1 Abstract--Thi s pape r pre sents a study of losses in cab les , cons ide ring the non-si nuso idal cond ition s at the Unive rsid ade Fed eral do Toc anti ns - Palmas Campus . In thi s stu dy, we used an en er gy anal yz er of ET -506 0C Mi ni pa fo r the measure ments was per formed and a program thr ough the Oc tave to analy ze the data co lle ct ed . The mathe mat ic al de ve lopme nt of thi s re searc h, bas ed on cla ss ic al de fin iti ons available in the literature, support s the proposal of a factor that is appropriate to ind icate wher e the losse s are sign ificant and should be compensated. A case study is also presented and thoroughly analy ze d in or de r to va li date the the oret ic al assumptions. Resumo - Este trabalho apresenta um estudo sobre perdas em cabos, considerando as condições não senoidais na Universidade Fede ral do Toc antins – Campus Pal mas . Nes te est udo, foi utilizado um analisador de energia ET-5060C da Minipa para obter as medições e foi realizado um programa através do Octave para analisar os dados coletados. O desenvolvimento matemático desta pesquisa, com base nas definições clássicas disponíveis na literatura, apóia a proposta de um fator que é adequado para indicar onde as perdas são significativas e devem ser compensadas. Um estudo de caso também é apresentado e meticulosamente analis ado, a fim de validar os press uposto s teóricos. Palavras-chave: índice de distorção harmônica, as perdas, harmônicos. I. I NTRODUÇÃ O Nas últim as década s, houve um aum ento sign ificati vo do us o de equipam ento s elet rôn ico s (di odo s, mo sfets, inv ers ore s e outros). Tais componentes apresentam uma característica não linear devido à existência de fontes chaveadas, presente em diversos equipamentos comerciais, industriais ou residenciais. Com esse crescimento, houve um aumento dos distúrbios nas grandezas elétricas, tais como distorção harmônica dos sinais de tensão e corrente. Correntes harmônicas são indesejáveis, pois podem causarsobrec ar re ga men to de fa se e de co nd uto re s de neutro em cir cuit os de dis tri buição ram ific ado s, sup eraquecimento de transformadores e motores, ou interferência na operação de equipamentos eletr ônicos sensíveis [1]. A necessidade de um controle de velocidade dos processos industri ais levou ao desenvolvimento da eletrônica de potênci a e então novas tecnologias envolvendo materiais semicondutores de características não-lineares passaram a ser empregadas para o alcance das sol uçõ es nas indús trias. O uso desse tip o de tecnolo gia nã o se limitou ao me io in dus tri al, se nd o ho je amplamente utilizad a nos setores comerciai s e resid enciais. Com isso os prob lema s com harmônicos vi er am a ser acentuados. A mai ori a dos equ ipam ento s elet rôn ico s pas so u a agr egaralgum ou vários tipos de componentes não-lineares. Entre as principa is cargas elétri cas com caracterí stica s não lineares, que vem sendo empregadas no sistema elétrico encontram-se em [2]: • Ci rc uit os de ilumi naç ão com lâm pad a de des ca rga (ex : lâmpada a vapor de mercúrio); • Motores de corrente contínua controlada por retificadores; • Motores de indução controlados por inversores de freqüência; • Pr oc es so s de el et róli se at ra vé s de re ti fi ca do res nã o- controlados; • Motores síncronos controlados por reatores saturados; • Velocidade dos motores CA controlados por tensão de estator; • Computadores; • Fontes chaveadas; • Eletrodomésticos com fontes chaveadas (ex: TV, DVD, etc). Dentro desse contexto, o trabalho propõe um estudo nas perdas existentes em cabos sob condições não senoidais no Campus de Palmas da Universidade Federal do Tocantins – UFT, sendo demonstr ada a me to dologia uti li za da na re al iz aç ão das medições, com estudo de casos. A partir dos resultados, devem ser elaboradas propostas de minimização das perdas. II. CIRCULAÇÃODE CORRENTES DISTORCIDAS EMCONDUTORES A. Circulação de Correntes Distorcidas em Condutores A modelagem de um condutor pode ser obtida através da estrutura “pi”, amplamente utilizada no estudo de linhas de transmissão [3]. Para este estudo o condutor será representado como R jX+ , tido como o principal elemento responsável pela dis sipaç ão de energia . Se a tensão de alimentação tem característica quase senoidal, enq uant o a corrente efi caz Irms apresen ta algum conteúdo significativo de harmônica, a expressão (1) resultados, onde é In a corrente fundam ent al e n é a cor re nt e da orde m harmônica .2 2 2 1 1 2 n n n n Irms I I I∞ ∞ = = = = ∑ ∑ (1) O val or ef ic az po de ser se pa rado em duas pa rt es: fundamental e harmônica. 2 2 1 h Irms I I= + (2) A corrente harmônica é dada por: Medição Da Energia Elétrica Dissipada Em Condutores Sob Condições Não Senoidais A. Monteiro Júnior, M. S. Gontijo and S. M. R. Sanhueza
