A energia elétrica que chega até nós é em corrente alternada com a frequência de 60Hz, embora em boa parte das Américas e em alguns países da Ásia essa frequência tipicamente seja de 50Hz. Essa corrente é chamada de fundamental. Já as harmônicas são correntes com frequências múltiplas da fundamental que transitam no sistema causando grandes danos a equipamentos e condutores.
As mudanças no sinal da onda de tensão ou corrente são designadas como distorção, mais conhecidas por THD, ou seja, TOTAL HARMONIC DISTORTION ou Distorção Harmônica Total em português.
A distorção harmônica é composta por várias ondas sobrepostas à onda da corrente ou tensão da frequência fundamental. Essas ondas sobrepostas são harmônicos com ordem desde 2 até 50, ou seja, a frequência da onda puramente senoidal é designada como frequência fundamental, 60 Hz e possui harmônica de ordem 1, enquanto a harmônica de ordem 2 tem o dobro da frequência fundamental, 120 Hz seguindo consecutivamente aumentando 60 Hz até a ordem 50, ou seja, 60, 120, 180, 240 Hz….
Ou seja, podemos concluir que a taxa de distorção harmônica é a diferença entre o valor eficaz da onda completa e o valor eficaz da onda de frequência fundamental.
Com a presença de distorção harmônica, os equipamentos passam a trabalhar de forma deficiente, pois há prejuízo ao fator de potência, os condensadores são sobrecarregados e o isolamento dos condutores sofrem perdas devido às altas temperaturas dos mesmos, ocorrendo queima de aparelhos mais sensíveis.
Outro fator é que com a diminuição da qualidade da energia, paga-se mais do que se consome, por conta do desperdício.
Os efeitos das harmônicas podem ser notados visualmente ou ouvidos também. Alguns são registrados apenas com medidores de temperatura e ainda existem casos, que precisamos de equipamentos especiais para que seja possível notar.
Os principais sinais que podemos visualizar são:
• aquecimentos excessivos,
• disparos de dispositivos de proteção,
• ressonância,
• vibrações e acoplamentos,
• achatamento da forma de onda da tensão,
• tensão elevada entre neutro e terra,
• aumento da queda de tensão e do fator de potência da instalação.
Como consequência dos efeitos mencionados, podem existir problemas associados ao funcionamento e desempenho de motores, fios, cabos, capacitores, computadores, transformadores, entre outros elementos da sua empresa.
É preciso estar atento aos sinais, para que as harmônicas não cheguem a danificar equipamentos, parando toda a sua linha de produção.
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