Como é definida a qualidade da energia elétrica?

qualidade da energia

Imagine um mundo onde tudo seja iluminado por lamparinas e que a forma de se transportar mais rápido seja com a utilização de carroças. Agora imagine um mundo sem computador, onde o automático não existe. Tenso, né?

Tudo isso já ficou para trás graças a grandes invenções, em particular uma que utilizamos a todo instante: a energia elétrica. Hoje vamos entender um pouco sobre a qualidade da energia elétrica e como a mesma impacta nossas vidas.

Fornecimento de energia elétrica

Talvez seja um dos serviços mais desafiantes da sociedade moderna. Acredite: existe um longo processo sendo executado quando você aciona o interruptor do seu quarto. O desafio das concessionárias de energia de equilibrar a produção de energia com o consumo não é pouco: iluminação, conservação de alimentos (refrigeração), eletrodomésticos, elevadores, transporte público… Só de pensar já dá pra imaginar o quanto o setor elétrico trabalha para manter tudo isso. A qualidade do fornecimento de energia elétrica é, portanto, uma preocupação central no planejamento e operação do setor elétrico.

Existem dois grandes desafios para assegurar a qualidade da energia elétrica. São eles:

  • Como assegurar a confiabilidade de um sistema no qual a responsabilidade pelo fornecimento é compartilhada por tantas empresas diferentes;
  • Como discernir o nível de qualidade almejável pelos consumidores para que seja compatível com as receitas tarifárias requeridas para prover o serviço.

Para o consumidor final a qualidade da energia elétrica é dispor do produto de forma contínua e eficiente. De um modo geral, a qualidade de energia tem sido empregada para englobar uma grande variedade de distúrbios nos sistemas elétricos, os quais sempre foram objetos de preocupação das concessionárias e indústrias.

Alguns dos principais aparelhos que utilizamos no dia-a-dia. (Créditos: www.clamper.com.br).
Alguns dos principais aparelhos que utilizamos no dia-a-dia. (Créditos: www.clamper.com.br).

Os fabricantes de equipamentos podem definir a qualidade de energia como sendo as características de fornecimento capazes de suprir as necessidades do equipamento, sendo que isto pode variar de fabricante para fabricante.

Com relação à conformidade dos níveis de tensão de energia elétrica em regime permanente, esta medição utiliza a Resolução Nº 505, de 26 de novembro de 2001, da ANEEL, que define limites do valor eficaz da tensão no ponto de entrega ou conexão. Os valores podem ser classificados em adequada, precária e crítica, sendo que para uma análise preliminar, e em acordo ao Artigo 5º desta resolução, utilizamos que a tensão medida (leitura) deva situar-se entre 95% (noventa e cinco por cento) e 105% (cento e cinco por cento) da tensão nominal de operação do sistema no ponto de entrega ou de conexão.

Limites práticos utilizados em medições de qualidade da energia

Abaixo, listamos alguns dos limites utilizados como parâmetros para a medição da qualidade da energia elétrica:

  • Distorção harmônica total de tensão 5% (recomendação inferior a 5% segundo IEEE Std 519-1992);
  • Distorção harmônica total de corrente 15% (recomendação inferior a 15%, segundo fabricantes de transformadores);
  • Desequilíbrio de tensão 2% (recomendação ONS, Submódulo 2.2 com de Fator K menor ou igual 2%, www.ons.org.br);
  • Desequilíbrio de corrente 10% (recomendação inferior a 10%, segundo fabricantes de transformadores);
  • Transitórios, dos tipos impulsivos ou oscilatórios;
  • Variações de tensão de curta duração, que podem ser instantâneas, momentâneas ou temporárias;
  • Variações de tensão de longa duração, que podem ser de três tipos: interrupções, subtensões ou sobretensões sustentadas;
  • Desequilíbrios de tensão, causados por má distribuição de cargas monofásicas, e que fazem surgir no circuito tensões de seqüência negativa;
  • Distorções da forma de onda, que podem ser classificadas em cinco tipos: nível cc, harmônicos, interharmônicos, “notching”, e ruídos;
  • Oscilações de tensão, que são variações sistemáticas dos valores eficazes da tensão de suprimento (dentro da faixa compreendida entre 0,95 e 1,05 pu), e que podem ser aleatórias, repetitivas ou esporádicas;
  • Variações da frequência do sistema, que são definidas como sendo desvios no valor da freqüência fundamental deste sistema (50 ou 60hz).

OBS.: os limites apresentados acima podem variar de acordo com as necessidade e características de cada instalação.

Identificando o problema

Uma lâmpada que apresenta variações luminosas, um motor que sofre vibrações mecânicas, sobreaquecimento de máquinas, proteção atuando de forma inoportuna e capacitores com sobretensões ou sobrecorrentes são indícios de que há problemas com a qualidade da energia elétrica.

Após a identificação do problema, se inicia um estudo para diagnosticar as causas. O primeiro passo é escolher corretamente instrumentos e locais de medida adequados. Cada tipo de fenômeno requer um tipo de analisador de qualidade de energia específico. A interpretação dos dados recolhidos é feita em seguida e exige conhecimento sobre as técnicas de medição. Finalmente é possível então diagnosticar o problema.

Instrumentos de medição utilizados na medição da qualidade. (Créditos: www.salcas.com.br).
Instrumentos de medição utilizados na medição da qualidade. (Créditos: www.salcas.com.br).

Depois de diagnosticado o problema, é preciso fazer uma avaliação acerca da causa do problema: se é de origem interna, ou seja, de dentro do ambiente do próprio consumidor, ou de origem externa, ou seja, da rede. Se a origem do problema for interna, é preciso buscar a origem e solucionar. Como exemplos de fatores internos que podem estar causando problemas podemos citar falhas de equipamentos, falha humana e erros de manobra.

Se a origem for externa, o consumidor deve notificar a distribuidora, que deverá instalar um equipamento de medição e entregar um laudo técnico do resultado. Caso tenha ocorrido algum tipo de violação, o consumidor tem o direito de receber uma compensação, e a distribuidora deve adotar providências para a regularização dos níveis de tensão.

Distribuição de energia elétrica. (Créditos: www.ebah.com.br).
Distribuição de energia elétrica. (Créditos: www.ebah.com.br).

Nos dias de hoje a medição da qualidade de energia elétrica é determinada pela sensibilidade e desempenho dos equipamentos do consumidor. Assim, por este enfoque, a qualidade satisfatória é aquela que venha a garantir o funcionamento contínuo, seguro e adequado dos equipamentos elétricos e processos associados. E claro que uma energia elétrica de qualidade irá proporcionar vida longa aos seus equipamentos e também bons momentos de lazer atividades diversas.

A energia elétrica proporciona bons momentos com os amigos. (Créditos: guiadecompras.com.br).A energia elétrica proporciona bons momentos com os amigos. (Créditos: guiadecompras.com.br).

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Estudo encontra causa da alta resistência do concreto da Roma Antiga

concreto da Roma Antiga

O concreto da Roma Antiga é conhecido por uma característica peculiar: o contato com a água do mar torna a construção mais forte, de forma que ela resiste à erosão há milhares de anos. Finalmente, os cientistas descobriram a causa desse fenômeno e acreditam que a partir dele será possível produzir materiais construtivos com menor impacto ambiental.

Imagem: vouxmagazine.com

O concreto da Roma Antiga, em suas barragens marítimas, é parecido com um “cimento” e feito de uma mistura de cinzas vulcânicas e cal. Em investigações anteriores, os pesquisadores descobriram que ele continha tobermorita de alumínio, um mineral raro, e acreditavam que ele cristalizava-se na cal à medida em que o concreto era aquecido em contato com a água do mar, o que originava sua resistência elevada.

Imagem: vouxmagazine.com

Saiba mais sobre o concreto da Roma Antiga

Os testes mais recentes mostraram que a tobermorita está presente no concreto acompanhado de um mineral poroso denominado phillipsita. A exposição à água do mar contribuiu para que os cristais crescessem com o passar do tempo, o que previne o surgimento de rachaduras e deixa o concreto mais forte.

Ao invés de causar erosão no concreto antigo, a água do mar é filtrada e dissolve os componentes das cinzas vulcânicas, permitindo que os minerais cresçam a partir dos fluidos alcalinos lixiviados. O nome da reação relacionada ao crescimento dos minerais é “reação pozolânica”, uma homenagem à cidade de Pozzuoli, na Itália.

No concreto utilizado atualmente, as partículas são inertes para prevenir que ocorram reações, mas isso acaba contribuindo para a deterioração do material.

Imagem: newscenter.lbl.gov

Prós e contras

O concreto antigo é mais sustentável e duradouro que o convencional. Os pesquisadores esperam que ele seja uma alternativa viável para uso em projetos de geração de energia a partir das ondas e marés, visto que, enquanto algumas estruturas de concreto romano resistem há mais de 2.000 anos, o convencional requer reforços de aço que seriam corroídos ao longo do tempo.

Se a lagoa para geração de energia a partir de ondas e marés for colocada em prática, como é a ideia dos pesquisadores em Swansea, no Reino Unido, será necessário que ela funcione por 120 anos para recuperar o custo de investimento. Neste caso, o concreto romano é preferível, pois sua durabilidade é maior. Outra ideia cogitada é usar a tobermorita na construção de depósitos para resíduos de materiais perigosos.

Porém, apesar das vantagens, é difícil produzir o concreto romano. Não há rochas vulcânicas adequadas (como havia na época das primeiras construções) e as proporções da mistura não são conhecidas de forma exata. Além disso, ele possui menor resistência à compressão que o concreto convencional. Apesar de ser ideal em alguns contextos, como a construção marinha, leva tempo para desenvolver sua resistência a partir da água do mar.

O artigo com o estudo completo foi publicado recentemente na revista American Mineralogist. O vídeo abaixo resume a pesquisa:

Referências: Phys.orgAmerican MineralogistCBCAAASBerkeley.

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Conheça os materiais usados na construção civil da antiguidade

construção civil

A engenharia e a arquitetura fazem parte da expressão cultural dos povos, influenciadas, diretamente, pelas mudanças geográficas, sociais e econômicas do planeta. Estudar seus diferentes modelos, suas transformações e tendências ao longo da história é um meio de conhecer o passado e entender o presente. Há características distintas e marcantes em cada época. A abordagem moderna, por exemplo, não é a mesma da antiguidade. O mundo mudou e, dessa maneira, também as técnicas de construção civil e o emprego de certos materiais. Continue lendo “Conheça os materiais usados na construção civil da antiguidade”

17 Dicas para conservar a instalação elétrica da sua casa

conservar a instalação elétrica

A manutenção de rotina da instalação elétrica da casa pode reduzir drasticamente o risco de incêndios e evitar disfunções, que podem levar a reparos dispendiosos no futuro.

Recentemente, o portal de notícias R7 divulgou que 29% das casas brasileiras não têm projeto elétrico e mais da metade dos imóveis com mais de 20 anos de construção nunca passaram por uma readequação na rede elétrica. Continue lendo “17 Dicas para conservar a instalação elétrica da sua casa”

Como identificar perdas nos processos produtivos e evitar o desperdício

perdas nos processos produtivos

Podemos definir como desperdício qualquer atividade humana que absorve recursos, mas não cria valor. Por exemplo: erros que exigem retificação, produção de itens que ninguém deseja, acúmulo de mercadorias nos estoques, etapas de processamento desnecessárias, movimentação de funcionários, transporte de mercadorias, pessoas que ficam esperando que uma atividade anterior forneça material e bens e serviços que não atendem as necessidades dos clientes, também podemos falar das perdas nos processos produtivos.

Um sistema se caracteriza como enxuto quando são trabalhados, dentro do processo, os sete tipos de desperdícios: transporte, movimentação, espera, processamento, defeito, estoque e superprodução. Quando abrimos espaço para o trabalho no desperdício, aumentamos a margem do valor agregado. Quanto maior for a perda, menor será o valor agregado do produto.

Agora que já temos a definição do que é desperdício e para não desperdiçar mais tempo, vamos conhecer os sete tipos de perdas encontrados nos processos e como podemos classificá-las e melhor entendê-las.

CLASSIFICAÇÃO DOS DESPERDÍCIOS

Independente da classe das perdas nos processos produtivos, os desperdícios podem ser classificados em duas categorias:

  • Desperdício tipo 1: são aqueles que não criam valor, mas são necessários para os sistemas de desenvolvimento do produto, atendimento de pedidos ou produção e, portanto, ainda não podem ser eliminados.
  • Desperdício tipo 2: são as ações que não criam valor conforme percebido pelo cliente e assim podem ser eliminados imediatamente.

O que definirá em qual categoria cada perda se encaixa são as características de cada processo, suas particularidades e restrições. Continue lendo “Como identificar perdas nos processos produtivos e evitar o desperdício”

O que não pode faltar para uma boa automação industrial?

boa automação industrial

Quando falamos em uma rotina de escritório, fica muito fácil que as tarefas sejam realizadas, não é mesmo? Quando mudamos o cenário para uma industria, fica um pouco mais difícil que todas as tarefas sejam feitas manualmente não é mesmo? De modo geral, a boa automação industrial vem para ajudar com isso. Esse processo é baseado em um sistema de controle, tais como computadores ou robôs, e tecnologias de informação, para lidar com diferentes processos e máquinas em uma indústria, substituindo o uso de pessoas.

Confira abaixo alguns dos principais benefícios de uma boa automação industrial: Continue lendo “O que não pode faltar para uma boa automação industrial?”

Tudo o que você precisa saber sobre Building Information Modeling (BIM)

building information modeling

Não há como negar que o BIM – Building Information Modeling ou Modelagem da Informação da Construção – está trazendo inúmeros benefícios para a construção civil ao redor do mundo. Originalmente usado por arquitetos na concepção de projetos arquitetônicos, o BIM migrou para as mãos de construtoras de prédios comerciais, hospitais e outras edificações mais complexas, em que o uso de informações mais detalhadas poderia evitar problemas durante a construção. No Brasil, ele vem ganhando cada vez mais força, mas ainda não é amplamente conhecido e aceito por todos os setores da engenharia civil.

Afinal, o que é um modelo da informação da construção? Por que esse tal de Building Information Modeling vem atraindo tanto a atenção do mundo?

Continue lendo “Tudo o que você precisa saber sobre Building Information Modeling (BIM)”

Você sabe como é o concreto vitrificado?

concreto vitrificado

Visando melhor estética e durabilidade das obras, os projetistas buscam, constantemente, novas soluções em materiais e técnicas construtivas. Em situações onde há maiores níveis de exigência, como em residências de alto padrão, áreas de tráfego intenso ou espaços que necessitam de fácil conservação e limpeza, a escolha de certas tecnologias é fundamental. E, se tratando de concreto, uma das opções mais econômicas e inovadores para acabamento existente no mercado é o processo conhecido como  concreto vitrificado. Continue lendo “Você sabe como é o concreto vitrificado?”

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