O grau com que harmônicas podem ser toleradas em um sistema de alimentação depende da susceptibilidade da carga (ou da fonte de potência). Os equipamentos menos sensíveis, geralmente, são os de aquecimento (carga resistiva), para os quais a forma de onda não é relevante. Os mais sensíveis são aqueles que, em seu projeto, assumem a existência de uma alimentação senoidal como, por exemplo, equipamentos de comunicação e processamento de dados. No entanto, mesmo para as cargas de baixa susceptibilidade, a presença de harmônicas (de tensão ou de corrente) podem ser prejudiciais, produzindo maiores esforços nos componentes e isolantes.
Motores e geradores
O maior efeito dos harmônicos em máquinas rotativas (indução e síncrona) é o aumento do aquecimento devido ao aumento das perdas no ferro e no cobre. Afeta-se, assim, sua eficiência e o torque disponível. Além disso, tem-se um possível aumento do ruído audível, quando comparado com alimentação senoidal.
Transformadores
Também neste caso tem-se um aumento nas perdas. Harmônicos na tensão aumentam as perdas ferro, enquanto harmônicos na corrente elevam as perdas cobre. A elevação das perdas cobre deve-se principalmente ao efeito pelicular, que implica numa redução da área efetivamente condutora à medida que se eleva a frequência da corrente.
Cabos de alimentação
Em razão do efeito pelicular, que restringe a seção condutora para componentes de frequência elevada, também os cabos de alimentação têm um aumento de perdas devido às harmônicas de corrente. Além disso tem-se o chamado "efeito de proximidade", o qual relaciona um aumento na resistência do condutor em função do efeito dos campos magnéticos produzidos pelos demais condutores colocados nas adjacências.
Capacitores
O maior problema aqui é a possibilidade de ocorrência de ressonâncias (excitadas pelas harmônicas), podendo produzir níveis excessivos de corrente e/ou de tensão. Além disso, como a reatância capacitiva diminui com a frequência, tem-se um aumento nas correntes relativas às harmônicas presentes na tensão.
Equipamentos eletrônicos
Alguns equipamentos podem ser muito sensíveis a distorções na forma de onda de tensão. Por exemplo, se um aparelho utiliza os cruzamento com o zero (ou outros aspectos da onda de tensão) para realizar alguma ação, distorções na forma de onda podem alterar, ou mesmo inviabilizar, seu funcionamento.
Aparelhos de medição
Aparelhos de medição e instrumentação em geral são afetados por harmônicas, especialmente se ocorrerem ressonâncias que afetam a grandeza medida.
Dispositivos com discos de indução, como os medidores de energia, são sensíveis a componentes harmônicas, podendo apresentar erros positivos ou negativos, dependendo do tipo de medidor e da harmônica presente. Em geral a distorção deve ser elevada (>20%) para produzir erro significativo.
Relés de proteção e fusíveis
Um aumento da corrente eficaz devida a harmônicas sempre provocará um maior aquecimento dos dispositivos pelos quais circula a corrente, podendo ocasionar uma redução em sua vida útil e, eventualmente, sua operação inadequada.
Fonte: DSE - FEEC - Unicamp
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segunda-feira, 3 de dezembro de 2018
domingo, 2 de dezembro de 2018
Distúrbios em Instalações Elétricas Hospitalares
Os problemas na qualidade da energia elétrica inclui uma gama de fenômenos, abrangendo áreas de interesse do sistema de energia elétrica, os distúrbios afetam o nível de distribuição comparado com outros níveis, esses problemas provocam danos no funcionamento e desempenho de alguns equipamentos, entre eles os hospitalares. Por essa razão,faz-se necessário desenvolver um artigo com estudo de caso, com intuito de mensurar o comportamento e desempenho dos mais variados aparelhos em exposição aos distúrbios ocorridos nas instalações elétricas de estabelecimentos assistenciais de saúde.
As instalações elétricas hospitalares constituem-se em um conjunto de equipamentos que operam de maneira coordenada com finalidade de fornecer energia elétrica aos vários equipamentos, dentro dos padrões de qualidade e confiabilidade, mas atualmente a “qualidade da energia” inclui uma gama de fenômenos, abrangendo áreas de interesse de sistemas da energia elétrica até problemas relacionados com a comunicação em redes de transmissão de dados.
Independentemente da definição e conceituação da qualidade de energia, existe uma preocupação em analisar de que forma os problemas de distúrbios interferem nos parâmetros sensíveis de medições e monitoramentos dos aparelhos nos pacientes. Dessa forma é considerado um assunto técnico emergencial, possibilitando-se desenvolver estudos dos impactos causados pelos distúrbios nos equipamentos instalados ao sistema elétrico hospitalar, para isso se pode realizar analises especificas dos problemas com os sinais de tensão e sua amplitude, forma de onda e frequência.
Os aparelhos hospitalares são submetidos às diversas solicitações durante sua vida útil. O tempo de interrupção do fornecimento de energia e os distúrbios a ele inseridos, é resultado direto da gravidade e ocorrência de quando ocorrem falhas, tanto de funcionamento, quanto de medição e monitoramento. Deste modo, o conhecimento adequado de alguns sintomas, suas causas e efeitos são de suma importância, pois se permite evitar a evolução de problemas indesejáveis com prejuízos financeiros elevados e vidas humanas.
Assim, por essa razão, a checagem da existência de distúrbios nas instalações elétricas através de um estudo de caso no hospital e maternidade, Fundação Santa Casa de Misericórdia do Pará, faz-se importante para propor soluções, objetivando a completa ou parcial diminuição dos problemas.
As próximas seções deste artigo estarão organizadas da seguinte forma: na seção II,serão abordados os conceitos dos principais distúrbios existentes, mostrando como e em quais ambientes mais ocorrem, as características e magnitude de alguns deles poderão ser observada nos dados apresentados nos gráficos existentes no transcorrer do artigo.
Fonte:J.T.P. de Oliveira, T.J. da S. de Medeiros Jr, R.A.Vilhena, R. C. D. Arrifano.
Leia o trabalho todo aqui
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As instalações elétricas hospitalares constituem-se em um conjunto de equipamentos que operam de maneira coordenada com finalidade de fornecer energia elétrica aos vários equipamentos, dentro dos padrões de qualidade e confiabilidade, mas atualmente a “qualidade da energia” inclui uma gama de fenômenos, abrangendo áreas de interesse de sistemas da energia elétrica até problemas relacionados com a comunicação em redes de transmissão de dados.
Independentemente da definição e conceituação da qualidade de energia, existe uma preocupação em analisar de que forma os problemas de distúrbios interferem nos parâmetros sensíveis de medições e monitoramentos dos aparelhos nos pacientes. Dessa forma é considerado um assunto técnico emergencial, possibilitando-se desenvolver estudos dos impactos causados pelos distúrbios nos equipamentos instalados ao sistema elétrico hospitalar, para isso se pode realizar analises especificas dos problemas com os sinais de tensão e sua amplitude, forma de onda e frequência.
Os aparelhos hospitalares são submetidos às diversas solicitações durante sua vida útil. O tempo de interrupção do fornecimento de energia e os distúrbios a ele inseridos, é resultado direto da gravidade e ocorrência de quando ocorrem falhas, tanto de funcionamento, quanto de medição e monitoramento. Deste modo, o conhecimento adequado de alguns sintomas, suas causas e efeitos são de suma importância, pois se permite evitar a evolução de problemas indesejáveis com prejuízos financeiros elevados e vidas humanas.
Assim, por essa razão, a checagem da existência de distúrbios nas instalações elétricas através de um estudo de caso no hospital e maternidade, Fundação Santa Casa de Misericórdia do Pará, faz-se importante para propor soluções, objetivando a completa ou parcial diminuição dos problemas.
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Fonte:J.T.P. de Oliveira, T.J. da S. de Medeiros Jr, R.A.Vilhena, R. C. D. Arrifano.
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