga de baterias de condensadores<\/h5>\n
\n
\nDistor\u00e7\u00e3o em tens\u00e3o<\/h5>\n
Efeito sobre motores de indu\u00e7\u00e3o<\/h5>\n
Perturba\u00e7\u00f5es de passagem por zero<\/h5>\n
![\"Perturba\u00e7\u00f5es](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-perturbaciones.jpg\")
\nUma vez analisadas as origens e os efeitos dos harm\u00f3nicos, \u00e9 importante destacar que o interesse para a sua elimina\u00e7\u00e3o das instala\u00e7\u00f5es el\u00e9tricas n\u00e3o \u00e9 puramente econ\u00f3mico, mas est\u00e1 focado em garantir um fornecimento el\u00e9trico de qualidade. Ao contr\u00e1rio do que acontece com o fator de pot\u00eancia, hoje em dia n\u00e3o existem penaliza\u00e7\u00f5es devido a problemas relacionados com a presen\u00e7a de harm\u00f3nicos nas redes dos consumidores de energia el\u00e9trica.<\/p>\n
\nEnt\u00e3o, com que objetivo se deve minimizar a presen\u00e7a de harm\u00f3nicos nas nossas instala\u00e7\u00f5es?<\/h4>\n
A proposta da CIRCUTOR: Filtros ativos AFQm<\/h4>\n
![\"Princ\u00edpio](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-principio-func.jpg\")
\nPrinc\u00edpio de funcionamento de um filtro ativo<\/strong><\/em><\/p>\n![\"filtra\u00e7\u00e3o](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-grafic-afqm.jpg\")
<\/p>\n
\nCaracter\u00edsticas do filtro ativo AFQm<\/h4>\n
![\"Multifuncional\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-multifuncional.jpg\")
<\/p>\nMultifuncional<\/h5>\n
\n
![\"Pr\u00e1tica\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-practico.jpg\")
<\/p>\nPr\u00e1tica<\/h5>\n
\n<\/strong><\/p>\nInterativo<\/h5>\n
![\"Interativo\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-interactivo.jpg\")
<\/p>\n\n
![\"Solu\u00e7\u00e3o](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-conexionado.jpg\")
![\"Visualiza\u00e7\u00e3o](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-tiemporeal.jpg\")
<\/p>\nModular<\/h5>\n
![\"Modular\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-modular2.jpg\")
<\/p>\n![\"Modular\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-modular1.jpg\")
![\"Modular\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-modular3.jpg\")
<\/p>\nComunic\u00e1vel<\/h5>\n
Rastre\u00e1vel<\/h5>\n
![\"Trazable\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-trazable.jpg\")
<\/p>\nSeguro<\/h5>\n
\n
![\"Ativa\u00e7\u00e3o](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-seguro.jpg\")
<\/p>\n