A partir do momento
em que a utilização de redes de computadores em instalações
residenciais, comerciais e industriais se tornou comum
e começou a crescer a utilização de equipamentos eletroeletr�nicos
em todos os ambientes, a perturbação das freq�ências
harm�nicas nas instalações elétricas ficaram cada
vez mais freq�entes.
Equipamentos como
fontes de computadores, reatores eletr�nicos, variadores
de velocidade e fontes de alimentação em geral introduzem
deformações na freq�ência da rede elétrica. A decomposição
desses sinais deformados em somas de sinais perfeitos
de diferentes freq�ências resulta no aparecimento
das componentes harm�nicas de um sinal.
Dessa forma, para
instalações com sinais na freq�ência de 60 Hz, podem
existir outros sinais em freq�ências m�ltiplas, como
180, 300, 420 Hz, etc. Se os componentes eletr�nicos
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 o desempenho afetados.
Os principais efeitos
perceptíveis provocados pela presença de tensões e
correntes harm�nicas no sistema elétrico de uma instalação
são os seguintes:
Aquecimento excessivo
de condutores, motores, geradores e transformadores;
Desarmes aleatórios
de disjuntores e outros dispositivos de proteção;
Queimas inexplicáveis
de fusíveis;
Ruídos excessivos
em painéis elétricos, transformadores e motores;
Outro efeito é 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 a alimentação dos equipamentos eletr�nicos
(computadores, impressoras, roteadores, switches,
PABX, etc), além da diminuição do fator de potência
da instalação e aumento nas quedas de tensão nos condutores
elétricos.
Quais providências
tomar?
Considerando os diversos
problemas causados pelas correntes e tensões harm�nicas
em uma instalação elétrica destinada a uma rede de
computadores, torna-se uma condição fundamental saber
lidar com seus efeitos e tentar, tecnicamente, reduzi-los
ou isolá-los. O principal é impedir que as harm�nicas
circulem pelos componentes da instalação ou, caso
isso não seja possível, sua existência deve ser considerada
no projeto, seleção e dimensionamento dos equipamentos
e dispositivos que serão submetidos aos seus efeitos.
Em princípio, temos
três formas de abordar o problema: utilizando filtros
de harm�nicas, utilizando transformadores de separação,
dimensionando os componentes para suportar os efeitos.
No primeiro caso,
podemos instalar junto às fontes poluidoras (ou internamente
a elas), os chamados "filtros de harm�nicas",
que podem ser de dois tipos: filtros passivos ou filtros
ativos. Quando utilizamos esses filtros, o objetivo
é acondicionar as correntes harm�nicas entre a fonte
poluidora e o filtro, impedindo que o restante da
instalação sofra os efeitos indesejados da circulação
das harm�nicas.
No segundo caso, podemos
utilizar transformadores de separação, cuja função
é manter determinadas ordens de harm�nicas no secundário
do transformador, não permitindo 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 l�mpadas fluorescentes,
cujos reatores são fontes de freq�ências harm�nicas.
Dessa forma, as harm�nicas geradas pelos reatores
estarão presentes apenas entre o transformador e as
l�mpadas, não afetando o funcionamento de outros equipamentos
eletr�nicos presentes na instalação.
No terceiro caso,
quando a instalação elétrica não apresenta nenhuma
filtragem ou confinamento das harm�nicas, só nos resta
dimensionar os componentes para que suportem os efeitos
produzidos pelas correntes harm�nicas. Os condutores
elétricos e os transformadores devem ser especialmente
escolhidos e dimensionados considerando o aquecimento
produzido pelas harm�nicas. Esse fato resulta normalmente
em 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
harm�nicas), assim como a instalação de transformadores
de alimentação de maior potência ou com componentes
internos mais reforçados.