Giordano Wol an i Uk

8/19/2019 Giordano Wol an i Uk

1/86

G i o r d a n o B r u n o W o l a n i u k

M e d i d o r d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o

C u r i t i b a

2 0 1 1


2/86


3/86

G i o r d a n o B r u n o W o l a n i u k

M e d i d o r d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o

D i s s e r t a ç ã o a p r e s e n t a d a c o m o r e q u i s i t o -

n a l à o b t e n ç ã o d o g r a u d e M e s t r e e m D e -

s e n v o l v i m e n t o d e T e c n o l o g i a , n o P r o g r a m a

d e P ó s - g r a d u a ç ã o e m D e s e n v o l v i m e n t o d e

T e c n o l o g i a ( P R O D E T E C ) , d o I n s t i t u t o d e

T e c n o l o g i a p a r a o D e s e n v o l v i m e n t o ( L A C -

T E C ) , e I n s t i t u t o d e E n g e n h a r i a d o P a -

r a n á ( I E P ) , n a l i n h a d e P e s q u i s a G e r a ç ã o

e T r a n s f e r ê n c i a d e T e c n o l o g i a .

O r i e n t a d o r : V ó l d i C o s t a Z a m b e n e d e t t i

C u r i t i b a

2 0 1 1


4/86

W o l a n i u k , G i o r d a n o B r u n o

M e d i d o r d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o / G i o r d a n o B r u n o W o l a n i u k .

C u r i t i b a , 2 0 1 1 .

7 0 f . : t a b s . , g s . , g r a f s .

O r i e n t a d o r : P r o f . D r . V ó l d i C o s t a Z a m b e n e d e t t i

D i s s e r t a ç ã o ( M e s t r a d o ) - I n s t i t u t o d e T e c n o l o g i a p a r a o D e s e n v o l v i -

m e n t o - L A C T E C , P r o g r a m a d e P ó s - g r a d u a ç ã o e m D e s e n v o l v i m e n t o d e

T e c n o l o g i a - P R O D E T E C .

1 . M e d i ç ã o d e E n e r g i a

2 . P e r d a s n ã o t é c n i c a s

3 . M é d i a T e n s ã o

I . Z a m b e n e d e t t i , V ó l d i C o s t a . I I . T í t u l o . I I I . I n s t i t u t o d e T e c n o l o g i a

p a r a o D e s e n v o l v i m e n t o - L A C T E C .

C D D 6 2 1 . 3 7 4 5


5/86


6/86

À A l e x a n d r a , p o r s e r u m e x e m p l o d e v i d a .


7/86

E p í g r a f e

A c i ê n c i a é , p o r t a n t o , u m a p e r v e r s ã o d e s i m e s m a , a m e n o s

q u e t e n h a c o m o f i m ú n i c o , m e l h o r a r a h u m a n i d a d e

N i k o l a T e s l a


8/86

A g r a d e c i m e n t o s

A g r a d e ç o a o L A C T E C p o r p r o p o r c i o n a r b o l s a p a r a c o b r i r o s c u s t o s d e s t a p ó s - g r a d u a ç ã o

e p e l a o p o r t u n i d a d e d e t r a b a l h a r n e s t e p r o j e t o .

A g r a d e ç o t a m b é m a o m e u o r i e n t a d o r V ó l d i C o s t a Z a m b e n e d e t t i p o r d i s p e n s a r t e m p o a

e s t e t r a b a l h o , a o s p e s q u i s a d o r e s q u e a c e i t a r a m e s t e d e s a o : R e g i n a t o D o m i n g o s S c r e m i n ;

G u i l h e r m e P e r e i r a d e R e s e n d e ; V i l s o n R o d r i g o M o g n o n ; P a u l o R o b e r t o M a c h a d o e C h r i s -

t i a n S c h u l t z . T a m b é m a o M a r i o K l i m k o w s k i , p o r e s c l a r e c e m u i t o s p o n t o s s o b r e a e s t r u t u r a

d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a e l é t r i c a e à e q u i p e t é c n i c a f o r m a d a p o r A l e x a n d r e R o s a L e m o s

e A d e l a i d e d e F á t i m a R i b e i r o .

N ã o p o d e r i a d e i x a r d e a g r a d e c e r a s e m p r e s a s B a l e s t r o , E n g r o e E s c e l s a , p a r c e i r a s d o

L A C T E C n o d e s e n v o l v i m e n t o d e s t a n o v a t e c n o l o g i a .

S o b r e t u d o , a g r a d e ç o a D e u s p o r p r o p o r c i o n a r t a m a n h a o p o r t u n i d a d e d e a p r e n d i z a d o .


9/86

R e s u m o

E s t e t r a b a l h o a p r e s e n t a o d e s e n v o l v i m e n t o d e u m m e d i d o r d e e n e r g i a e l é t r i c a p a r a u s o

e m r e d e s a é r e a s d e d i s t r i b u i ç ã o d e a t é 3 4 , 5 k V . O p r o t ó t i p o d e s e n v o l v i d o t r a z u m n o v o

p a r a d i g m a p a r a a m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m m é d i a s t e n s õ e s , c o m e q u i p a m e n t o s d e s e n v o l v i d o s

e s p e c i c a m e n t e p a r a e s t e u s o . A r e d u ç ã o d e p e s o , a e x i b i l i d a d e e a f a c i l i d a d e d e i n s t a l a ç ã o

p r o p o r c i o n a d a s p e l o n o v o m e d i d o r f a z e m d o e q u i p a m e n t o u m a ó t i m a f e r r a m e n t a p a r a

a n á l i s e d e p e r d a s n ã o t é c n i c a s . N ã o é n e c e s s á r i o d e s l i g a r o r a m a l d a u n i d a d e c o n s u m i d o r a ,

n ã o h á a l a r d e d e i n s t a l a ç ã o d o n o v o e q u i p a m e n t o e p o s s í v e i s f r a u d e s p o d e m s e r d e t e c t a d a s

p e l a c o m p a r a ç ã o e n t r e e s t e m e d i d o r e o m e d i d o r c o n v e n c i o n a l p r e s e n t e .

F o i p r o j e t a d o e r e g i s t r a d o u m i n v ó l u c r o c o m o n o v o d e s e n h o i n d u s t r i a l . O i n v ó l u c r o

c o n t é m u m s e n s o r d e c o r r e n t e e u m d i v i s o r r e s i s t i v o d e t e n s ã o . E s t e d i v i s o r é c o n s t r u í d o

c o m r e s i s t o r e s c o m i s o l a ç ã o a a l t a t e n s ã o . O s e n s o r d e c o r r e n t e p o s s u i n ú c l e o a b e r t o c o m

u m a c o m p e n s a ç ã o a p r o p r i a d a p a r a u s o e m c o n d u t o r e s d e d i f e r e n t e s d i â m e t r o s e a l t e r a ç ã o

d e p o s i ç ã o .

O m e d i d o r f o i i n s t a l a d o n a e m p r e s a d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a E s c e l s a e m s e t e m b r o d e

2 0 1 1 p a r a t e s t e s .

P a l a v r a s - c h a v e : M e d i ç ã o d e E n e r g i a , P e r d a s n ã o t é c n i c a s , M é d i a T e n s ã o


10/86

A b s t r a c t

T h i s w o r k p r e s e n t s t h e d e v e l o p m e n t o f a n e l e c t r i c i t y m e t e r f o r u s e i n t h e o v e r h e a d d i s t r i -

b u t i o n l i n e s o f u p t o 3 4 . 5 k V . T h e p r o t o t y p e d e v e l o p e d p r o v i d e s a n e w p a r a d i g m f o r e n e r g y

m e a s u r e m e n t a t m e d i u m v o l t a g e s , w i t h e q u i p m e n t d e v e l o p e d s p e c i c a l l y f o r t h i s u s e . T h e

r e d u c t i o n i n w e i g h t , e x i b i l i t y a n d e a s e o f i n s t a l l a t i o n p r o v i d e d b y t h e n e w m e t e r m a k e t h e

d e v i c e a p o w e r f u l l t o o l f o r a n a l y z i n g n o n - t e c h n i c a l l o s s e s . I t i s n o t n e c e s s a r y t o d i s c o n n e c t

t h e c o n s u m e r u n i t a n d p o s s i b l e f r a u d c a n b e d e t e c t e d b y c o m p a r i n g t h i s m e t e r a n d t h e

m e t e r c o n v e n t i o n a l o n e a l r e a d y i n s t a l l e d .

I t w a s d e s i g n e d a n d r e g i s t e r e d a s a n e w i n d u s t r i a l d e s i g n c a s i n g . T h e c a s i n g c o n t a i n s

a c u r r e n t s e n s o r a n d a d i v i d e r r e s i s t i v e v o l t a g e . T h i s d i v i d e r i s b u i l t w i t h r e s i s t o r s o f h i g h

v o l t a g e i n s u l a t i o n . T h e c u r r e n t s e n s o r h a s c o r e o p e n e d w i t h a p p r o p r i a t e c o m p e n s a t i o n f o r

u s e i n c o n d u c t o r s o f d i ff e r e n t d i a m e t e r s .

T h e m e t e r w a s i n s t a l l e d i n p o w e r d i s t r i b u t i o n c o m p a n y E s c e l s a i n S e p t e m b e r 2 0 1 1 f o r

t e s t i n g .

K e y w o r d s : E n e r g y M e t e r , N o n T e c n i c a l L o s s e s , H i g h V o l t a g e


11/86

L i s t a d e F i g u r a s

1 . 1 M a p a d e r e f e r ê n c i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1 . 2 M e d i ç ã o E x t e r i o r i z a d a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 . 1 S i m p l i c a ç ã o a m o n t a n t e d o m e d i d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 . 2 D i a g r a m a d o T r a n s f o r m a d o r T í p i c o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0

2 . 3 C a b i n e d e M e d i ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2

2 . 4 T P ’ s A B B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4

2 . 5 T P C a p a c i t i v o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5

3 . 1 I n s t a l a ç ã o d e M e d i d o r C o n v e n c i o n a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9

3 . 2 T o p o l o g i a s T r i f á s i c a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1

3 . 3 T o p o l o g i a c o m s e n s o r c a p a c i t i v o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2

3 . 4 S i m u l a ç ã o c o m s e n s o r c a p a c i t i v o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2

3 . 5 D i v i s o r R e s i s t i v o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4

3 . 6 N ú c l e o s F e c h a d o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6

3 . 7 N ú c l e o A b e r t o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7

3 . 8 E s p e c i c a ç ã o d o s N ú c l e o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8

3 . 9 T e s t e s d o s N ú c l e o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9

3 . 1 0 T r a n s d u t o r d e c o r r e n t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1

3 . 1 1 C i r c u i t o d e M e d i ç ã o e C o m u n i c a ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3

3 . 1 2 C i r c u i t o d e P r o t e ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3


12/86

3 . 1 3 T r a n s c e p t o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6

3 . 1 4 L e i t u r a s d o m e d i d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7

3 . 1 5 D a d o s d o m e d i d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7

3 . 1 6 O s c i l o g r a a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8

3 . 1 7 C a l i b r a ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8

3 . 1 8 I n v ó l u c r o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0

3 . 1 9 P r i m e i r a v e r s ã o d o I s o l a d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1

3 . 2 0 T e s t e d e a q u e c i m e n t o d o i s o l a d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2

3 . 2 1 T e s t e d e a q u e c i m e n t o d o i s o l a d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3

3 . 2 2 T e s t e s d o p r i m e i r o i s o l a d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5

3 . 2 3 B l i n d a g e m E x p e r i m e n t a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6

3 . 2 4 I s o l a d o r n a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7

3 . 2 5 C a b o d o i s o l a d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7

3 . 2 6 T e s t e s e m c a m p o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8

3 . 2 7 T e s t e s d e f u n c i o n a l i d a d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8

4 . 1 C i r c u i t o d e P r o t e ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1

B . 1 L i n e a r i d a d e d e m e d i d a d e c o r r e n t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2

B . 2 T e s t e s e m n ú c l e o n a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3

B . 3 F o r m a s d e o n d a n o n ú c l e o c o m b o b i n a s d e c o m p e n s a ç ã o . . . . . . . . . . . 6 4

C . 1 E n s a i o d e t e n s ã o a p l i c a d a i n i c i a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6

C . 2 E n s a i o d e s u p o r t a b i l i d a d e a i m p u l s o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7

C . 3 N í v e l d e r u í d o d o d i v i s o r r e s i s t i v o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8




13/86

L i s t a d e T a b e l a s

2 . 1 T e n s õ e s g r u p o A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3 . 1 P r o t ó t i p o s d e n ú c l e o s m a g n é t i c o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8

3 . 2 C o n s t a n t e s d e L i n e a r i d a d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0

4 . 1 D a d o s d e M e d i ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0

C . 1 E n s a i o d e t e n s ã o a p l i c a d a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6


14/86

S u m á r i o

1 I n t r o d u ç ã o 1

1 . 1 M o t i v a ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1 . 2 O b j e t i v o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1 . 2 . 1 O b j e t i v o G e r a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1 . 2 . 2 O b j e t i v o s E s p e c í c o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1 . 3 E s t r u t u r a d a D i s s e r t a ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o : C o n t e x t o A t u a l 6

2 . 1 F a t u r a m e n t o p a r a U n i d a d e s C o n s u m i d o r a s A b a s t e c i d a s p o r M é d i a T e n s ã o . 6

2 . 2 S i s t e m a s d e D i s t r i b u i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o . . . . . . . . . . . . 8

2 . 3 M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o : C o n t e x t o A t u a l . . . . . . . . . . . . 1 1

2 . 4 T e c n o l o g i a s e l e g í v e i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3

2 . 4 . 1 M e d i ç ã o d e M é d i a s T e n s õ e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3

2 . 4 . 2 M e d i ç ã o d a C o r r e n t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6

2 . 4 . 3 M e d i ç ã o d e P o t ê n c i a e m M é d i a s T e n s õ e s . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6

2 . 4 . 4 I n f r a e s t r u t u r a n e c e s s á r i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7

3 M e t o d o l o g i a 1 8

3 . 1 R e q u i s i t o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9

3 . 2 T o p o l o g i a e s c o l h i d a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0


15/86

3 . 3 S e n s o r d e T e n s ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1

3 . 3 . 1 T e s t e s i n i c i a i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1

3 . 3 . 2 T r a n s d u t o r A p l i c a d o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3

3 . 4 S e n s o r d e C o r r e n t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4

3 . 4 . 1 T e s t e s p a r a c a r a c t e r i z a ç ã o d o t r a n s d u t o r . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7

3 . 5 S e n s o r d e T e m p e r a t u r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1

3 . 6 A l i m e n t a ç ã o d o M e d i d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2

3 . 7 S i s t e m a E l e t r ô n i c o d e M e d i ç ã o d e E n e r g i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2

3 . 8 S i s t e m a d e C o m u n i c a ç ã o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4

3 . 9 F u n c i o n a m e n t o d o s i s t e m a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4

3 . 1 0 L e i t u r a d e D a d o s e C a l i b r a ç ã o d o M e d i d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6

3 . 1 1 I n v ó l u c r o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9

3 . 1 2 I s o l a d o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0

3 . 1 3 T e s t e s d e f u n c i o n a l i d a d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8

4 R e s u l t a d o s 4 9

4 . 1 E m l a b o r a t ó r i o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9

4 . 2 E m c a m p o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0

5 C o n c l u s ã o 5 2

5 . 1 L i m i t a ç õ e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3

5 . 2 T r a b a l h o s F u t u r o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4

R e f e r ê n c i a s B i b l i o g r á c a s 5 5

A Q u e s t i o n á r i o e n v i a d o a f a b r i c a n t e s d e t r a n s f o r m a d o r e s 5 7

A . 1 Q u e s t i o n á r i o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7

A . 2 R e s p o s t a d a R o m a g n o l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8

A . 3 R e s p o s t a d a B l u t r a f o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9


16/86

A . 4 R e s p o s t a d a W E G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9

B T e s t e s d e t r a n s d u t o r d e c o r r e n t e 6 1

B . 1 L i n e a r i d a d e d e d i f e r e n t e s t a m a n h o s d e n ú c l e o . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1

B . 2 T e s t e s d o n ú c l e o n a l c o m b o b i n a s d e c o m p e n s a ç ã o . . . . . . . . . . . . . . 6 2

C T e s t e s d e t r a n s d u t o r d e t e n s ã o 6 5

C . 1 E n s a i o e m i s o l a d o r i n i c i a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5

C . 2 N í v e l d e r u í d o d o d i v i s o r r e s i s t i v o C a d d o c k . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8

C . 3 E n s a i o e m i s o l a d o r s e m b l i n d a g e m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8

C . 4 E n s a i o e m i s o l a d o r n a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 0


17/86

C a p í t u l o 1

I n t r o d u ç ã o

1 . 1 M o t i v a ç ã o

A e n e r g i a e l é t r i c a é e s s e n c i a l à s o b r e v i v ê n c i a e d e s e n v o l v i m e n t o d a s s o c i e d a d e s m o d e r n a s .

T o d a a f o r m a d e g e r a ç ã o c o n h e c i d a t e m g r a n d e i m p a c t o a o m e i o n a t u r a l q u e s e i n s e r e .

P o r t a n t o , o u s o r a c i o n a l d a e n e r g i a e l é t r i c a s i g n i c a e c i ê n c i a n o c o n s u m o d e r e c u r s o s

n a t u r a i s , o q u e n o s a p r o x i m a r i a d a s u s t e n t a b i l i d a d e . F r a u d e s d o s i s t e m a d e d i s t r i b u i ç ã o

d e e n e r g i a e l é t r i c a i m p o s s i b i l i t a m a c o r r e t a a n á l i s e d o c o n s u m o e f a c i l i t a m o d e s p e r d í c i o ,

p o i s n ã o h á c o b r a n ç a p e l o c o n s u m o .

A F i g u r a 1 . 1 s e r v e c o m o d i r e t r i z p a r a o t r a b a l h o e m o s t r a q u e s e r ã o a b o r d a d o s a s s u n t o s

r e f e r e n t e s a o c o m b a t e a p e r d a s n o s i s t e m a d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a .

F i g u r a 1 . 1 : M a p a d e r e f e r ê n c i a d o s a s s u n t o s d i s c u t i d o s n o t r a b a l h o ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o

p r ó p r i a )


18/86

C a p í t u l o 1 . I n t r o d u ç ã o 2

A A g ê n c i a N a c i o n a l d e E n e r g i a E l é t r i c a ( A N E E L ) e s t i m a q u e a s p e r d a s n a r e d e d e

d i s t r i b u i ç ã o e l é t r i c a b r a s i l e i r a s ã o r e s p o n s á v e i s p o r 1 5 % d a e n e r g i a e l é t r i c a c o m p r a d a p e l a s

e m p r e s a s d i s t r i b u i d o r a s . E s t a s p e r d a s s ã o s u b d i v i d i d a s e m p e r d a s t é c n i c a s e n ã o t é c n i c a s

o u c o m e r c i a i s .

P e r d a s t é c n i c a s s ã o i n e r e n t e s a o p r o c e s s o d e t r a n s m i s s ã o d e e n e r g i a e l é t r i c a . S e u t r a t a -

m e n t o é b a s e a d o n a s c a r a c t e r í s t i c a s f í s i c a s e d e c a r r e g a m e n t o d o s c o m p o n e n t e s d e g e r a ç ã o e

t r a n s p o r t e d e e n e r g i a e l é t r i c a p e l a s r e d e s d e t r a n s m i s s ã o e d i s t r i b u i ç ã o e n v o l v i d a s . P e r d a s

n ã o t é c n i c a s o u c o m e r c i a i s e s t ã o a s s o c i a d a s a e r r o s d e m e d i ç ã o e l e i t u r a , i m p o s s i b i l i d a d e d e

l e i t u r a , f r a u d e s e f u r t o s d e e n e r g i a e r e l a t i v o s a g e s t ã o c o m e r c i a l , e r e p r e s e n t a m a n u a l m e n t e

4,5%d o m e r c a d o n a c i o n a l d e e n e r g i a e l é t r i c a .

A A s s o c i a ç ã o B r a s i l e i r a d e D i s t r i b u i ç ã o d e E n e r g i a E l é t r i c a ( A B R A D E E ) f a z d i s t i n ç ã o

e n t r e f r a u d e e f u r t o . A f r a u d e o c o r r e q u a n d o h á a l t e r a ç ã o d o f u n c i o n a m e n t o d o s e q u i p a -

m e n t o s d e m e d i ç ã o , v i s a n d o r e d u ç ã o n o s r e g i s t r o s d e d e m a n d a e / o u c o n s u m o d e e n e r g i a .

D e n t r e a s f r a u d e s m a i s c o m u m e n t e e n c o n t r a d a s e s t á a a l t e r a ç ã o d a s l i g a ç õ e s d o s m e d i d o r e s

d e e n e r g i a o u d e s e u s t r a n s d u t o r e s d e m e d i ç ã o . O f u r t o é a s u b t r a ç ã o d a e n e r g i a d a r e d e

s e m m e d i ç ã o a t r a v é s d e l i g a ç ã o c l a n d e s t i n a .

P a r a c o n s u m i d o r e s d e e n e r g i a a t e n d i d o s e m b a i x a t e n s ã o , u m a d a s a b o r d a g e n s m a i s

u s a d a s p a r a o c o m b a t e à s p e r d a s c o m e r c i a i s t e m s i d o a c o m p l e t a e x t e r i o r i z a ç ã o d a m e d i -

ç ã o , a t r a v é s d e s i s t e m a s d e m e d i ç ã o c e n t r a l i z a d a , c o m c a i x a c o n c e n t r a d o r a d e m e d i d o r e s

i n s t a l a d a n o s p o s t e s d a s c o n c e s s i o n á r i a s , c o n f o r m e a F i g u r a 1 . 2 . P a r a c o n s u m i d o r e s a t e n -

d i d o s e m t e n s õ e s a c i m a d e 2 . 3 0 0 v o l t s , a s c a l i z a ç ã o e l e i t u r a r e m o t a d e e n e r g i a t e m s i d o

l a r g a m e n t e u s a d a s p a r a e s t e m .


19/86


F i g u r a 1 . 2 : A p l i c a ç ã o d e m e d i ç ã o e x t e r i o r i z a d a e m c o n s u m i d o r e s d e b a i x a t e n s ã o ( F o n t e :

F o t o d o a u t o r )

O s e q u i p a m e n t o s d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a e x i s t e n t e s q u e o p e r a m e m m é d i a s t e n s õ e s , e

p o r t a n t o , p a r a s e r e m a p l i c a d o s e m c l i e n t e s d o G r u p o A

1

, d e v e m s e r m u n i d o s d e t r a n s d u -

t o r e s c o m o t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l e t r a n s f o r m a d o r e s d e c o r r e n t e , p o i s o m e d i d o r

c o n t i n u a s e n d o u m e q u i p a m e n t o d e b a i x a t e n s ã o , m e s m o n e s t e s c a s o s .

O c o n j u n t o d e m e d i ç ã o r e q u e r a i n d a c e r t a i n f r a e s t r u t u r a , q u e e m g e r a l , é i n s t a l a d a

d e n t r o d a u n i d a d e c o n s u m i d o r a . A s s i m , h á f a c i l i d a d e d e a c e s s o a p e s s o a s n ã o a u t o r i z a d a s

p e l a s c o n c e s s i o n á r i a s a e s t e s s i s t e m a s d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a .

A t u a l m e n t e , q u a n d o h á s u s p e i t a d e f u r t o d e e n e r g i a o u f r a u d e n o s i s t e m a d e m e d i ç ã o ,

1

a R e s o l u ç ã o 4 5 6 d a A N E E L ( A N E E L , 2 0 0 0 ) e s p e c i c a p o r G r u p o A o a g r u p a m e n t o c o m p o s t o d e

u n i d a d e s c o n s u m i d o r a s c o m f o r n e c i m e n t o e m t e n s ã o i g u a l o u s u p e r i o r a 2 , 3 k V , o u , a i n d a , a t e n d i d a s e m

t e n s ã o i n f e r i o r a 2 , 3 k V a p a r t i r d e s i s t e m a s u b t e r r â n e o d e d i s t r i b u i ç ã o .


20/86


é f e i t a a i n s p e ç ã o v i s u a l d o s e q u i p a m e n t o s d a c o n c e s s i o n á r i a i n s t a l a d o s n a i n f r a e s t r u t u r a

d o c o n s u m i d o r . C o n t u d o , f r a u d e s s ã o f e i t a s d e m a n e i r a c a d a v e z m a i s s o s t i c a d a t a n t o

p e l a c a p a c i d a d e d e o c u l t a ç ã o q u a n t o p o r m e t o d o l o g i a e m p r e g a d a . S e a s u s p e i t a p e r s i s t e ,

a o p ç ã o d e m e r c a d o e x i s t e n t e p a r a r e s o l v e r o p r o b l e m a é a i n s t a l a ç ã o d e u m e q u i p a m e n t o

d e m e d i ç ã o n o p o s t e d a c o n c e s s i o n á r i a . T a l e q u i p a m e n t o é b a s e a d o t a m b é m e m t r a n s f o r -

m a d o r e s d e t e n s ã o e c o r r e n t e e m e d i d o r d e e n e r g i a d e b a i x a t e n s ã o .

A p r o p o s t a d e s t e t r a b a l h o é o d e s e n v o l v i m e n t o d e u m s i s t e m a d e m e d i ç ã o e x t e r i o r i z a d a

d e e n e r g i a p a r a m é d i a s t e n s õ e s a t é 3 4 . 5 0 0 v o l t s , p a s s í v e l d e i n s t a l a ç ã o p o r a p e n a s u m a

p e s s o a a t r a v é s d e v a r a d e m a n o b r a e a p l i c á v e l a r e d e s a é r e a s . D e t a m a n h o r e d u z i d o , o

n o v o m e d i d o r p o d e r á s e r c a m u a d o e n t r e o s i s o l a d o r e s d e e n t r a d a d o c l i e n t e , e v i t a n d o

q u e e s t e p e r c e b a s u a e x i s t ê n c i a e p r o p o r c i o n a n d o m e n o r i m p a c t o n a p o l u i ç ã o v i s u a l d o

a m b i e n t e .

A r e s o l u ç ã o 2 5 8 ( A N E E L , 2 0 0 3 ) r e g u l a m e n t a a m e d i ç ã o d e e n e r g i a e l é t r i c a e x t e r i o r i -

z a d a , c i t a n d o c o m o b e n e f í c i o s a m a i o r e c i ê n c i a n o s p r o c e s s o s d e l e i t u r a s , m i n i m i z a ç ã o d e

c a s o s d e f a t u r a m e n t o p o r e s t i m a t i v a e m a i o r p r i v a c i d a d e d o c o n s u m i d o r . A c o n s e q u ê n c i a

d i r e t a é o a p r i m o r a m e n t o d o r e l a c i o n a m e n t o e n t r e p r e s t a d o r d e s e r v i ç o e c o n s u m i d o r .

C o m o r e s u l t a d o e s p e r a - s e q u e a e x i s t ê n c i a d e s t e e q u i p a m e n t o t o r n e m e n o s a t r a e n t e

a t i t u d e s i l í c i t a s d e a d u l t e r a ç ã o d o s s i s t e m a s d e d i s t r i b u i ç ã o , e q u e u m n o v o p a r a d i g m a

p a r a m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m m é d i a t e n s ã o b a s e a d a n e s t e e q u i p a m e n t o t o r n e - s e v i g e n t e .

1 . 2 O b j e t i v o s

1 . 2 . 1 O b j e t i v o G e r a l

O o b j e t i v o g e r a l é a c r i a ç ã o d e u m s i s t e m a d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a e x t e r i o r i z a d o a s e r

a p l i c a d o n o a p a r e l h o d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a d e m é d i a t e n s ã o ( e n t r e 2 , 3 e 3 4 , 5 k V ) c o m

e x a t i d ã o s u c i e n t e p a r a a v a l i a r a e x i s t ê n c i a d e f r a u d e n o s i s t e m a d e m e d i ç ã o e x i s t e n t e .

O p r o d u t o n a l e s p e r a d o é a v a l i d a ç ã o d o n o v o s i s t e m a d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m m é d i a


21/86


t e n s ã o p o r a p l i c a ç ã o e m c a s o r e a l e c o m p a r a ç ã o c o m o s i s t e m a p r é - e x i s t e n t e . A l é m d i s s o , a

a v a l i a ç ã o d a p o s s i b i l i d a d e d e u s o d o n o v o e q u i p a m e n t o p a r a f a t u r a m e n t o , v i s t o q u e p o s s u i

d i v e r s a s v a n t a g e n s f r e n t e a o c o n v e n c i o n a l , c o m o m e n o r c u s t o e f a c i l i d a d e d e i n s t a l a ç ã o ,

a l é m d a i m p o s s i b i l i d a d e d e f r a u d e .

1 . 2 . 2 O b j e t i v o s E s p e c í c o s

A v a l i a ç ã o d a m e l h o r t o p o l o g i a e d o s m e l h o r e s s e n s o r e s p a r a o n o v o e q u i p a m e n t o ;

F a c i l i d a d e d e i n s t a l a ç ã o , m a n u t e n ç ã o e l e i t u r a d a d a d o s ;

G a r a n t i r a i n t e g r i d a d e f í s i c a d o s i s t e m a e l é t r i c o , d o s o p e r a d o r e s e d o s u s u á r i o s ;

P o s s i b i l i t a r a i n t e g r a ç ã o c o m a s f u t u r a s r e d e s i n t e l i g e n t e s , c o n h e c i d a s p o r S m a r t -

G r i d s , p r o p o r c i o n a n d o u m m e i o d e t r a n s m i s s ã o d e d a d o s e x í v e l .

1 . 3 E s t r u t u r a d a D i s s e r t a ç ã o

O p r e s e n t e c a p í t u l o f o i u m a i n t r o d u ç ã o a o p r o b l e m a e a a p r e s e n t a ç ã o d a p r o p o s t a c o m o

p o s s í v e l s o l u ç ã o . O r e s t a n t e d a d i s s e r t a ç ã o e s t á o r g a n i z a d o e m q u a t r o p a r t e s , a s a b e r :

M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o : T r a t a d o s s i s t e m a s d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a

e s i s t e m a s d e m e d i ç ã o d e g r a n d e z a s e l é t r i c a s e m m é d i a t e n s ã o ;

M e t o d o l o g i a : A p r e s e n t a - s e u m a d e s c r i ç ã o d o p r o t ó t i p o p r o p o s t o ;

R e s u l t a d o s : M o s t r a m - s e o s r e s u l t a d o s o b t i d o s p e l o p r o t ó t i p o e m l a b o r a t ó r i o e e m

c a m p o ;

C o n c l u s ã o : C o n c l u i - s e o t r a b a l h o e s ã o a p r e s e n t a d a s p r o p o s t a s p a r a t r a b a l h o s f u t u -

r o s .


22/86

C a p í t u l o 2

M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a

T e n s ã o : C o n t e x t o A t u a l

2 . 1 F a t u r a m e n t o p a r a U n i d a d e s C o n s u m i d o r a s A b a s t e c i d a s

p o r M é d i a T e n s ã o

E x i s t e m d u a s c l a s s e s d e d e s p e s a s q u e d e t e r m i n a m o c u s t o t o t a l d e g e r a ç ã o , t r a n s m i s s ã o e

d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a :

1 . I t e n s d e i n v e s t i m e n t o d e c a p i t a i s : d e s p e s a s a n u a i s d a s c o n c e s s i o n á r i a s d e e n e r g i a ,

p r o v e n i e n t e s d e e q u i p a m e n t o s d e g e r a ç ã o , t r a n s m i s s ã o e d i s t r i b u i ç ã o , p r o p r i e d a d e s e

c o n s t r u ç õ e s ;

2 . O p e r a ç ã o e m a n u t e n ç ã o d o s i s t e m a : c o m b u s t í v e l , f o l h a s d e p a g a m e n t o s , r e n o v a ç õ e s ,

a l u g u é i s e o u t r o s n u m e r o s o s i t e n s c o n t r i b u e m p a r a o s c u s t o s d e o p e r a ç ã o , m a n u t e n ç ã o

e a d m i n i s t r a ç ã o d o s s i s t e m a s .

P a r a f a t u r a m e n t o d e c o n s u m i d o r i n d i v i d u a l d e e l e t r i c i d a d e , a c o n c e s s i o n á r i a c o n s i d e r a

o d i m e n s i o n a m e n t o d o c u s t o t o t a l d o a b a s t e c i m e n t o c o m o d e t e r m i n a d o p e l o c a p i t a l i n v e s -

t i d o , p e l o s c u s t o s o p e r a c i o n a i s e d e s p e s a s d e m a n u t e n ç ã o . C o n s u m i d o r e s d e g r a n d e p o r t e


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C a p í t u l o 2 . M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o : C o n t e x t o A t u a l 7

d e m a n d a m g r a n d e c a p i t a l d e i n v e s t i m e n t o p o r p a r t e d a c o n c e s s i o n á r i a n o s i s t e m a d e f o r -

n e c i m e n t o . J á e m c o n s u m i d o r e s d e m e n o r p o r t e , o s c u s t o s d e o p e r a ç ã o e m a n u t e n ç ã o s ã o

m a i s i m p o r t a n t e s .

S e g u n d o o m ó d u l o 5 d o s P r o c e d i m e n t o s d e D i s t r i b u i ç ã o d e E n e r g i a E l é t r i c a n o S i s t e m a

E l é t r i c o N a c i o n a l ( A N E E L , 2 0 1 1 ) ( P r o d i s t ) , o f a t u r a m e n t o d e s t e s d o i s t i p o s d e c l i e n t e

p o d e s e r d i f e r e n t e . E n q u a n t o e s t e é c a r a c t e r i z a d o p o r c o b r a n ç a s d e e n e r g i a c o n s u m i d a ,

a q u e l e p o d e s e r t a r i f a d o t a n t o p e l a e n e r g i a c o m o p e l a p o t ê n c i a u t i l i z a d a , j á q u e o s c u s t o s

d e f o r n e c i m e n t o a u m e n t a m c o m a p o t ê n c i a d e m a n d a d a p e l a s c a r g a s . S ã o a s t a r i f a ç õ e s

m o n ô m i a s , a p e n a s s o b r e a e n e r g i a , e a s t a r i f a ç õ e s b i n ô m i a s , s o b r e a e n e r g i a e a p o t ê n c i a .

E s t a d i f e r e n c i a ç ã o o c o r r e p o i s a i n d a n ã o s ã o a p l i c á v e i s s i s t e m a s a c u m u l a d o r e s d e e n e r g i a

l o c a i s , q u e p o s s i b i l i t a r i a m u m m e n o r i n v e s t i m e n t o n a i n f r a e s t r u t u r a d e s d e a u n i d a d e g e r a -

d o r a a t é a u n i d a d e c o n s u m i d o r a . É o c a s o d o s s i s t e m a s d e a b a s t e c i m e n t o d e á g u a , e m q u e

a c u m u l a d o r e s a m o r t e c e m o s i m p u l s o s d e d e m a n d a i n s t a n t â n e a d o s c o n s u m i d o r e s ( H a g e

e t a l . , 2 0 1 1 ) .

A p o t ê n c i a u t i l i z a d a p a r a a t a r i f a ç ã o c i t a d a a n t e r i o r m e n t e n ã o é u m a s i m p l e s l e i t u r a d e

u m v a l o r i n s t a n t â n e o , m a s u m a m é d i a v e r i c a d a e m i n t e r v a l o s x o s d e t e m p o , g e r a l m e n t e

q u i n z e m i n u t o s , e r e c e b e a d e n o m i n a ç ã o d e D e m a n d a , c u j a u n i d a d e d e m e d i d a t a m b é m é

o q u i l o w a t ( k W ) . J á a e n e r g i a é m e d i d a e m q u i l o w a t h o r a ( k W h ) .

A l é m d a e n e r g i a u t i l i z a d a p a r a g e r a r t r a b a l h o ú t i l n a s u n i d a d e s c o n s u m i d o r a s , d e s c r i t a

a c i m a e d e n o m i n a d a e n e r g i a a t i v a , o u t r o t i p o d e e n e r g i a d e v e s e r m e d i d a . A e n e r g i a r e a t i v a ,

p r o v e n i e n t e d a m a n u t e n ç ã o d e c a m p o s e l é t r i c o s o u m a g n é t i c o s e m c a r g a s i n d u t i v a s , c a r g a s

c a p a c i t i v a s e c a r g a s n ã o l i n e a r e s . A p e s a r d e n ã o g e r a r t r a b a l h o ú t i l , p r o v o c a p e r d a s p o r

a q u e c i m e n t o n o s c o n d u t o r e s . A s u n i d a d e s u s u a i s d a s e n e r g i a s r e a t i v a s s ã o o V A r h e o

k V A r h . P a r a p o t ê n c i a s r e a t i v a s a s u n i d a d e s s ã o o V A r e o k V A r .

A e n e r g i a r e a t i v a é t a r i f a d a d a m e s m a f o r m a q u e a e n e r g i a a t i v a , a s s i m c o m o a d e m a n d a

r e a t i v a é t a r i f a d a d a m e s m a f o r m a q u e a d e m a n d a a t i v a .


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A R e s o l u ç ã o 4 5 6 d a A N E E L c l a s s i c a o s c o n s u m i d o r e s p e l o n í v e l d e t e n s ã o e m q u e

s ã o a t e n d i d o s . U n i d a d e s c o n s u m i d o r a s c o m f o r n e c i m e n t o e m t e n s ã o i n f e r i o r a 2 , 3 k V s ã o

c a r a c t e r i z a d o s p e l a e s t r u t u r a ç ã o t a r i f á r i a m o n ô m i a e r e c e b e m c l a s s i c a ç ã o d e g r u p o " B " .

U n i d a d e s c o n s u m i d o r a s c o m f o r n e c i m e n t o e m t e n s ã o i g u a l o u s u p e r i o r a 2 , 3 k V , o u , a i n d a ,

a t e n d i d a s e m t e n s ã o i n f e r i o r a 2 , 3 k V a p a r t i r d e s i s t e m a s u b t e r r â n e o d e d i s t r i b u i ç ã o s ã o

c a r a c t e r i z a d a s p e l a e s t r u t u r a ç ã o t a r i f á r i a b i n ô m i a e s ã o d i v i d i d o s n o s s u b g r u p o s e x p r e s s o s

n a t a b e l a 2 . 1 .

T a b e l a 2 . 1 : T e n s õ e s d e f o r n e c i m e n t o d e e n e r g i a p a r a o G r u p o A ( F o n t e : ( A N E E L , 2 0 1 1 ) )

S u b g r u p o T e n s ã o d e f o r n e c i m e n t o

A 1 2 3 0 k V o u m a i o r

A 2 8 8 a 1 3 8 k V

A 3 6 9 k V

A 3 a 3 0 a 4 4 k V

A 4 2 , 3 a 2 5 k V

A S s i s t e m a s u b t e r r â n e o a t é 2 , 3 k V

S e n d o a e n e r g i a e l é t r i c a d e n i d a c o m o i n t e g r a ç ã o d a p o t ê n c i a n o d o m í n i o d o t e m p o

e d e m a n d a a p o t ê n c i a m é d i a s o b r e u m d e t e r m i n a d o i n t e r v a l o d e t e m p o , u m m e d i d o r d e

e n e r g i a p a r a m é d i a t e n s ã o s e r e s u m e a u m m e d i d o r d e p o t ê n c i a a t i v a e p o t ê n c i a r e a t i v a , c o m

c a p a c i d a d e d e i n t e g r a ç ã o e c á l c u l o d e m é d i a d e s t a s g r a n d e z a s n o t e m p o ( A l e x a n d e r , 1 9 9 2 )

e c o m c e r t a c a p a c i d a d e d e m e m ó r i a p a r a a r m a z e n a r v a l o r e s m á x i m o s s o b a d e n o m i n a ç ã o

d e d e m a n d a s a t i v a s e r e a t i v a s m á x i m a s .

A p o t ê n c i a d i s p o n í v e l e m u m a s e ç ã o d e d o i s t e r m i n a i s d e u m c i r c u i t o e l é t r i c o é d a d a

p e l o p r o d u t o v e t o r i a l d a t e n s ã o e n t r e o s t e r m i n a i s e a c o r r e n t e e l é t r i c a c i r c u l a n t e p e l a s e ç ã o

( p = vi

) . A s s i m , o m e d i d o r d e e n e r g i a d e v e m e d i r n o m í n i m o d u a s g r a n d e z a s c o m m e s m a

r e f e r ê n c i a d e t e m p o : t e n s ã o e c o r r e n t e .


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2 . 2 S i s t e m a s d e D i s t r i b u i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o

O s s i s t e m a s d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a p a r a a s t e n s õ e s r e l e v a n t e s p a r a e s t e p r o j e t o ( m é d i a s

t e n s õ e s a t é 3 4 , 5 k V ) t i v e r a m f a t o r e s h i s t ó r i c o s e m e r c a d o l ó g i c o s c o m o o s p r i n c i p a i s d e -

t e r m i n a n t e s d e s u a t o p o l o g i a . A n t e r i o r m e n t e à c r i a ç ã o d a A N E E L , a A B R A D E E l a n ç a r a

a l g u n s d o c u m e n t o s t é c n i c o s e m q u e a s t e n s õ e s 1 3 , 8 k V , 2 3 k V e 3 4 , 5 k V e r a m p r o p o s t a s

n a p a d r o n i z a ç ã o d e t e n s õ e s n o m i n a i s p a r a r e d e s a é r e a s d e d i s t r i b u i ç ã o

1

. A s e s t r u t u r a s d e

d i s t r i b u i ç ã o s ã o r e g i d a s , a t u a l m e n t e , p e l o s P r o d i s t , e m a i s e s p e c i c a m e n t e , p o r n o r m a s

d a s c o n c e s s i o n á r i a s .

C o m o o e n f o q u e d e s t e t r a b a l h o é a m e d i ç ã o d e e n e r g i a n a r e d e p r i m á r i a , q u e d e v e s e r

f e i t a p r ó x i m o a o p o n t o d e c o n e x ã o d o c o n s u m i d o r

2

, a p a r t e d o s i s t e m a d e d i s t r i b u i ç ã o

d e i n t e r e s s e e s t á a j u s a n t e d e s t e p o n t o , s i g n i c a n d o q u e p o d e m o s s i m p l i c a r a a n á l i s e d o

s i s t e m a a m o n t a n t e d o m e d i d o r c o m o u m s i s t e m a d e f o n t e s s e n o i d a i s e m t o p o l o g i a e s t r e l a

c o m n e u t r o a t e r r a d o , g e r a l m e n t e u m t r a n s f o r m a d o r , c o n f o r m e a F i g u r a 2 . 1 .

F i g u r a 2 . 1 : T o p o l o g i a a m o n t a n t e d o m e d i d o r c o m o e m e s t r e l a c o m n e u t r o a t e r r a d o ( F o n t e :

E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

1

R T D - C O D I - 2 1 . 0 1 - P A D R O N I Z A Ç Ã O D E E S T R U T U R A S P A R A R E D E S A É R E A S D E D I S T R I -

B U I Ç Ã O U R B A N A S

2

P R O D I S T P a r t e 3 . 1 6 . 2


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C a p í t u l o 2 . M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o : C o n t e x t o A t u a l 1 0

S e g u n d o S e n ( 1 9 9 6 ) , t r a n s f o r m a d o r e s e m t o p o l o g i a e s t r e l a - d e l t a t e m s e u u s o m a i s c o -

m u m c o m o a b a i x a d o r e s d e t e n s ã o , e t r a n s f o r m a d o r e s d e l t a - e s t r e l a c o m o e l e v a d o r e s . E m

c o n t r a s t e , a s e m p r e s a s f o r n e c e d o r a s d e t r a n s f o r m a d o r e s p a r a u n i d a d e s c o n s u m i d o r a s a l i -

m e n t a d a s p o r m é d i a s t e n s õ e s m o s t r a m q u e a t é 1 5 k V g e r a l m e n t e s ã o u s a d o s t r a n s f o r m a -

d o r e s d a t o p o l o g i a d e l t a - e s t r e l a a t e r r a d a ( F i g u r a 2 . 2 ) . J á c o n s u m i d o r e s a b a s t e c i d o s a t é

3 4 , 5 k V t e m u s a d o t r a n s f o r m a d o r e s c o m p r i m á r i o e m e s t r e l a c o m n e u t r o a t e r r a d o a t é c e r t o

l i m i t e d e p o t ê n c i a e c o m n e u t r o a c e s s í v e l a p a r t i r d e s t e l i m i t e . P o r é m , e s t e s l i m i t e s e a

r e a l t o p o l o g i a d e p e n d e m d a s n o r m a s d a c o n c e s s i o n á r i a p a r a o l o c a l d a a p l i c a ç ã o . E s t a s

i n f o r m a ç õ e s p o d e m s e r v e r i c a d a s n o s f o r m u l á r i o s s o b r e o a s s u n t o r e s p o n d i d o s p o r a l g u n s

f o r n e c e d o r e s d e e q u i p a m e n t o s d e d i s t r i b u i ç ã o d e e n e r g i a ( A p ê n d i c e A ) .

F i g u r a 2 . 2 : D i a g r a m a d o t r a n s f o r m a d o r t í p i c o d e u n i d a d e s c o n s u m i d o r a s d e 1 3 , 8 k V , c o m

i n d i c a ç ã o d o p o n t o d e m e d i ç ã o ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

A s s i m , o s c e n á r i o s d e a p l i c a ç ã o d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m m é d i a t e n s ã o p a r a t r a n s f o r -

m a d o r e s d e c o n s u m i d o r e s t e m a s c o n g u r a ç õ e s :

C a r g a t r i f á s i c a c o m l i g a ç ã o a t r ê s o s , o u s e j a , u m t r a n s f o r m a d o r c o m p r i m á r i o e m

d e l t a ;

C a r g a t r i f á s i c a a 4 o s , o u s e j a , u m t r a n s f o r m a d o r c o m p r i m á r i o e m e s t r e l a ;

C a r g a m o n o f á s i c a a d o i s o s , o u s e j a , t r a n s f o r m a d o r e s m o n o f á s i c o s ;


27/86


C a r g a s m i s t a s , c a s o o c o n s u m i d o r p o s s u a t r a n s f o r m a d o r e s t r i f á s i c o s e m o n o f á s i c o s

l i g a d o s a o m e s m o a l i m e n t a d o r .

2 . 3 M e d i ç ã o d e E n e r g i a e m M é d i a T e n s ã o : C o n t e x t o A t u a l

A p a r t i r d e s t e p o n t o , c o n v é m d e n i r q u e o m e d i d o r d e e n e r g i a q u e t r a t a m o s é s e m p r e

u m s i s t e m a e s t á t i c o o u e l e t r ô n i c o . N ã o s e r á a b o r d a d o o u s o d e s i s t e m a s e l e t r o m e c â n i c o s

e m n e n h u m d o s t ó p i c o s q u e s e s e g u e m d e v i d o a d i c u l d a d e d e a p l i c a ç ã o a u m s i s t e m a d e

m é d i a t e n s ã o .

O q u e d e n e a t o p o l o g i a d e u m m e d i d o r d e e n e r g i a é o n ú m e r o d e e l e m e n t o s d e m e d i ç ã o

d e e n e r g i a e l é t r i c a u s a d o s . C a d a e l e m e n t o d e m e d i ç ã o é c o m p o s t o p o r u m e l e m e n t o m e d i d o r

d e t e n s ã o e u m e l e m e n t o m e d i d o r d e c o r r e n t e . M e d i d o r e s m o n o f á s i c o s s ã o c a r a c t e r i z a d o s

p o r p o s s u í r e m s o m e n t e u m e l e m e n t o d e m e d i ç ã o , j á m e d i d o r e s t r i f á s i c o s p o s s u e m d o i s

o u t r ê s e l e m e n t o s . A l é m d i s s o , e x i s t e m t a m b é m m e d i d o r e s m o n o f á s i c o s e t r i f á s i c o s c o m

c a p a c i d a d e d e m e d i r c o r r e n t e d e n e u t r o , p a r a v e r i c a ç ã o d e f r a u d e s , p o r é m i n d i s p o n í v e i s

a o m e r c a d o b r a s i l e i r o .

A a b o r d a g e m m a i s c o m u m e n t e u s a d a p a r a m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m u n i d a d e s c o n s u m i d o -

r a s a b a s t e c i d a s p o r m é d i a t e n s ã o é o u s o d e t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l e t r a n s f o r m a d o r e s

d e c o r r e n t e p a r a a d e q u a r o s n í v e i s d a s g r a n d e z a s a m e d i d o r e s d e b a i x a t e n s ã o . T a i s e q u i -

p a m e n t o s s ã o i n s t a l a d o s e m u m a c a b i n e d e m e d i ç ã o n o p o n t o d e c o n e x ã o e n t r e u n i d a d e

c o n s u m i d o r a e s i s t e m a d e d i s t r i b u i ç ã o , c o m o a d a F i g u r a 2 . 3 . U m d o s p r o b l e m a s d e s t a

a b o r d a g e m é o f á c i l a c e s s o a e s t e s c o m p o n e n t e s p o r p a r t e d o s c o n s u m i d o r e s , j á q u e a c a b i n e

d e m e d i ç ã o é i n s t a l a d a n a u n i d a d e c o n s u m i d o r a .


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F i g u r a 2 . 3 : C a b i n e d e M e d i ç ã o f o r n e c i d a p e l a e m p r e s a E n g e p o l ( F o n t e :

w w w . e n g e p o l . c o m . b r )

U m o u t r o p r o b l e m a d e s t a a b o r d a g e m é o e l e v a d o c u s t o d e c a d a u m d o s t r a n s f o r m a d o r e s

u t i l i z a d o s . U m a u n i d a d e c o n s u m i d o r a t í p i c a n e c e s s i t a d e t r ê s t r a n s f o n a d o r e s d e t e n s ã o e

t r ê s t r a n s f o r m a d o r e s d e c o r r e n t e . E s t e c u s t o p o d e s e r r e d u z i d o s e a d o t a d a a s i m p l i c a ç ã o

s u g e r i d a p o r B l o n d e l e m s e u t e o r e m a s o b r e o n ú m e r o d e w a t t í m e t r o s n e c e s s á r i o s p a r a

m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m c a r g a s a l i m e n t a d a s p o r u m c e r t o n ú m e r o d e f a s e s o u o s :

T e o r e m a 2 . 3 . 1 ( B l o n d e l ) " A p o t ê n c i a t o t a l e n t r e g u e a u m s i s t e m a d e c a r g a s p o r n c o n -

d u t o r e s é d a d a p e l a s o m a a l g é b r i c a i n d i c a d a p o r n w a t t í m e t r o s i n s e r i d o s u m e m c a d a u m

d o s n o s , s e n d o a p o t ê n c i a d e r e f e r ê n c i a d e t o d o s o s n w a t t í m e t r o s c o n e c t a d o s a u m p o n t o

c o m u m ; e s s e p o n t o c o m u m p o d e s e r c o n e c t a d o a u m d o s n c o n d u t o r e s , a s s i m a p o t ê n c i a

t o t a l é d a d a p o r n - 1 m e d i d o r e s d e p o t ê n c i a "

3

( A l e x a n d e r , 1 9 9 2 )

.

3

t r a d u z i d o p e l o a u t o r


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E s t a a b o r d a g e m , p o r é m , r e d u z o n ú m e r o d e i n f o r m a ç õ e s q u e o m e d i d o r p o d e r i a d i s p o -

n i b i l i z a r , c o m o a t e n s ã o f a s e - n e u t r o r e a l e a m e d i d a d e c o r r e n t e r e a l e m u m d o s c o n d u t o r e s .

2 . 4 T e c n o l o g i a s e l e g í v e i s

Q u a l q u e r q u e s e j a a m e t o d o l o g i a e s c o l h i d a p a r a a m e d i ç ã o d e e n e r g i a n a r e d e p r i m á r i a ,

h á d e p e n d ê n c i a d a m e d i ç ã o d a t e n s ã o e d a c o r r e n t e d o c i r c u i t o . A s e g u i r s e r ã o c i t a d a s

a l g u m a s d a s t e c n o l o g i a s u s a d a s p a r a m e d i ç ã o d e t a i s g r a n d e z a s .

2 . 4 . 1 M e d i ç ã o d e M é d i a s T e n s õ e s

T e n s õ e s d a o r d e m d e q u i l o v o l t s p o d e m s e r m e d i d a s d e d i v e r s a s m a n e i r a s . A m e d i ç ã o

d i r e t a é p o s s í v e l a t é 2 0 0 k V , a p a r t i r d e s t a t e n s ã o o s e r r o s d e v i d o s a o e f e i t o c o r o n a s ã o

a c e n t u a d o s . A m e d i ç ã o d i r e t a p o d e s e r f e i t a a t r a v é s d e v o l t í m e t r o s e l e t r o s t á t i c o s o u a t r a v é s

d o u s o d e g a p s e n t r e m a t e r i a i s c o n d u t o r e s , n o s q u a i s s e o b s e r v a o m d e c e n t e l h a m e n t o

c o m o a f a s t a m e n t o d o s c o n d u t o r e s . A m e d i ç ã o i n d i r e t a é p o s s í v e l a t r a v é s d e d i v i s o r e s o u

d e t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l ( L u c a s , 2 0 0 1 ) .

U m a o u t r a a b o r d a g e m é a m e d i ç ã o d o c a m p o e l é t r i c o , i n f e r i n d o a t e n s ã o a p a r t i r d e s t a

i n f o r m a ç ã o .

A m e d i ç ã o d i r e t a n ã o p o d e s e r u s a d a p a r a a m e d i ç ã o d e e n e r g i a , p o i s a i n f o r m a ç ã o

d a d a p o r d i s p o s i t i v o s c o m o o s v o l t í m e t r o s e l e t r o s t á t i c o s o u d i s p o s i t i v o s q u e m o s t r a m o m

d e c e n t e l h a m e n t o n ã o s ã o s u c i e n t e s p a r a d i f e r e n c i a r a s p o t ê n c i a s a t i v a e r e a t i v a . A l é m

d i s s o , v o l t í m e t r o s e l e t r o s t á t i c o s s ã o u s a d o s p a r a t e n s õ e s s u p e r i o r e s a 1 0 k V e d i s p o s i t i v o s

c o m g a p s m e d e m s o m e n t e t e n s õ e s d e p i c o .

M e d i ç ã o d o C a m p o E l é t r i c o

O u s o d a d i f e r e n ç a d e p o t e n c i a l q u e s u r g e m e m d o i s c o n d u t o r e s i m e r s o s e m u m d e t e r m i n a d o

c a m p o e l é t r i c o é d i r e t a m e n t e p r o p o r c i o n a l à t e n s ã o d a f o n t e d o c a m p o e l é t r i c o , p o r é m , e s s a


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d i f e r e n ç a d e p o t e n c i a l t a m b é m p o d e v a r i a r c o m a g e o m e t r i a d o m e i o e v a r i á v e i s a m b i e n t a i s

( F i l h o , 1 9 9 6 ) .

I s t o i m p o s s i b i l i t a a c a l i b r a ç ã o d e u m v o l t í m e t r o e m a m b i e n t e c o n t r o l a d o p a r a s e r a p l i -

c a d o e m c a m p o , p o i s a g e o m e t r i a d e c o n d u t o r e s e d i s t â n c i a a o s o l o n ã o p o d e m s e r p r e v i s t o s .

M e d i ç ã o p o r T r a n s f o r m a d o r e s E l e t r o m a g n é t i c o s d e P o t e n c i a l

O T r a n s f o r m a d o r d e p o t e n c i a l e l e t r o m a g n é t i c o ( T P ) u t i l i z a o s m e s m o s p r i n c í p i o s f í s i c o s d e

t r a n s f o r m a d o r e s e l e t r o m a g n é t i c o s c o m u n s , p o r é m p r o p o r c i o n a m g r a n d e i s o l a ç ã o e l é t r i c a

e n t r e s e u s e n r o l a m e n t o s p r i m á r i o s e s e c u n d á r i o s . P a r a a p l i c a ç ã o e m m é d i a t e n s ã o e m

n í v e i s e n t r e 13,8kV

e 34,5kV

, e s t e s d i s p o s i t i v o s t e m p e s o a p r o x i m a d o d e 2 0 k g p a r a u s o

i n t e r n o ( n ã o s u j e i t o à s i n t e m p é r i e s ) . T r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l p a r a n í v e i s d e t e n s õ e s

e l e v a d a s r e q u e r e m e n r o l a m e n t o p r i m á r i o c o m p o s t o p o r u m n ú m e r o e l e v a d o d e e s p i r a s , o

q u e , n a p r á t i c a , l i m i t a a t e n s ã o p r i m á r i a n o m i n a l a 1 3 8 k V ( L u c a s , 2 0 0 1 ) . A F i g u r a 2 . 4

m o s t r a t r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l t í p i c o s u s a d o s e m c a b i n e s d e m e d i ç ã o d e d e e n e r g i a .

F i g u r a 2 . 4 : T r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l A B B f a m í l i a T D C 5 ( F o n t e : M a n u a l d o d i s p o s i -

t i v o T D C 5 d a A B B )


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M e d i ç ã o p o r D i v i s o r e s C a p a c i t i v o s d e P o t e n c i a l

D u a s c a p a c i t â n c i a s p o d e m s e r u s a d a s e m s é r i e c o m o d i v i s o r d e p o t e n c i a l e m c o r r e n t e s

a l t e r n a d a s . S ã o c o n s t r u í d o s p a r a t e n s õ e s e n t r e 3 4 , 5 k V e 7 6 5 k V , p o s s u i n d o d e r i v a ç ã o

i n t e r m e d i á r i a d e 5kV

a 15kV

, c o n f o r m e a F i g u r a 2 . 5 . S e o s i s t e m a é m a n t i d o e m u m a

p o s i ç ã o x a e d e v e m s e r f e i t a s c o r r e ç õ e s p a r a a s c a p a c i t â n c i a s p a r a s i t a s e n t r e o d i v i s o r e o

a m b i e n t e e m q u e f o i i n s t a l a d o . A t e n s ã o d a d a p e l o d i v i s o r c a p a c i t i v o d a F i g u r a 2 . 5 é d a d o

p o r :

T e n s ã o e m C 2 =

1/C 2(C 1+C 2)/C 1∗C 2

∗ V = C 1C 1+C 2 ∗ V

C o m o a s c a p a c i t â n c i a s d e v e m s e r p r e c i s a m e n t e c o n h e c i d a s e n ã o p o d e m t e r p e r d a s d i e -

l é t r i c a s , g e r a l m e n t e c a p a c i t o r e s d e i s o l a m e n t o a a r s ã o u s a d o s . P o r t e r e m p e r d a s b a s t a n t e

r e d u z i d a s , s ã o u s a d o s p a r a a c o p l a m e n t o p a r a o n d a s p o r t a d o r a s d e a l t a s f r e q u ê n c i a s e m

s i s t e m a s d e c o m u n i c a ç ã o v i a r e d e e l é t r i c a ( d e M e d e i r o s F i l h o , 1 9 8 3 ) .

F i g u r a 2 . 5 : T r a n s f o r m a d o r e s d e p o t e n c i a l c a p a c i t i v o s


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M e d i ç ã o p o r D i v i s o r e s R e s i s t i v o s d e P o t e n c i a l

U m D i v i s o r r e s i s t i v o d a o r d e m d e

20k

/V p o d e s e r c o n e c t a d o d i r e t a m e n t e a o c i r c u i t o d e

m é d i a t e n s ã o e u m a f r a ç ã o d e s t a p o d e s e r m e d i d a c o m u m v o l t í m e t r o d e b a i x a t e n s ã o

( L u c a s , 2 0 0 1 ) .

D e v e m s e r e n c a p s u l a d o s e m i n v ó l u c r o d e m a t e r i a l d e g r a n d e c o n s t a n t e d i e l é t r i c a e m

q u e h á u m c o m p r o m i s s o e n t r e a s u c e p t i b i l i d a d e a r u í d o s d o a m b i e n t e , q u a n d o r e s i s t o r e s d e

r e s i s i t ê n c i a m u i t o a l t a s ã o u s a d o s , e g e r a ç ã o d e c a l o r , q u a n d o o s r e s i s t o r e s s ã o d e m e n o r

v a l o r .

2 . 4 . 2 M e d i ç ã o d a C o r r e n t e

P a r t e i n t e g r a n t e d o e l e m e n t o m e d i d o r d e e n e r g i a , o s e n s o r d e c o r r e n t e p o d e s e r , c o m o

c o m p o n e n t e i n t e r n o d o m e d i d o r , d o t i p o r e s i s t o r s h u n t , t r a n s f o r m a d o r d e c o r r e n t e o u s e n s o r

d e e f e i t o h a l l . P a r a a m e d i ç ã o d e c o r r e n t e s e m b a i x a t e n s ã o , o s t r ê s t i p o s d e s e n s o r e s p o d e m

s e r d i r e t a m e n t e u t i l i z a d o s . P a r a a m e d i ç ã o d e c o r r e n t e e m m é d i a t e n s ã o é n e c e s s á r i o

a d e q u a r - s e o s n í v e i s d e p o t e n c i a l e d e c o r r e n t e a n í v e i s a d e q u a d o s a o s e q u i p a m e n t o s d e

a m o s t r a g e m . E s t a é a f u n c i o n a l i d a d e d o T r a n s f o r m a d o r d e c o r r e n t e e l e t r o m a g n é t i c o ( T C ) ,

d i s p o s i t i v o d o t a d o d e n ú c l e o e l e t r o m a g n é t i c o , c o m e n r o l a m e n t o p r i m á r i o d e p o u c a s e s p i r a s

e o d e g r a n d e s e ç ã o , f o r n e c e n d o e m s e u e n r o l a m e n t o s e c u n d á r i o c o r r e n t e p r o p o r c i o n a l a

p r i m á r i a , p o r é m , i s o l a d a g a l v â n i c a m e n t e .

M e d i ç ã o d e C o r r e n t e s e m M é d i a s T e n s õ e s

A m e d i ç ã o d e c o r r e n t e e m m é d i a s t e n s õ e s s e g u e o m e s m o p r i n c í p i o d a m e d i ç ã o e m b a i x a s

t e n s õ e s . P o r é m e x i s t e a n e c e s s i d a d e d e s e m a n t e r i s o l a ç ã o e l é t r i c a e n t r e d i s p o s i t i v o d e

m e d i ç ã o e c o n d u t o r e m m é d i a t e n s ã o d e p e n d e n d o d e s u a r e f e r ê n c i a d e t e n s ã o .


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2 . 4 . 3 M e d i ç ã o d e P o t ê n c i a e m M é d i a s T e n s õ e s

C o n v e n c i o n a l m e n t e a m e d i ç ã o d e p o t ê n c i a é f e i t a p o r m e d i d o r d e e n e r g i a d e b a i x a t e n s ã o

a c o p l a d o p o r T P ’ s e T C ’ s . E m a l g u n s c a s o s u s a - s e a p e n a s o s T C ’ s e o m e d i d o r d e e n e r -

g i a é i n s t a l a d o a p ó s o t r a n s f o r m a d o r d a u n i d a d e c o n s u m i d o r a . N e s t e c a s o a l g u m t i p o d e

m e c a n i s m o d e c o m p e n s a ç ã o d e p e r d a s d o t r a n s f o r m a d o r é u s a d o n o f a t u r a m e n t o ( d e M e -

d e i r o s F i l h o , 1 9 8 3 ) .

O s i s t e m a d e v e m e d i r t e n s ã o e c o r r e n t e n o m e s m o i n s t a n t e d e t e m p o , s e n d o n e c e s s á r i a s

m a i s d e 1 6 a m o s t r a s p o r c i c l o d e r e d e c o m c o n v e r s o r e s a n a l ó g i c o - d i g i t a l d e 1 2 b i t s s i g n i -

c a t i v o s ( 4 0 9 6 n í v e i s ) e u m c i r c u i t o p e r i f é r i c o q u e p e r m i t a a m e d i ç ã o c o m p r e c i s ã o d e 0 , 5 %

d a l e i t u r a , s e g u n d o A N E E L ( 2 0 0 1 ) .

2 . 4 . 4 I n f r a e s t r u t u r a n e c e s s á r i a

A m e d i ç ã o d e e n e r g i a e m s i s t e m a s d e m é d i a t e n s ã o c o n v e n c i o n a l r e q u e r d e u m m e d i d o r

d e e n e r g i a a d e q u a d o a o n ú m e r o n d e f a s e s d o a l i m e n t a d o r e , c o m o e s t e m e d i d o r o p e r a e m

n í v e i s d e b a i x a t e n s ã o , t a m b é m d o u s o d e u m c e r t o n ú m e r o d e T C ’ s e T P ’ s , s e n d o n - 1

o m í n i m o n e c e s s á r i o e n o a d e q u a d o p a r a s e r e m d i s p o n i b i l i z a d o s t o d a s a s i n f o r m a ç õ e s d a

r e d e .


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C a p í t u l o 3

M e t o d o l o g i a

V i s t o q u e j á e x i s t e m s i s t e m a s d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a p a r a m é d i a t e n s ã o , o d i s p o s i t i v o

p r o p o s t o p r e c i s a s u p e r á - l o s e m q u e s i t o s c h a v e c o m o p r e ç o , p e s o , f a c i l i d a d e d e i n s t a l a ç ã o

e u s o . A m e t o d o l o g i a a d o t a d a p e l o s d i s p o s i t i v o s e x i s t e n t e s é e x a t a m e n t e a m e s m a d a

a d o t a d a e m c a b i n e s d e m e d i ç ã o : u s o d e T C ’ s e T P ’ s c o m o t r a n s d u t o r e s p a r a u m m e d i d o r

d e e n e r g i a c o n v e n c i o n a l d e b a i x a t e n s ã o , c o m o o d a F i g u r a 3 . 1 . E s t a i m a g e m m o s t r a u m

m e d i d o r i n s t a l a d o n a e n t r a d a d e u m r a m a l d e c e r t a c o m u n i d a d e n o R i o d e J a n e i r o p a r a

a n á l i s e d e p e r d a s e v e r i c a ç ã o d e n e c e s s i d a d e d e i n s t a l a ç ã o d e m e d i ç ã o e x t e r i o r i z a d a p a r a

b a i x a t e n s ã o . S u a i n s t a l a ç ã o r e q u i s i t o u d e u m a e q u i p e c i n c o p e s s o a s p o r c e r c a d e t r ê s

h o r a s , p o i s f o i n e c e s s á r i a a a d e q u a ç ã o d o p o s t e ( c r u z e t a , c o n d u t o r e s e a t e r r a m e n t o ) a o

n o v o m e d i d o r .


35/86

C a p í t u l o 3 . M e t o d o l o g i a 1 9

F i g u r a 3 . 1 : I n s t a l a ç ã o d e m e d i d o r d e e n e r g i a p a r a m é d i a t e n s ã o c o m a u x í l i o d e c a m i n h ã o

M u n c k ( F o n t e : F o t o d o a u t o r )

3 . 1 R e q u i s i t o s

O s r e q u i s i t o s p a r a n o v o s i s t e m a d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a p r o p o s t o :

M e d i ç ã o d e e n e r g i a c o m p r e c i s ã o a d e q u a d a a o f a t u r a m e n t o p a r a t e n s õ e s e n t r e 2 k V

e 3 4 , 5 k V e c o r r e n t e s a t é 4 0 0 A e m r e d e s a é r e a s ;

C a p a c i d a d e d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a s a t i v a , r e a t i v a e d e m a n d a s a t i v a e r e a t i v a e f a t o r

d e p o t ê n c i a ;

C e r t a c a p a c i d a d e d e m e m ó r i a p a r a a r m a z e n a r d a d o s d e c e r c a d e 3 5 d i a s , o u s e j a , p e l o

p e r í o d o d e f a t u r a m e n t o , p r á t i c a p r e v i s t a e m n o r m a e c o m u m e m s i s t e m a s a l i m e n t a d o s

p o r m é d i a t e n s ã o ;

F a c i l i d a d e d e i n s t a l a ç ã o , s e m n e c e s s i d a d e d e e q u i p a m e n t o s e s p e c i a i s o u d e s l i g a m e n t o


36/86


d a r e d e ;

A d e q u a ç ã o à m a i o r i a d o s t i p o s d e c o n e x ã o e n t r e c o n c e s s i o n á r i a e u n i d a d e c o n s u m i -

d o r a ;

C u s t o a d e q u a d o a o c o n t e x t o n a c i o n a l ;

F a b r i c a ç ã o n a c i o n a l .

3 . 2 T o p o l o g i a e s c o l h i d a

P o r h a v e r u m a g r a n d e d i v e r s i d a d e n o s t i p o s d e c o n e x ã o e n t r e c o n c e s s i o n á r i a e u n i d a d e s

c o n s u m i d o r a s , o d i s p o s i t i v o d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a a p l i c á v e l a r e d e s a é r e a s d e v e t e r g r a n d e

e x i b i l i d a d e e m s u a s c a r a c t e r í s t i c a s f í s i c a s d e i n s t a l a ç ã o , s e m q u e i s s o s i g n i q u e f r a g i l i d a d e

n o s q u e s i t o s i s o l a m e n t o e l é t r i c o d o s i s t e m a o u s e g u r a n ç a d e o p e r a d o r e s e u s u á r i o s . O

d i s p o s i t i v o n ã o p o d e s e r p i v ô d e q u a l q u e r t i p o d e a c i d e n t e o u d e s l i g a m e n t o d o s i s t e m a .

O s d i s p o s i t i v o s d e v e m s e r c a l i b r a d o s e m a m b i e n t e c o n t r o l a d o , p r e f e r e n c i a l m e n t e n o

l o c a l d e f a b r i c a ç ã o , e t e r s u a s m e d i d a s i n d e p e n d e n t e s d a s a l e a t o r i e d a d e s d o l o c a l i n s t a l a ç ã o ,

o q u e e x c l u i m e t o d o l o g i a s d e s e n s o r e a m e n t o d e t e n s ã o p o r i n f e r ê n c i a a t r a v é s d e s e n s o r d e

c a m p o e l é t r i c o .

A t o p o l o g i a p a r a o s i s t e m a d e m e d i ç ã o d e e n e r g i a q u e a t e n d e a o s r e q u i s i t o s l i s t a d o s é

a d e m e d i d o r e s m o n o f á s i c o s l e v e s c o m s e n s o r d e t e n s ã o e c o r r e n t e i n t e r n o s , c o m u n i c a n d o -

s e e n t r e s i a t r a v é s d e r á d i o - f r e q u ê n c i a , t e n d o , p o r t a n t o u m s i s t e m a m i c r o c o n t r o l a d o p a r a

c o m u n i c a ç ã o e c o n t a b i l i z a ç ã o d a s v a r i á v e i s m e d i d a s . O s e n s o r d e v e r á t e r c o n t a t o e l é t r i c o

e m u m a f a s e e e m u m p o n t o d e r e f e r ê n c i a , m a n t e n d o i s o l a ç ã o e l é t r i c a e n t r e e s t e s d o i s

p o n t o s .

P a r a c i r c u i t o s m o n o f á s i c o s a d o i s o s , a p e n a s u m s e n s o r c o n e c t a d o e n t r e f a s e e n e u t r o

o u f a s e e f a s e é s u c i e n t e p a r a m e d i ç ã o f a t u r á v e l d e e n e r g i a . P a r a s i s t e m a s t r i f á s i c o s a 3

o s , p o d e s e u s a r d o i s s e n s o r e s c o n e c t a d o s c a d a u m a u m a f a s e e r e f e r e n c i a d o s à t e r c e i r a


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f a s e ( F i g u r a 3 . 2 - B ) , e m c o n f o r m i d a d e c o m o t e o r e m a d e B l o n d e l . P a r a c i r c u i t o s t r i f á s i c o s

a 4 o s , o i d e a l é o u s o d e 3 s e n s o r e s r e f e r e n c i a d o s a o n e u t r o , p a r a q u e s e p o s s a m e d i r a t é

m e s m o g r a n d e z a s r e f e r e n t e s à q u a l i d a d e d e e n e r g i a ( F i g u r a 3 . 2 - A ) .

F i g u r a 3 . 2 : T o p o l o g i a s e m r e d e s p r i m á r i a s t r i f á s i c a s ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

3 . 3 S e n s o r d e T e n s ã o

3 . 3 . 1 T e s t e s i n i c i a i s

T e s t e s i n i c i a i s m o s t r a r a m a i n v i a b i l i d a d e d o u s o d e s e n s o r e s e l e t r o s t á t i c o s c a p a c i t i v o s p a r a

m e d i ç ã o d o c a m p o e l é t r i c o , p o i s h á v a r i a ç ã o d a f a s e d o s i n a l m e d i d o p e l a p r o x i m i d a d e

e n t r e a s f a s e s a d j a c e n t e s . A F i g u r a 3 . 3 m o s t r a a t o p o l o g i a t e s t a d a e a F i g u r a 3 . 4 m o s t r a

u m r e s u l t a d o e m s i m u l a ç ã o p o r s o f t w a r e d o s s i n a i s q u e s e r i a m m e d i d o s e m u m a r e d e d e

1 3 , 8 k V .

O s e n s o r c o n s i s t i a d e d u a s p e q u e n a s c h a p a s d e c o b r e d e a p r o x i m a d a m e n t e 3 cm2

, s e n d o

c a d a u m a a l o c a d a p r ó x i m a a o c o n d u t o r , p o r é m c o m p e q u e n a d i f e r e n ç a d e a f a s t a m e n t o

d e s t e . A s m e d i d a s d o s t r ê s s e n s o r e s f o r a m f e i t a s c o m a m p l i c a d o r e s d i f e r e n c i a i s l i g a d o s a

c o n v e r s o r e s a n a l ó g i c o - d i g i t a i s d e m i c r o c o n t r o l a d o r e s . N o t o u - s e a p o s s i b i l i d a d e d e m e d i ç ã o

d a t e n s ã o c o m o s d e v i d o s a j u s t e s p a r a c o m p e n s a r a a ç ã o d a s f a s e s a d j a c e n t e s . E s t e s


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a j u s t e s , c o n t u d o d e v e m s e r f e i t o s e m c a m p o , p o i s e x i s t e a d e p e n d ê n c i a d a g e o m e t r i a d o

l u g a r d e a p l i c a ç ã o , e e s t e p r o c e s s o d e c a l i b r a ç ã o e m c a m p o n ã o p e r m i t e e x a t i d ã o d e m e d i d a

s u c i e n t e p a r a f a t u r a m e n t o .

F i g u r a 3 . 3 : T o p o l o g i a d e i n s t a l a ç ã o c o m s e n s o r e s d e t e n s ã o e l e t r o s t á t i c o s c a p a c i t i v o s

( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

F i g u r a 3 . 4 : S i m u l a ç ã o d e s e n s o r e s d e t e n s ã o e l e t r o s t á t i c o s c a p a c i t i v o s : A - C a m p o e l é t r i c o

n o e n t o r n o d o s o s d a r e d e ; B - F o r m a s d e o n d a a d q u i r i d a s p o r t r ê s s e n s o r e s d e c a m p o

e l é t r i c o c o l o c a d o s e x a t a m e n t e s o b r e o s t r ê s o s ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

A p e s a r d e n ã o p o s s i b i l i t a r e m m e d i ç ã o d e e n e r g i a f a t u r á v e l , p e l a n e c e s s i d a d e d e c a l i b r a -


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ç ã o e m c a m p o , o s d i s p o s i t i v o s m e d i d o r e s d e e n e r g i a e m m é d i a s t e n s õ e s u t i l i z a n d o s e n s o r e s

d e c a m p o e l é t r i c o p a r a i n f e r ê n c i a d a m e d i d a d e t e n s ã o p o d e m s e r a p l i c a d o s p a r a a l g u n s

t i p o s d e c a r a c t e r i z a ç ã o d e r e d e e m m é d i a t e n s ã o ( Z a m b e n e d e t t i e t a l . ( 2 0 1 0 ) , S a n t a n a e t a l .

( 2 0 1 1 ) e B i a n c h i n e t a l . ( 2 0 1 1 ) ) . C o m o e x e m p l o , p o d e - s e f a z e r a a n á l i s e c o m p a r a t i v a d e

c o n s u m o d e e n e r g i a . O e r r o p r o v e n i e n t e d o s e n s o r d e c a m p o e l é t r i c o e o s a j u s t e s n e c e s s á -

r i o s p a r a c o m p e n s á - l o d e v e m s e r f e i t o s n o l o c a l d e a p l i c a ç ã o , o q u e n ã o p e r m i t e m e d i ç ã o

f a t u r á v e l d e e n e r g i a , p o i s e s t e s i s t e m a a p r e s e n t a e r r o a p r o x i m a d o d e 1 0 % , m e s m o d e p o i s

d e c a l i b r a d o . C o m o p r o d u t o d e s t e s t e s t e s f o i g e r a d a a P a t e n t e d e I n v e n ç ã o P I 0 7 0 0 1 8 6 -

" S i s t e m a d e t e c t o r d e d e s v i o d e e n e r g i a e l é t r i c a p a r a i n s t a l a ç õ e s d e c o n s u m i d o r e s e m m é d i a

t e n s ã o " ( P e r e i r a e t a l . , 2 0 0 8 ) .

3 . 3 . 2 T r a n s d u t o r A p l i c a d o

D i v i s o r e s d e p o t e n c i a l r e s i s t i v o s m o s t r a m s e o s m a i s a d e q u a d o s a o c o n t e x t o , p r i n c i p a l m e n t e

p o r s e u p e s o r e d u z i d o . D e n t r e i n ú m e r o s f o r n e c e d o r e s d e r e s i s t o r e s p a r a a p l i c a ç ã o e m

m é d i a s t e n s õ e s d e s t a c a m - s e a t u a l m e n t e a s e m p r e s a s C a d d o c k , M i c r o m e V i s h a y . A s t r ê s

e m p r e s a s p o d e m f o r n e c e r r e s i s t o r e s n ã o i n d u t i v o s d e d i v e r s a s m a g n i t u d e s d e r e s i s t ê n c i a

p a r a m é d i a s t e n s õ e s . P o r é m , o s r e s i s t o r e s f a b r i c a d o s p e l a C a d d o c k p o s s u e m e m u m a d e

s u a s e x t r e m i d a d e s t e c n o l o g i a q u e e v i t a f a i s c a m e n t o s e n t r e c o n d u t o r e r e s i s t o r , p o d e n d o s e r

f o r n e c i d o s s o b d e m a n d a p a r a a t e n d e r r e q u i s i t o s e s p e c í c o s .

O d i v i s o r r e s i s t i v o p a r a s e n s o r e a m e n t o d e t e n s ã o é c o m p o s t o p o r t r ê s r e s i s t o r e s , s e n d o

d o i s d e 2 0 0 M O h m e u m d e 4 k O h m , n o q u a l é f e i t a a a m o s t r a g e m d o s i n a l , c o n f o r m e a

F i g u r a 3 . 5 . O m o t i v o d o u s o d o s d o i s r e s i s t o r e s d e 2 0 0 M O h m f o i a u m e n t a r a d i s t â n c i a e n t r e

a s e x t r e m i d a d e s d o d i v i s o r r e s i s t i v o . S e u s v a l o r e s f o r a m c a l c u l a d o s d e f o r m a a p r o d u z i r

b a i x a d i s s i p a ç ã o d e c a l o r p o r e f e i t o j o u l e , p o i s o s r e s i s t o r e s s e r ã o e n v o l t o s p o r m a t e r i a l d e

g r a n d e r e s i s t i v i d a d e , q u e , e m g e r a l , é i n v e r s a m e n t e p r o p o r c i o n a l a c a p a c i d a d e d e d i s s i p a ç ã o

d e c a l o r .

P a r a a d e m a n d a e s p e c í c a d e s t e p r o t ó t i p o , a C a d d o c k f a b r i c o u o s r e s i s t o r e s m o d e l o s


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M D 2 5 2 2 A ( 2 0 0 M O h m ) e M D 2 5 2 2 B ( 4 k O h m ) , f o r n e c e n d o - o s e m c o n j u n t o s d e t r ê s r e s i s -

t o r e s d e v i d a m e n t e c a l i b r a d o s d e m o d o a h a v e r r e l a ç ã o 1 0 0 0 0 0 : 1 p a r a o d i v i s o r r e s i s t i v o

c o m t o l e r â n c i a d e ±1%

.

C o m o a u x í l i o d e u m m u l t í m e t r o d e g r a n d e p r e c i s ã o , o r u í d o s o b r e o s r e s i s t o r e s f o i

m o n i t o r a d o p o r 1 2 h o r a s , s e n d o q u e o m a i o r n í v e l d e t e c t a d o c h e g o u a 6 8 0 u V , v a l o r c o m -

p a t í v e l c o m o s n í v e i s d e t e n s ã o p a r a o s q u a i s o d i v i s o r f o i c a l c u l a d o , a p r o x i m a d a m e n t e 1 3 7

m V p a r a 1 3 , 8 k V o u 3 4 5 m V p a r a r e d e s d e 3 4 , 5 k V .

F i g u r a 3 . 5 : D i v i s o r r e s i s t i v o u s a d o n o p r o t ó t i p o ( F o n t e : M a n u a l d o d i s p o s i t i v o c r i a d o p e l a

C a d d o c k p a r a e s t e p r o j e t o )

3 . 4 S e n s o r d e C o r r e n t e

P a r a s e r e d u z i r a c o m p l e x i d a d e m e c â n i c a d o u s o d e u m n ú c l e o m a g n é t i c o f e c h a d o , a s o -

l u ç ã o a d o t a d a p a r a a m e d i ç ã o d e c o r r e n t e f o i o u s o d e t r a n s d u t o r d e c o r r e n t e a t r a v é s d e

n ú c l e o m a g n é t i c o a b e r t o e m t o r n o d o c o n d u t o r p e l o q u a l é f o r n e c i d a e n e r g i a à u n i d a d e

c o n s u m i d o r a . N ú c l e o s f e c h a d o s p r e c i s a r i a m s e r a b e r t o s n o m o m e n t o d a i n s t a l a ç ã o , s i g n i -

c a n d o a e x i s t ê n c i a d e p e l o m e n o s d o i s g a p s n o c i r c u i t o m a g n é t i c o . A p r e c i s ã o d o m e d i d o r

d e p e n d e r i a d o d i s p o s i t i v o m e c â n i c o a d o t a d o , p o i s u m a l i g e i r a v a r i a ç ã o d o s g a p s , s e j a e m

d i s t â n c i a o u e x c e n t r i c i d a d e e n t r e a s p a r t e s , r e s u l t a e m g r a n d e v a r i a ç ã o d a r e l u t â n c i a m a g -

n é t i c a . C o m o u s o d e u m n ú c l e o a b e r t o , a r e l u t â n c i a é s i g n i c a t i v a m e n t e m a i o r , m a s p o r

n ã o h a v e r p a r t e s m ó v e i s , n ã o h á v a r i a ç õ e s d u r a n t e o p r o c e s s o d e i n s t a l a ç ã o .

P a r a a n á l i s e q u a l i t a t i v a d e t r a n s d u t o r e s d e n ú c l e o a b e r t o e f e c h a d o e o b t e n ç ã o d e


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p a r â m e t r o s d e c o n s t r u ç ã o d o s n o v o s t r a n s d u t o r e s d e n ú c l e o a b e r t o , f o r a m r e a l i z a d a s s i m u -

l a ç õ e s m a g n é t i c a s e m s o f t w a r e d e a n á l i s e p o r e l e m e n t o s n i t o s e m a l g u m a s c o n g u r a ç õ e s .

A F i g u r a 3 . 6 - A r e p r e s e n t a a s i m u l a ç ã o d e u m n ú c l e o f e c h a d o e m t o r n o d e u m c o n d u t o r

p e r c o r r i d o p o r c o r r e n t e t r a n s v e r s a l d e 1 A . O b s e r v a - s e q u e p r a t i c a m e n t e t o d o o c a m p o

m a g n é t i c o e s t á c o n n a d o n o m a t e r i a l d o n ú c l e o . N a F i g u r a 3 . 6 - B , f o i i n s e r i d o u m p e q u e n o

g a p n o n ú c l e o , n a e x t r e m i d a d e m a i s a f a s t a d a . P o d e s e r v i s t o q u e i s s o o c a s i o n a g r a n d e

d i s p e r s ã o n o c a m p o m a g n é t i c o , j á n ã o c o n n a d o n o m a t e r i a l d o n ú c l e o m a g n é t i c o . N a

p r á t i c a , e s s a d i s p e r s ã o o c a s i o n a v a r i a ç ã o d e c o r r e n t e n a s a í d a d o t r a n s d u t o r ( M c L y m a n ,

1 9 9 3 ) ( G e r f e r e t a l . , 2 0 0 2 ) . A s i m u l a ç ã o f o i f e i t a c o m o a u x í l i o d a m o d a l i d a d e d e e l e m e n t o s

n i t o s d o s o f t w a r e M a t l a b .


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F i g u r a 3 . 6 : S i m u l a ç ã o p o r e l e m e n t o s n i t o s d e n ú c l e o s m a g n é t i c o s f e c h a d o s p e l o s o f t w a r e

M a t l a b : A - c i r c u i t o m a g n é t i c o f e c h a d o ; B - c i r c u i t o m a g n é t i c o c o m u m g a p ( F o n t e : E l a b o -

r a ç ã o p r ó p r i a )

N a F i g u r a 3 . 7 é m o s t r a d a a c o n g u r a ç ã o a p l i c a d a e q u e a d i s p e r s ã o d o c a m p o m a g -

n é t i c o , a p e s a r d e s e r m u i t o m a i o r , n ã o d e p e n d e d e p a r t e s m ó v e i s e p o d e s e r c o n s i d e r a d a

c o n s t a n t e .


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F i g u r a 3 . 7 : N ú c l e o M a g n é t i c o A b e r t o ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

3 . 4 . 1 T e s t e s p a r a c a r a c t e r i z a ç ã o d o t r a n s d u t o r

P a r a a n á l i s e d a p r e c i s ã o d a m e d i d a d e c o r r e n t e e m f u n ç ã o d a s d i v e r s a s v a r i á v e i s e n v o l v i -

d a s , t a i s c o m o p o s i ç ã o e d i â m e t r o d o c a b o e d i m e n s õ e s d o t r a n s d u t o r , f o r a m c o n s t r u í d o s

p r o t ó t i p o s d e f e r r o - s i l í c i o e m d i v e r s o s d i â m e t r o s c o m u m a b o b i n a d e 1 0 0 0 e s p i r a s d e o

d e c o b r e e s m a l t a d o d i m e n s i o n a d o p a r a c o r r e n t e s d e a t é 2 0 0 m A , c o n f o r m e F i g u r a 3 . 8 - A

e c o m a s d i m e n s õ e s m o s t r a d a s n a T a b e l a 3 . 4 . 1 . O s n ú c l e o s t e s t a d o s s ã o m o s t r a d o s n a

F i g u r a 3 . 8 - B .


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F i g u r a 3 . 8 : E s p e c i c a ç ã o d o s n ú c l e o s ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

T a b e l a 3 . 1 : P r o t ó t i p o s d e n ú c l e o s m a g n é t i c o s c o n s t r u í d o s ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

P r o t ó t i p o A ( c m ) B ( c m ) C ( c m )

1 0 , 9 3 , 0 7 , 5 c m

2 0 , 9 3 , 0 1 0 , 0 c m

3 0 , 9 3 , 0 1 2 , 5 c m

4 0 , 9 3 , 0 1 5 , 0 c m

5 0 , 9 3 , 0 1 7 , 5 c m

6 0 , 9 3 , 0 2 0 , 0 c m

O p r o c e d i m e n t o s e g u i d o p a r a o s t e s t e s d e m e d i ç ã o f o i a a p l i c a ç ã o d e c o r r e n t e s e m u m

c o n d u t o r p a s s a n t e p e l o n ú c l e o e m e d i d a d a c o r r e n t e d a b o b i n a s e c u n d á r i a . F o r a m a p l i c a d a s

d u a s f a i x a s d e c o r r e n t e : d e 0 A a 1 0 A e m p a s s o s d e 1 A e d e 1 0 A a 5 0 A e m p a s s o s d e

5 A . A l é m d i s s o , p a r a n s d e a n á l i s e , f o i m e d i d a a v a r i a ç ã o d o s i n a l d e s a í d a e m f u n ç ã o

d a p o s i ç ã o d o c o n d u t o r e m r e l a ç ã o a o n ú c l e o . O a p a r a t o c o n s t r u í d o p a r a p e r m i t i r e s s a

m o v i m e n t a ç ã o é m o s t r a d o n a F i g u r a 3 . 9 - B . O c o n d u t o r f o i m o v i m e n t a d o d e 0 a 5 c m e m

p a s s o s d e 1 c m .


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F i g u r a 3 . 9 : T e s t e s d o s n ú c l e o s : A - E q u i p a m e n t o s ( F o n t e d e c o r r e n t e e m u l t í m e t r o s ) ; B -

a p a r a t o c o n f e c c i o n a d o p a r a p a d r o n i z a r o s t e s t e s ( F o n t e : E l a b o r a ç ã o p r ó p r i a )

O s i n s t r u m e n t o s u t i l i z a d o s i n c l u e m u m a f o n t e d e c o r r e n t e , m u l t í m e t r o s d e b a n c a d a d e

g r a n d e p r e c i s ã o e m u l t í m e t r o p o r t á t i l ( F i g u r a 3 . 9 - A ) . P a r a c a d a u m d o s n ú c l e o s f o r a m

c o n s t r u í d a s t a b e l a s d e m e d i d a s d e c o r r e n t e e m r e l a ç ã o a c o r r e n t e a p l i c a d a e p o s i ç ã o d o

c o n d u t o r ( A p ê n d i c e B ) . A c o m p i l a ç ã o d e s t e s d a d o s b r u t o s g e r o u a T a b e l a C . 1 , q u e m o s -

t r a q u e c a d a t r a n s d u t o r p o s s u i d e t e r m i n a d o c o e c i e n t e d e l i n e a r i d a d e d e a c o r d o c o m s u a

c o n s t r u ç ã o e p o s i c i o n a m e n t o d o c o n d u t o r . Q u a n t o m a i o r o c o e c i e n t e , m a i s e c i e n t e é

o a c o p l a m e n t o d o c a m p o m a g n é t i c o g e r a d o p e l a c o r r e n t e c i r c u l a n t e n o c o n d u t o r c o m a

b o b i n a s e c u n d á r i a , q u e n o c a s o i d e a l s e r i a 1 , 0 . A m a i o r d i s p e r s ã o o b s e r v a d a n o s n ú c l e o s

m a i s c u r t o s r e s u l t a e m u m c o e c i e n t e m e n o r q u e n o s n ú c l e o s m a i s l o n g o s .

A l é m d i s s o , o b s e r v a - s e u m a g r a n d e i n u ê n c i a n o p o s i c i o n a m e n t o d o c o n d u t o r n a s m e -

d i d a s d e c o r r e n t e . C o m o o e q u i p a m e n t o p o d e r á s e r a p l i c a d o e m c o n d u t o r e s d e d i f e r e n t e s

d i â m e t r o s , n ã o é p o s s í v e l g a r a n t i r o c o r r e t o p o s i c i o n a m e n t o e x a t a m e n t e e n t r e a s d u a s

b a r r a s l a t e r a i s d o n ú c l e o m a g n é t i c o n o p r o c e s s o d e i n s t a l a ç ã o . A s i n u ê n c i a s p o r p o s i c i o -

n a m e n t o d e v e m s e r c o m p e n s a d a s . U m a f o r m a d e f a z ê - l o é c o m i n s e r ç ã o d e d u a s b o b i n a s

n a s b a r r a s l a t e r a i s d o n ú c l e o e n t r e o g a p e c o n d u t o r . S e o c o n d u t o r s e a p r o x i m a d e u m a


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T a b e l a 3 . 2 : C o n s t a n t e s d e L

Giordano Wol an i Uk

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