Utilize um estabilizador de tensão automático para solucionar os danos causados ​​pela flutuação de tensão.

Um cliente é uma fábrica de maquinação. Muitos tornos CNC disparam alarmes por volta das 14h. O problema ocorre durante a reinicialização. Antes acontecia uma ou duas vezes, mas agora ocorre com frequência à tarde. Solicitei uma foto do problema e uma possível solução. Suspeitei que a tensão da rede elétrica estivesse a oscilar muito durante este período. A tensão, tanto alta como baixa, impedia o correto funcionamento das máquinas CNC. Sugeri-lhe que comprasse um Regulador Automático de Tensão (ART) para testar. Posteriormente, o problema foi resolvido. A causa era a grande oscilação de tensão. A flutuação instantânea da tensão do inversor provocava a paragem do autómato devido a uma falha de comunicação.

O que é a flutuação de tensão?

A flutuação de tensão é o fenómeno em que a tensão muda bruscamente e se desvia do valor nominal dentro de um determinado período de tempo. Uma taxa de variação de tensão superior a 1% por segundo é considerada uma variação brusca.

A flutuação de tensão tem, geralmente, as seguintes três causas:

(1) O modo de funcionamento da rede elétrica altera-se, provocando alterações na distribuição de energia e na impedância da rede.

(2) (2) A carga energética varia consoante as estações do ano, as diferentes horas do dia e da noite e as alterações nos processos de produção do utilizador.

(3) Alguns equipamentos da rede elétrica sofrem acidentes ou avarias.

Os motivos acima referidos fazem com que a potência reativa da rede elétrica perca o equilíbrio, provocando flutuações de tensão. Quais os riscos das flutuações de tensão? Se a flutuação de tensão (aumento ou diminuição) exceder o intervalo permitido, a rede elétrica e os equipamentos elétricos do utilizador funcionarão em condições de alta ou baixa tensão, o que não é económico nem seguro. Os riscos do funcionamento da rede elétrica e dos equipamentos elétricos do utilizador em condições de alta ou baixa tensão são descritos abaixo:

(1) Riscos da operação em condições de alta tensão:

A. Acelera o envelhecimento do isolamento da fonte de alimentação e dos equipamentos elétricos, reduzindo a vida útil dos equipamentos;

B. Provoca a distorção da forma de onda da tensão, aumenta os harmónicos de alta ordem da rede elétrica e, em casos graves, provoca sobretensão, pondo em risco a segurança da rede e dos equipamentos;

C. Aumentar as perdas em vazio dos transformadores e motores, aumentando assim as perdas de potência e energia da rede;

D. Forçar alguns dispositivos de compensação reativa a sair de operação, reduzindo a eficiência da compensação reativa e aumentando as perdas na rede;

E. Afetar o funcionamento normal dos utilizadores e a qualidade do produto.

(2) Perigos do funcionamento em baixa tensão:

A. Reduzir a eficiência dos equipamentos de geração e fornecimento de energia;

b. Aumentar as perdas de potência e de energia da rede elétrica;

C. Colocar em risco o funcionamento seguro da rede elétrica e, em casos graves, provocar o colapso de tensão, resultando no colapso de parte da rede elétrica;

D. Dificultar o arranque do motor, podendo provocar a queima do motor se funcionar em baixa tensão durante um longo período;

E. Reduzir a eficiência dos equipamentos elétricos e afetar a qualidade do produto.

Características da flutuação de tensão

A energia da rede elétrica é o que chamamos de corrente alternada de frequência industrial. A corrente alternada é geralmente caracterizada por três grandezas: tensão, corrente e frequência. A gama de flutuação da tensão da rede elétrica de 220V é inferior a 220V ± 10%. As frequências industriais de corrente alternada mais comuns em diversos países do mundo são os 50Hz e os 60Hz. A tensão da corrente alternada residencial varia entre 100V a 380V. As salas de computadores utilizam geralmente energia trifásica de 380V e 50Hz como fonte de alimentação, mas os módulos retificadores dos equipamentos utilizam uma tensão monofásica de 220V. Sempre acreditámos que a energia elétrica da rede é contínua e estável, exceto por eventuais interrupções. Na realidade, isso não é verdade. Tal como uma rede elétrica pública, o sistema de distribuição de energia está ligado a milhares de cargas diversas. Algumas das cargas de maior dimensão não só obtêm eletricidade da rede elétrica, como também a afetam, causando picos de energia, instabilidade de tensão, tensões instantâneas elevadas ou baixas, etc. Além disso, os acidentes naturais e provocados pelo homem, como sismos, incêndios, raios e curto-circuitos no sistema de transmissão e transformação de energia, podem comprometer o fornecimento normal de eletricidade, afetando o normal funcionamento dos aparelhos elétricos.

Qual o efeito da tensão excessiva nos aparelhos elétricos?

A tensão excessiva pode acelerar o envelhecimento dos equipamentos elétricos, reduzir a sua vida útil e, em casos graves, queimá-los. Por exemplo, a vida útil de uma lâmpada comum, quando a tensão é frequentemente 10% superior, é de apenas 30% da vida útil quando a tensão é mantida no valor nominal. Por cada aumento de 5% na tensão do cátodo de diversos tubos eletrónicos, a vida útil do cátodo é reduzida para metade.

Que efeito tem a tensão muito baixa nos aparelhos elétricos?

Uma tensão demasiado baixa pode reduzir a capacidade dos equipamentos de transmissão e transformação de energia, diminuir a capacidade de carga das linhas de transmissão, provocar apagões de grande escala, reduzir a vida útil dos equipamentos e até mesmo queimar os aparelhos elétricos.

Que efeito tem uma falha de energia na rede elétrica nos aparelhos elétricos?

Uma falha de energia na rede elétrica refere-se a uma situação em que a energia da rede é interrompida e dura pelo menos dois ciclos a várias horas. As causas incluem: disparo do disjuntor na linha, interrupção do fornecimento de energia da rede, falha da rede elétrica, etc. Normalmente, isto provoca a queima de aparelhos elétricos ou incêndios elétricos quando a energia é religada após uma falha de energia.

Tanto a variação como a flutuação de tensão afetam a qualidade da energia e a aplicação normal e segura da energia. A variação de tensão é o desvio da tensão real em relação ao valor nominal, resultando numa sobretensão (elevada) ou subtensão (baixa). Se a tensão real for demasiado elevada, provocará sobretensão no equipamento, ameaçará o isolamento e reduzirá a vida útil; Se a tensão real for demasiado baixa, isso afetará o funcionamento normal do utilizador, fazendo com que os seus equipamentos e aparelhos elétricos não funcionem corretamente ou deixem de funcionar. As flutuações e oscilações de tensão são mudanças irregulares e rápidas na tensão, que fazem com que as luzes pisquem e causem desconforto visual. Embora algumas flutuações de tensão estejam dentro do limite normal de variação, devido à elevada frequência de mudança, também podem interferir com o funcionamento normal de equipamentos e instrumentos eletrónicos sensíveis à tensão, como os computadores.