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A influência do sistema de alimentação eléctrica na performance do sistema de som é um tema que, de forma recorrente, gera forte polémica. Curiosamente, no entanto, este raramente é tratado de forma global e integrada, limitando-se as intervenções reportadas a aspectos muito limitados e localizados no contexto do circuito eléctrico. Aquilo a que eu me propus foi pensar, projectar e executar o sistema de alimentação eléctrica como um todo em que, partindo do barramento do Quadro Geral, o circuito é considerado até à ficha de entrada do equipamento.
Fundamentação Técnica
Um sistema eléctrico de âmbito nacional tem um comportamento dinâmico: A uma carga continuamente variável contrapõe-se uma produção que a satisfaz de forma integral e instantânea, a interligar estas duas realidades uma rede eléctrica a funcionar com vários níveis de tensão (230/400V nas instalações domésticas até 400KV na rede primária de transporte).
Uma rede eléctrica com tal abrangência está naturalmente sujeita a interferências internas e externas que, de alguma forma, alteram alguns parâmetros fundamentais do seu funcionamento como sejam: A Tensão, a forma da onda de Tensão e a Frequência fundamental. De entre as várias interferências destaco duas, pois são aquelas que, a meu ver, mais interferem com o correcto funcionamento dos nossos equipamentos de som:
- Distorção Harmónica
- Cavas de Tensão
A essas acrescentaria apenas, pelos seus efeitos devastadores, a ruptura de neutro em determinados pontos da rede BT (esta anomalia introduz 400V nos transformadores das fontes de alimentação que trabalham normalmente a 230V).
Dos eventos focados a distorção harmónica (A distorção harmónica tem um efeito negativo ao nível do funcionamento dos transformadores das fontes de alimentação, baixando-lhes a eficiência com o consequente sobreaquecimento) é, talvez, aquele que é mais fácil de atenuar (as harmónicas dominantes nas redes BT são, normalmente, as de 3ª e 5ª ordem, 150Hz e 250Hz portanto): um bom filtro de harmónicas resolve eficazmente o problema. Os filtros que eu utilizo têm ainda a vantagem de eliminar os transitórios (picos) de tensão obviando a utilização de descarregadores de sobretensão (DST) ao nível do barramento do Quadro Geral.
Dos restantes eventos os afundamentos (cavas) de tensão, especialmente quando a tensão residual se situa abaixo dos 80% da tensão de referência, é talvez aquele que, quanto a mim, mais negativamente influencia o funcionamento dos equipamentos. Havendo uns mais sensíveis do que outros a este fenómeno, como é normal.
As estratégias para combater estas anormalidades são várias: desde a mais radical que passa por instalar um Posto de Transformação dedicado, passando pelas UPS até à que eu implementei.
A UPS é, provavelmente, a mais óbvia tem, no entanto, alguns inconvenientes que importa considerar: Uma UPS, com uma potência razoável (digamos 5KVA) e uma boa qualidade da onda de tensão não é barata, para além de que pode ser bastante ruidosa.
A eficácia da solução que eu adoptei depende de alguns pressupostos: Curta distância ao Posto de Transformação e chegada de alimentação eléctrica sobredimensionada. Em resumo: Baixa impedância do circuito de alimentação que garanta uma elevada potência de curto-circuito (Scc) no ponto de alimentação do sistema. A potência de curto-circuito tem um efeito na rede idêntico ao do volante de inércia num motor de combustão interna: absorve os transitórios e estabiliza o funcionamento da mesma.
Garantir uma potência de curto-circuito elevada no ponto de ligação do sistema não é fácil e barato, pois os componentes do quadro têm que ser dimensionados para tal. No meu caso (ver fotos), são utilizados barramentos para um In de 160A, aparelhos (disjuntor e interruptor geral – foto 2) de alto poder corte (APC) Icc >= 25KA e na interligação dos quadros, cabo monopolar de 35mm2. Outro aspecto que eu considerei com bastante cuidado foi os pontos de descontinuidade do circuito (fichas, tomadas, ligação das linhas de alimentação dos filtros ao barramento, etc.), tradicionalmente locais onde a possibilidade de falha é maior. A foto 3 dá o pormenor da ligação das linhas dos filtros ao barramento em que é utilizado um sistema de contacto “auto adaptativo” que garante uma ligação optimizada mesmo nos casos em que as dilatações térmicas ou as vibrações externas possam ser um problema. Na mesma foto pode ver-se também o pormenor da ligação dos condutores de terra ao respectivo barramento.
Há ainda um aspecto construtivo que não é visível e cuja influência poderá ser questionável, mas, apesar de tudo, não quis deixar de implementar: o quadro do sistema está fixo à parede através duma suspensão elástica que o isola das vibrações externas.
O que eu fiz com a instalação eléctrica do sistema de som foi explorar técnicas e conceitos que derivam directamente da minha experiência profissional de mais de 30 anos no sector eléctrico nacional. Se elas resultam ou não é outra história, mas que tinha de as fazer, lá isso tinha!
Fundamentação Técnica
Um sistema eléctrico de âmbito nacional tem um comportamento dinâmico: A uma carga continuamente variável contrapõe-se uma produção que a satisfaz de forma integral e instantânea, a interligar estas duas realidades uma rede eléctrica a funcionar com vários níveis de tensão (230/400V nas instalações domésticas até 400KV na rede primária de transporte).
Uma rede eléctrica com tal abrangência está naturalmente sujeita a interferências internas e externas que, de alguma forma, alteram alguns parâmetros fundamentais do seu funcionamento como sejam: A Tensão, a forma da onda de Tensão e a Frequência fundamental. De entre as várias interferências destaco duas, pois são aquelas que, a meu ver, mais interferem com o correcto funcionamento dos nossos equipamentos de som:
- Distorção Harmónica
- Cavas de Tensão
A essas acrescentaria apenas, pelos seus efeitos devastadores, a ruptura de neutro em determinados pontos da rede BT (esta anomalia introduz 400V nos transformadores das fontes de alimentação que trabalham normalmente a 230V).
Dos eventos focados a distorção harmónica (A distorção harmónica tem um efeito negativo ao nível do funcionamento dos transformadores das fontes de alimentação, baixando-lhes a eficiência com o consequente sobreaquecimento) é, talvez, aquele que é mais fácil de atenuar (as harmónicas dominantes nas redes BT são, normalmente, as de 3ª e 5ª ordem, 150Hz e 250Hz portanto): um bom filtro de harmónicas resolve eficazmente o problema. Os filtros que eu utilizo têm ainda a vantagem de eliminar os transitórios (picos) de tensão obviando a utilização de descarregadores de sobretensão (DST) ao nível do barramento do Quadro Geral.
Dos restantes eventos os afundamentos (cavas) de tensão, especialmente quando a tensão residual se situa abaixo dos 80% da tensão de referência, é talvez aquele que, quanto a mim, mais negativamente influencia o funcionamento dos equipamentos. Havendo uns mais sensíveis do que outros a este fenómeno, como é normal.
As estratégias para combater estas anormalidades são várias: desde a mais radical que passa por instalar um Posto de Transformação dedicado, passando pelas UPS até à que eu implementei.
A UPS é, provavelmente, a mais óbvia tem, no entanto, alguns inconvenientes que importa considerar: Uma UPS, com uma potência razoável (digamos 5KVA) e uma boa qualidade da onda de tensão não é barata, para além de que pode ser bastante ruidosa.
A eficácia da solução que eu adoptei depende de alguns pressupostos: Curta distância ao Posto de Transformação e chegada de alimentação eléctrica sobredimensionada. Em resumo: Baixa impedância do circuito de alimentação que garanta uma elevada potência de curto-circuito (Scc) no ponto de alimentação do sistema. A potência de curto-circuito tem um efeito na rede idêntico ao do volante de inércia num motor de combustão interna: absorve os transitórios e estabiliza o funcionamento da mesma.
Garantir uma potência de curto-circuito elevada no ponto de ligação do sistema não é fácil e barato, pois os componentes do quadro têm que ser dimensionados para tal. No meu caso (ver fotos), são utilizados barramentos para um In de 160A, aparelhos (disjuntor e interruptor geral – foto 2) de alto poder corte (APC) Icc >= 25KA e na interligação dos quadros, cabo monopolar de 35mm2. Outro aspecto que eu considerei com bastante cuidado foi os pontos de descontinuidade do circuito (fichas, tomadas, ligação das linhas de alimentação dos filtros ao barramento, etc.), tradicionalmente locais onde a possibilidade de falha é maior. A foto 3 dá o pormenor da ligação das linhas dos filtros ao barramento em que é utilizado um sistema de contacto “auto adaptativo” que garante uma ligação optimizada mesmo nos casos em que as dilatações térmicas ou as vibrações externas possam ser um problema. Na mesma foto pode ver-se também o pormenor da ligação dos condutores de terra ao respectivo barramento.
Há ainda um aspecto construtivo que não é visível e cuja influência poderá ser questionável, mas, apesar de tudo, não quis deixar de implementar: o quadro do sistema está fixo à parede através duma suspensão elástica que o isola das vibrações externas.
O que eu fiz com a instalação eléctrica do sistema de som foi explorar técnicas e conceitos que derivam directamente da minha experiência profissional de mais de 30 anos no sector eléctrico nacional. Se elas resultam ou não é outra história, mas que tinha de as fazer, lá isso tinha!
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