Se já ficou confuso com termos como fator de potência, co-seno fi ou harmónicas no contexto de uma instalação de iluminação LED, este artigo é para si. O nosso especialista, Adriaan Van Nuffel, explica de forma simples.
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Uma instalação elétrica é alimentada por corrente alternada (AC). Nesse caso, a tensão (V) muda constantemente de direção, resultando num perfil sinusoidal. Quando a instalação é carregada, por exemplo, ao ligar a iluminação, flui uma corrente (A) e, no caso mais simples, dependendo do tipo de fonte de luz ou dispositivo elétrico, origina uma forma de onda sinusoidal.
Por vezes, existe um deslocamento entre o momento em que a corrente muda de direção e o momento em que a tensão muda de direção. Esse deslocamento de fase é quantificado pelo 'Cos ɸ'. Num caso ideal, não haveria deslocamento de fase e, nesse caso, o Cos ɸ seria igual a 1. O deslocamento de fase é causado por elementos indutivos ou capacitivos na instalação.
Se o Cos ɸ não for igual a 1, mas, por exemplo, apenas 0,8, a instalação exigirá mais corrente da rede para fornecer a mesma potência útil. Isso não é desejável, pois uma corrente mais alta causará mais perdas devido ao aquecimento dos cabos elétricos.
Atualmente, muitos dispositivos elétricos, incluindo drivers de luminárias LED, são construídos com circuitos eletrónicos que não retiram corrente contínua da rede, mas sim impulsos curtos. Isso resulta num perfil de corrente que já não é sinusoidal, tem assim uma forma irregular.
Essa forma irregular pode ser matematicamente transformada numa soma de vários perfis sinusoidais, cada um com uma frequência que é um múltiplo de 50 Hertz. Essas são as harmónicas: a primeira harmónica tem uma frequência de 50 Hz, a terceira harmónica tem uma frequência de 150 Hz, a quinta harmónica tem uma frequência de 250 Hz e assim por diante.
Apenas a primeira harmónica fornece potência útil! (Isto deve-se a um princípio matemático relacionado com a interação de diferentes frequências em ondas sinusoidais e co-senusoidais). Esta é a chamada potência ativa, de trabalho ou real. Mas as outras harmónicas requerem uma corrente adicional da rede e, por conseguinte, conduzem a perdas adicionais. Esta é a chamada potência aparente, reativa ou potência reativa.
Além disso, as harmónicas mais elevadas podem afetar o funcionamento de outros dispositivos ligados à rede.
Tudo isso é medido pela Distorção Harmónica Total (THD), que é a soma de todas as correntes das harmónicas superiores dividida pela corrente da primeira harmónica.
Uma corrente perfeitamente sinusoidal não terá harmónicas e, portanto, THD = 0. À medida que a corrente exigida pelas harmónicas mais elevadas aumenta, a THD também aumenta.
O fator de potência (FP) leva em consideração tanto os efeitos das harmónicas como do Cos ɸ. Assim, estes dois efeitos negativos são avaliados num único valor:
No caso ideal, o fator de potência é igual a 1. Se o Cos ɸ for muito baixo ou o THD for muito alto, o valor do fator de potência diminuirá.
Adriaan Van Nuffel é o nosso gestor de produto para a iluminação industrial e de emergência. Todos os dias explora com entusiasmo as últimas tecnologias e tendências e procura soluções inovadoras para satisfazer as necessidades de iluminação do mercado. É assim que a ETAP se mantém na vanguarda do mercado da iluminação.
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