O que é Harmônico
Na indústria de iluminação, o termo “harmônico” refere-se a um componente de um sinal periódico distorcido ou não senoidal que possui uma frequência que é um múltiplo inteiro par diferente de zero da frequência fundamental do sinal. Os harmônicos podem ocorrer em correntes ou tensões e são tipicamente causados por cargas não lineares no sistema elétrico.
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Harmônicos podem levar a vários problemas na indústria de iluminação. Um problema comum é o cintilamento das luzes, que pode ocorrer quando há flutuações rápidas na corrente ou na tensão da carga, particularmente em máquinas. Exemplos de máquinas que podem causar cintilamento incluem grandes motores durante a partida, máquinas com cicloconversores como acionamentos de laminadores e elevadores de minas, e máquinas que usam conversores de frequência estáticos, como motores de corrente alternada e fornos de arco elétrico.
Outro problema causado pelos harmônicos é o superaquecimento de transformadores e o disparo de disjuntores. Isso ocorre quando cargas não lineares puxam corrente em pulsos abruptos, em vez de de forma suave e sinusoidal. As correntes harmônicas geradas por essas cargas não lineares podem retornar para outras partes do sistema de energia, resultando no superaquecimento de transformadores e no disparo de disjuntores.
Para medir a presença de harmônicos, costuma-se usar a Distorção Harmônica Total (THD). A THD é a soma de todos os efeitos harmônicos e geralmente é medida até o 50º múltiplo da frequência fundamental (60 Hz nos EUA) ou a 3 kHz. Recomenda-se que os efeitos harmônicos na tensão sejam inferiores a 8 por cento em relação à frequência fundamental, e valores acima de 8 por cento devem ser investigados mais a fundo.
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Perguntas Frequentes
O que Causa Harmônicos Elétricos
Harmônicos ocorrem quando há cargas não lineares que convertem a tensão da linha AC em DC. Esses harmônicos entram no sistema elétrico devido à presença de dispositivos eletrônicos de comutação não lineares, como acionamentos de frequência variável (VFDs), fontes de alimentação de computadores e iluminação de alta eficiência.
A Iluminação LED Causa Harmônicos
Com a instalação de iluminação LED, há a possibilidade de distorção harmônica decorrente da carga. Essa distorção pode levar ao esforço do equipamento e da rede de distribuição elétrica, resultando em maiores despesas de manutenção e tempo de inatividade. É importante notar que, às vezes, os efeitos do estresse harmônico podem não ser evidentes até que haja uma falha completa do equipamento.
Como os Harmônicos Afetam a Qualidade da Energia
Correntes harmônicas têm um impacto negativo na qualidade da energia ao causar um aumento na corrente r.m.s. nos sistemas elétricos. Isso, por sua vez, leva à deterioração da qualidade da tensão de alimentação. Além disso, os harmônicos exercem estresse na rede elétrica e podem danificar equipamentos. Eles também podem interromper a operação normal dos dispositivos e resultar em custos operacionais mais altos.
Como você verifica harmônicos em um sistema de energia
Meça a distorção harmônica total (THD) usando um medidor de clamp que tenha a capacidade de indicar harmônicos. Certifique-se de que a THD para a tensão não exceda 5%, enquanto a THD para a corrente pode ser consideravelmente maior. Para obter mais insights sobre a magnitude e o impacto de cada harmônico, utilize um analisador de qualidade de energia.
Os harmônicos afetam a tensão
Tensões harmônicas, que são produzidas quando correntes harmônicas fluem contra a impedância do harmônico, podem resultar em sobretensões notáveis. Essas sobretensões têm sido observadas causando mau funcionamento de equipamentos, sendo os capacitores especialmente vulneráveis a esses efeitos.
