PROJETO DE INSTALAÇÕES
Harmônicos no condutor neutro: uma análise comparativa das normas ABNT, IEC e VDE Celso Luiz Pereira Mendes, consultor, Life Senior Member IEEE, VDE
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onsoante def inição do Vocabulário Eletrotécnico Internacional (IEC/IEV ref. 161-02-18), harmônico é um componente de ordem maior que 1 na série de Fourier de uma grandeza periódica. Por ordem (ν) de um harmônico entende-se o número inteiro igual ao quociente da frequência do harmônico dado, pela frequência da componente fundamental. Em outros termos, harmônicos são correntes e tensões presentes em um sistema elétrico na forma de um mútiplo da frequência fundamental. Para 60 Hz, o harmônico de 3ª ordem equivale a 180 Hz, o de 11ª ordem a 660 Hz, etc. A tabela I expõe a nomenclatura e as características dos harmônicos até a 9ª ordem.
Origem e efeitos dos harmônicos Harmônicos são gerados por cargas não lineares, que absorvem correntes com formas de onda distorcidas em relação à tensão senoidal que as alimentam (figura 1). Essas correntes, por seu turno, produzem tensões harmônicas nas impedâncias da rede por onde circulam. Entre as cargas não lineares, contam-se: • Reatores de lâmpadas de descarga, drivers de lâmpadas a LED, fontes 16
EM SETEMBRO/OUTUBRO, 2021
internas de computadores, impressoras, copiadoras, televisores; • Conversores que utilizam diodos, tiristores ou transistores, por exemplo, em fontes de alimentação ininterrupta (no-breaks) e carregadores de bateria; • Inversores de frequência para acionamentos de velocidade variável, bem como para geradores de energia solar fotovoltaica e energia eólica;
A presença de cargas não lineares, como as de tecnologia da informação, requer cautela no dimensionamento da seção dos condutores neutros de circuitos de distribuição. As normas propõem abordagens diversas para lidar com esta questão, agravada pela falta de dados sobre a distorção harmônica esperada na futura instalação. Neste contexto, a norma VDE indica parâmetros típicos para uma préavaliação na fase de projeto.
• Equipamentos de solda, fornos industriais a arco. A poluição da rede por correntes harmônicas gera perturbações diversas, tais como interferência eletromagnética em circuitos de telecomunicação; falhas na operação de sistemas de controle eletrônico; alterações na seletividade de fusíveis e de relés de proteção, etc. No que tange aos efeitos térmicos em particular, os harmônicos causam: Christoph Burgstedt/Shutterstock
