Perturbações & Interrupções

As perturbações da qualidade da energia podem ser geradas tanto pelo lado da rede de distribuição como pelo lado do cliente. As perturbações geradas pela rede eléctrica são normalmente causadas por eventos relacionados com o seguinte

Transformadores - A comutação de derivação gera transientes
Aparelhos de proteção - O novo fecho dos disjuntores provoca um ciclo de energia (inclui: Fusíveis, disjuntores, para-raios e supressores de raios, isoladores e interruptores)
Aparelhos de correção - Os condensadores de correção do fator de potência e os equipamentos de regulação da tensão geram picos e transientes

As perturbações na qualidade da energia eléctrica geradas pelo lado do cliente são normalmente o resultado de:

Erros de ligação à terra - Ligações N-G múltiplas
Erros de cablagem e violações do código elétrico: Polaridade invertida
Cargas não lineares - Fontes de alimentação comutadas e retificação por impulsos
Sistema não concebido corretamente - Neutros de alta impedância
Interferência de outros dispositivos ou cargas - Por exemplo, o piscar das luzes quando um ar condicionado se liga pode indicar que o ar condicionado está no mesmo circuito que outro equipamento eletrónico
Alguns equipamentos são sensíveis ao funcionamento da rede eléctrica - Comutação de condensadores
Funcionamento de emissores de rádio portáteis na proximidade de equipamentos electrónicos
Descarga electroestática

As interrupções do serviço de energia eléctrica resultantes de um defeito no sistema elétrico não são necessariamente problemas de qualidade da energia. Estas falhas são tipicamente devidas a impactos físicos na rede de distribuição por:

Árvores

Relâmpagos
Falha de equipamento
Vento
Animais
Cobertura
Interferência pública

Transientes

Transiente impulsivo
	Uma perturbação súbita e de curta duração provocada por uma alteração muito rápida do estado estacionário da tensão, da corrente, ou de ambas, que é unidirecional em termos de polaridade Gama de frequências: >5 kHz (alta frequência) Duração: 30-200 uSec
Causas	Relâmpagos
Impactos	Falhas de transformadores Falhas de para-raios Danos no equipamento do cliente devido a sobretensões do lado de baixo

Transiente oscilatório
	Uma flutuação rápida e temporária no estado estacionário da tensão, da corrente, ou de ambas, que inclui valores de polaridade positiva e negativa.
Transientes de baixa frequência	500 Hz, 30 ciclos
Causas	Comutação de condensadores
Impactos	Deslocação de ASDs e outros equipamentos sensíveis Ampliação da tensão nos condensadores do cliente
Transientes de média frequência	500 Hz - 2 kHz, 3 ciclos
Causas	Ondas viajantes de impulsos de relâmpagos Transientes de comutação de condensadores e circuitos
Impactos	Falha do equipamento do cliente
Transientes de alta frequência	>2 kHz, 0,5 ciclo
Causas	Ativação de sistemas secundários Toque induzido por relâmpagos Ferro-ressonância local
Impactos	O ruído irradiado pode perturbar equipamentos electrónicos sensíveis As oscilações de alta taxa de subida podem causar falhas nas fontes de alimentação de baixa tensão

Variações de tensão de curta duração

Quedas de tensão (dips)
	Diminuição entre 0,1 e 0,9 por unidade (pu) da tensão ou corrente média quadrática (rms) na frequência de alimentação com uma duração de 0,5 ciclos a 1 minuto
Causas	Falhas locais e remotas
Impactos	Quedas de equipamentos sensíveis dos clientes

Picos de tensão (surtos)
	Aumento entre 1,1 e 1,8 pu da tensão ou corrente eficaz à frequência de alimentação durante períodos de 0,5 ciclo a 1 minuto
Causas	Falhas de linha única à terra
Impactos	Sobretensão do equipamento Os varistores de óxido metálico (MOV) são forçados a entrar em condução

Variações de tensão de longa duração

Sobretensão
	Aumento da tensão eficaz superior a 110 por cento na frequência de alimentação durante um período superior a 1 minuto.
Causas	Desativação da carga Ligação do condensador Regulação da tensão do sistema
Impactos	Problemas com equipamentos que requerem tensão constante em estado estacionário

Subtensão
	Diminuição da tensão eficaz para menos de 90 por cento na frequência de alimentação durante um período superior a 1 minuto.
Causas	Ligação da carga Desligamento do condensador Regulação da tensão do sistema
Impactos	Problemas com equipamentos que requerem tensão constante em estado estacionário

Interrupções

	Interrupção momentânea: 1/2 - 3 segs
	Interrupção temporária: 3 - 60 segs
	Interrupção a longo prazo (falta de energia): > 1 minuto
Causas	Falhas temporárias Raio de luz Queda de um ramo de árvore através de dois condutores e depois cai livremente Falhas que não são eliminadas
Impactos	Interrupção de operações, perdas de produção e perdas de receitas

Distorções de forma de onda

Harmónicos:
	As cargas não lineares, como os equipamentos electrónicos de potência, produzem formas de onda de corrente não sinusoidais quando são alimentadas com uma tensão sinusoidal. Injectam correntes em frequências harmónicas (múltiplos inteiros da frequência fundamental) no sistema. As correntes harmónicas e a distorção de tensão que criam à medida que fluem através da impedância do sistema podem reduzir a fiabilidade do funcionamento do equipamento e a sua vida útil (0-100ª harmónica).
Causas	Cargas não lineares
Impactos	Mau funcionamento de equipamentos sensíveis Falhas nos condensadores ou queima de fusíveis Interferência telefónica

Entalhe:
	Perturbação periódica da tensão causada pelo funcionamento normal dos dispositivos electrónicos de potência quando a corrente é comutada de uma fase para outra.
Causas	Funcionamento normal dos equipamentos electrónicos
Impactos	Mau funcionamento do equipamento

Ruído:
	Quaisquer sinais eléctricos indesejáveis com conteúdo espetral de banda larga inferior a 200 kHz sobrepostos à tensão ou corrente do sistema de alimentação em condutores de fase, ou encontrados em condutores neutros ou linhas de sinal.
Causas	Ligação à terra incorrecta Funcionamento normal dos equipamentos electrónicos Dispositivos de arco elétrico Fontes de alimentação comutadas
Impactos	Perturbação de dispositivos electrónicos, como microcomputadores e controladores programáveis

Flutuação de tensão

Flutuação de tensão (flicker):
	O impacto da flutuação da tensão nas lâmpadas, de modo a que o olho humano as veja a piscar. Isto deve-se a cargas que apresentam variações rápidas e contínuas na corrente de carga, particularmente na componente reactiva.
Causas	Fornos de arco Cargas intermitentes
Impactos	Cintilação da iluminação Mau funcionamento de cargas sensíveis

Variação de frequência

Variação de frequência:
	O desvio da frequência fundamental do sistema elétrico em relação ao seu valor nominal especificado (por exemplo, 50 ou 60 Hz).
Causas	Má regulamentação da velocidade da produção local Falhas no sistema de energia a granel Grande bloco de carga a ser desligado Desconexão de uma grande fonte de produção
Impactos	Falha de equipamento