Calculadora de desequilíbrio de tensão entre as fases

Meça as três tensões de linha com o equipamento ligado e em regime. A calculadora devolve o desequilíbrio pelos dois métodos que existem no Brasil — o da NEMA, que o técnico usa em campo, e o do PRODIST, que a concessionária usa para responder a uma reclamação.

Tensões de linha medidas

Tensões de linha, isto é, entre fases — não entre fase e neutro. Meça no ponto mais próximo possível dos terminais do equipamento, com ele em funcionamento.

Resultado

Tensão média—das três medidas
Maior desvio—em relação à média
Desequilíbrio NEMA—MG-1, método do desvio
Fator FD do PRODIST—componentes simétricas
—
MedidaTensãoDesvio da médiaDesvio

Correntes, se você mediu (opcional)

Medidas com alicate amperímetro, uma fase de cada vez, com o compressor em regime — não na partida.

Corrente média—das três medidas
Desequilíbrio de corrente—mesmo método da NEMA
—

Por que a ferramenta mostra dois números diferentes

Porque existem duas definições em uso, e elas não medem a mesma coisa. Dá para passar uma tarde discutindo com a concessionária sem perceber que cada lado está falando de uma grandeza distinta.

A NEMA MG-1 define o desequilíbrio como o maior desvio em relação à média, dividido pela média, vezes cem. É aritmética simples, feita com as três leituras do multímetro, e é o número que interessa ao fabricante do motor — é ele que entra na tabela de redução de potência.

O PRODIST Módulo 8, da ANEEL, define o fator de desequilíbrio como a razão entre a tensão de sequência negativa e a de sequência positiva. É a decomposição em componentes simétricas, e é o número que a concessionária usa, porque descreve o que efetivamente circula no sistema. O próprio PRODIST traz uma fórmula alternativa que chega ao mesmo valor a partir das três tensões de linha, e é essa que esta calculadora usa.

Para medições reais os dois resultados ficam próximos, mas raramente iguais, e não há regra dizendo qual será o maior: depende de como as três leituras se distribuem em torno da média. Duas medições com o mesmo desequilíbrio pela NEMA podem dar fatores diferentes no PRODIST. Use o número da NEMA para decidir sobre o equipamento; use o do PRODIST para conversar com a distribuidora.

O que o desequilíbrio faz com o compressor

Um desequilíbrio pequeno na tensão vira um desequilíbrio grande na corrente: a literatura técnica aponta um fator de seis a dez vezes. Dois por cento de desequilíbrio na tensão podem virar vinte por cento na corrente de uma das fases.

E corrente desequilibrada vira calor no enrolamento. A componente de sequência negativa produz um campo girando ao contrário, que não entrega trabalho e só aquece. A NEMA estima que a vida do isolamento cai pela metade com quatro por cento de desequilíbrio.

No compressor hermético isso é pior do que num motor aberto, por um motivo que o técnico precisa ter claro: o enrolamento é refrigerado pelo gás de sucção que passa por dentro da carcaça. Quando a carga térmica cai e o compressor trabalha com pouca vazão, ele perde justamente a refrigeração do motor — e é nessa hora que o desequilíbrio cobra a conta. O equipamento que funcionou o verão inteiro queima numa semana amena.

De onde vem o desequilíbrio

  • Cargas monofásicas mal distribuídas no quadro. É a causa mais comum e a mais barata de resolver: iluminação, tomadas e equipamentos pequenos pendurados sempre nas mesmas duas fases.
  • Conexão frouxa ou oxidada num terminal, num disjuntor ou numa emenda. Resistência de contato derruba a tensão só daquela fase. Mede-se com o equipamento ligado — desligado não aparece.
  • Condutor subdimensionado ou com comprimento muito diferente entre as fases.
  • Fusível ou contato de contator queimado em uma fase, que é o caso extremo: vira falta de fase, e o desequilíbrio dispara.
  • Problema na rede da concessionária, incluindo transformador desequilibrado ou banco de capacitores com defeito. Aqui o número do PRODIST é o que vale na reclamação.

O que fazer com o resultado

Antes de qualquer coisa, repita a medição com o equipamento desligado. Se o desequilíbrio some, o problema está do seu lado — ligação, conexão ou dimensionamento. Se ele permanece com tudo desligado, a origem é a rede.

Depois meça em dois pontos: na entrada do quadro e nos terminais do equipamento. A diferença entre os dois mostra quanto o seu próprio circuito está contribuindo.

Nunca compense o desequilíbrio só trocando o equipamento por um maior. Motor maior num circuito desequilibrado é motor maior queimando mais devagar.

Limites de referência. NEMA MG-1: operação sem redução de potência até 1%; acima disso aplica-se o fator de redução, e acima de 5% a operação não é recomendada. PRODIST Módulo 8 da ANEEL, Tabela 3: o fator de desequilíbrio FD95% tem como valor de referência 3,0% para tensão nominal abaixo de 2,3 kV, que é o caso de 220, 380 e 440 V. O FD95% da ANEEL é apurado sobre 1.008 leituras de dez minutos, ou seja, uma semana de medição — a leitura instantânea desta calculadora serve de indício, não de prova para uma reclamação formal.

Esta ferramenta é um auxílio de diagnóstico em campo. Projeto elétrico, laudo e intervenção em instalação são atribuição de profissional habilitado, com anotação de responsabilidade técnica.
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