A variação de tensão na rede elétrica se soma às anomalias que chegam nas tomadas diariamente. Equipamentos sensíveis precisam de proteção constante, mas são vários os meios de se conseguir isso, dependendo da aplicação desejada.

 

Eu tenho idade suficiente para ter vivido, desde a infância, diversos tipos de mudança no fornecimento de energia elétrica pelo país afora, causando prejuízo ao consumidor final. E o assunto continua prevalente na vida de todo mundo, não só pelos aborrecimentos causados como também pelo prejuízo econômico adquirido.

Verdade que em outros países existem problemas parecidos, mas os daqui parecem nunca ter solução. A Europa, que ficou devastada depois da última guerra mundial, precisou tomar providências para recuperar tudo. Na Alemanha, uma das principais preocupações foi a de criar a infraestrutura que permitisse o país se recuperar o mais rapidamente possível, e uma das primeiras providências tomadas foi exatamente com a geração e fornecimento de energia elétrica.

Nos quatro anos em que eu vivi em Cardiff (1990-1994), cidade pequena, capital do País de Gales, faltou energia elétrica apenas uma vez, e a gente ficou abismado de ter vivido isso!

Porque, aqui onde nós moramos, o que ainda sempre aconteceu foram situações onde a luz falta quando menos se espera. Durante anos, a preocupação com a falta de energia sempre foi enorme nos meses de verão. Com o aumento da temperatura ambiente o número de aparelhos de ar condicionado aumentou junto, causando distúrbios absurdos na rede elétrica.

As mudanças geopolíticas locais e os seus efeitos nos serviços

O Rio de Janeiro, cidade onde nasci, foi, até 1960, Distrito Federal, capital do Brasil. No governo Juscelino a capital foi para Brasília e o Rio de Janeiro virou o Estado da Guanabara. Mas, os políticos, sempre os mesmos, forçaram a barra e anexaram o Rio de Janeiro ao Estado do Rio, trazendo consigo todos os problemas infra estruturais que havia naquele estado. A fusão foi completada em 1975, quem quiser que aturasse. Nada de positivo na vida das pessoas aconteceu por anos a fio.

Em se tratando de serviços, depois da fusão houve uma briga de bastidores interminável. Empresas públicas mudaram de nome, algumas depois vendidas. A relação custo/benefício, entretanto, foi entremeada de altos e baixos. Novamente aqui se viu que o Brasil não havia seguido o exemplo do esforço europeu.

Em 1966, se a memória não me trai, uma enchente catastrófica inundou o Rio de Janeiro. A usina de Furnas ficou debaixo da lama, e foi preciso racionar energia elétrica. Cinemas precisaram instalar geradores de energia, sob pena de ter que interromper as sessões. Eu assisti aulas na Cultura Inglesa com luz de lampião. E dentro de casa, era preciso ter paciência para esperar a luz voltar.

O Brasil se preocupou em gerar energia, construiu uma usina gigantesca, a Itaipú Binacional, em parceria com o Paraguai, obra descrita pelos políticos como “um esforço a quatro mãos” e pelo povo de “punhetão”. Seria a salvação dos cortes de energia no país.

Mas, se esqueceram, por incrível que pareça, de que só construir uma usina não basta, é preciso construir também as linhas de transmissão, e por causa disso a energia elétrica desperdiçada foi descomunal. Usinas termoelétricas, usadas para compensar a falta de energia, gastam combustível e oneram as contas dos usuários. Na diminuição da vazão dos rios, as usinas hidroelétricas são complementadas pelas termoelétricas, e quem paga a conta é quem consome.

O Brasil primou por mudanças que deram prejuízo aos usuários finais. Na década de 1960 a ciclagem da rede elétrica mudou de 50 para 60 Hz. A mudança foi anunciada como a solução para a diminuição do gasto de energia. Quem tinha toca-discos em casa teve que mandar trocar a polia do motor. Os cinemas também tiveram que fazer uma modificação semelhante nos projetores. Dois cinemas do bairro, com aparelhagem Westrex, não fizeram a mudança das polias e nas projeções dos filmes os artistas começaram a falar fino, porque a mudança para 60 Hz aumentou a velocidade dos motores, que precisava ser compensada com a troca das polias.

As mudanças compulsórias e inesperadas

A rede brasileira de energia elétrica foi, durante anos, padronizada em 110 Volts (nominais) e 115 Volts (na rede), com 60 Hz. Assim, as fontes de alimentação das aparelhagens foram projetadas para este tipo de rede. Entretanto, mais ou menos no meio da década de 1980 a fornecedora aumentou a tensão da rede para 127 Volts nominais.

Eu me lembro vividamente ter comprado uma TV Philips nesta época, que vinha da fábrica com o seletor de voltagem pré ajustado para 127 Volts. Muitos aparelhos projetados para 110 Volts não resistiram, enchendo as oficinas de manutenção para reparos.

Fontes de alimentação precisaram ser reprojetadas. É teoricamente possível ligar um aparelho de 110/115 Volts em uma rede de 127 Volts, mas o imprevisível bate às portas de quem menos espera o equipamento sofrer danos. É sabido que equipamentos projetados para 110 Volts acabam funcionando em 127 Volts, mas o desgaste dos componentes é inevitável, e assim, um belo dia, esses aparelhos param de funcionar.

A voltagem de 127 Volts fornecida por qualquer concessionária é nominal, mas, na prática, ela poderia entregar entre 116 e 133 Volts, sem nenhum sentimento de culpa, e com a benção dos governos.

Desta forma, volta o antigo problema, de usar equipamentos projetados para 127 Volts ou abaixo, e que são submetidos a redes de 130 a 132 Volts todo dia, sofrendo desgaste ou até danos.

Na rua onde eu moro, todo verão se via quedas de energia abruptas, por conta do aumento do número de aparelhos de ar condicionados ligados na rede. A Light teve vários transformadores desarmados ou danificados. A solução foi a de trocar esses transformadores para fornecer 130 Volts nominais, chegando a 132 Volts várias vezes.

Em casa, eu só fui perceber isso quando o meu no-break exibiu no display o valor de entrada com medição do tipo “True RMS”, que mede a voltagem real da rede elétrica:

 

Notem que este no-break foi projetado para redes de 127 Volts, segundo especificações do fabricante. Por isso, passando a ser ligado em uma rede de 130 Volts ou acima, a saída nas tomadas baixa para 115 Volts, tensão bem mais segura para qualquer equipamento ligado ali. O circuito de regulação automática de voltagem (AVR ou Automatic Voltage Regulator) não está ali por acaso. Este tipo de circuito é incorporado em vários outros tipos de equipamento de proteção, inclusive é a base dos demonizados “estabilizadores de tensão”.

Ao longo das décadas, as mudanças compulsórias não pararam. A última delas, a meu ver infame e sem nenhuma necessidade, foi a da mudança da pinagem das tomadas, regulada obrigatoriamente pelas normas NBR 14136.

Pelas novas regras, foi feita uma divisão de plugues com pinos para 10 ampères e 20 ampères. Além disso, a posição do pino da Fase foi trocada. Antes a Fase ficava à direita da tomada fêmea (ver na figura abaixo), agora ficou à esquerda, espalhando todo o tipo de confusão para que ainda usava (e ainda usa) tomadas no padrão americano.

Por favor, me chamem de ignorante, se quiserem, mas a troca de pinos dificilmente fará diferença, caso a tomada da parede for feita com fiação para 20 Amperes ou acima. Em qualquer instalação elétrica feita com critério, a corrente percorre todos os fios com a mesma amperagem, e no uso diário esta só irá aumentar, provocando aquecimento a níveis perigosos, caso a fiação for inadequada ou com fios de má qualidade. Se a fiação esquentar muito com o consumo, um eletricista deve ser chamado imediatamente, por causa do risco de incêndio.

Uma tomada macho de 20 Amperes tem pinos bem mais grossos e só poderiam ser ligados em uma tomada fêmea para este tipo de pino. Teoricamente, adaptadores deveriam derreter e/ou provocar curtos, se uma pinagem de 20 Amperes for conectada em uma tomada fêmea para 10 Amperes. Mas, na prática, não é isso que se vê, exceto se o adaptador for de má qualidade, o que aliás é o que se acha mais por aí nas lojas. Manda o bom senso que o usuário só adquira tomadas e adaptadores de qualidade confiável, as ruins devem ser descartadas.

 

A confusão entre a troca de posição de Fase e Neutro foi desnecessária. Os melhores adaptadores invertem as respectivas posições, isso qualquer um pode testar com uma dessas chaves com neon identificador de Fase.

Há eletricistas que afirmam que esta troca não tem importância, mas, mesmo ignorante na área, eu acho isso um verdadeiro absurdo, principalmente quando o foco é a proteção dos equipamentos! Para mim, fica sempre a pergunta no ar: se a conexão é estabelecida com a pinagem em uma determina posição, porque ela pode ser trocada na conveniência de cada um? Que eletricista vai me garantir que tomadas de 3 pinos erradas não terão algum tipo de consequência no uso do equipamento? Se fosse assim, porque protetores de rede tem circuitos que denunciam a troca de fase?

Formas de proteção contra danos provocados pela rede elétrica

Não são somente intempéries da natureza que danificam equipamentos eletrônicos. Quando falta luz, o retorno da tensão costuma ser abrupto e elevado, que pode ser a principal causa de danos aos equipamentos ligados na rede. Se uma rua estiver cheia de apartamentos com ar condicionados ligados durante a noite, trazendo demanda à rede, o desligamento dos mesmos na parte da manhã irá causar uma variação de tensão em todos os apartamentos daquela rua.

A energia elétrica é representada por uma curva senoide, cuja função melhor ilustra matematicamente a variação de amplitude, frequência, ciclagem, etc. Para uma correta alimentação elétrica, esta curva deveria ser constante, mas, na prática, ela não é. Uma série de distorções, na forma, por exemplo, de harmônicos (múltiplos do valor da frequência) ou de amplitude, como picos de tensão, estão corriqueiramente presentes na energia nossa de cada dia.

Os equipamentos de proteção devem ser usados com critério e de acordo com a aplicação pretendida. Embora muitos dispositivos de proteção tenham múltiplas e repetidas funções, o usuário, se ficar na dúvida (só Deus sabe quantas vezes eu fiquei) ele ou ela devem consultar os fabricantes, se for o caso fazendo um levantamento de orientações.

A pior coisa que eu o usuário pode fazer é tomar decisões com base na opinião tendenciosa de pessoas que divulgam testes pela Internet afora. Vejam o caso dos estabilizadores, que é constantemente rotulado como “gerador de surtos”. Este tipo de proteção é tão demonizado, que a gente então se pergunta porque são vários os fabricantes de renome que continuam a fabricá-los? Não seria o caso de haver falta de respeito com o consumidor, expondo-o ao dano do seu equipamento?

Um estabilizador de tensão, de boa procedência, pode sim, ser usado, dependendo da sua aplicação. Eu tive um no-break APC Pro 1500, que usei anos a fio, para manter o meu computador ligado. Este no-break tinha um AVR que fazia um barulho insuportável, e com a mudança de voltagem na rede elétrica, de 127 para 130-132 Volts, ele atuava o tempo todo. Solução? Eu liguei para a APC, que me autorizou a usar um estabilizador de tensão. As baterias do Pro 1500 duraram mais de cinco anos, evidenciando que nenhum circuito do no-break havia sido danificado. Sorte?

No meu texto anterior, sobre condicionadores de energia, eu ousei questionar o uso deste aparelho para “aprimorar o áudio”. Até recentemente, conforme relatado, eu usei um filtro de linha Upsai FHT-1200, sem nenhum problema. Mas, um incidente na parte externa do prédio terminou por romper a fiação do neutro. Eu estava trabalhando de manhã cedo, quando isto aconteceu. A lâmpada do meu escritório, tipo fluorescente eletrônica, estourou na hora, me dando um susto pelo barulho. O no-break acusou uma elevação de tensão para 160 Volts. O FHT-1200 queimou o fusível, de modo a proteger a saída, mas não a tempo de evitar a queima do meu subwoofer JBL, que foi enviado para reparo.

A explicação é muito simples e chata de aceitar: a JBL importa seus subwoofers da América do Norte, onde a rede é nominalmente 120 Volts. Há uma tolerância na aceitação da variação da rede elétrica, que varia nos equipamentos, e aqui a tolerância aparentemente segue os padrões americanos, que é: 120 Volts nominais, com tolerância que permite chegar até 126 Volts sem prejuízo das fontes de alimentação dos aparelhos ligados na rede. Acima disso é um Deus nos acuda.

Os efeitos dos aumentos para além de 126 Volts são imprevisíveis. Com a tensão a 130-132 Volts todo dia, o desgaste de componentes é inevitável. E não deu outra, porque, pela segunda vez a fonte e o amplificador de potência do meu subwoofer precisaram ser trocados, neste último incidente porque o filtro da Upsai só queima o fusível quando a rede chega a passar de 135 Volts, e ela chegou a 160 Volts.

A troca do fusível de 10 Amperes do FHT-1200 o fez voltar a funcionar, mas a Upsai me recomendou leva-lo a uma assistência técnica para trocar todos os varistores, porque este tipo de componente sofre desgaste com o tempo de uso ou com situações elétricas drásticas. O fato do fusível ser trocado, e o filtro voltado a funcionar, indica que os varistores ainda estavam íntegros, mas sob suspeita.

Mas, eu fiz uma pesquisa no mercado e resolvi mudar a minha estratégia de proteção. Condicionadores de energia são desenhados com circuitos mais elaborados do que os os filtros, e isso aumenta bastante o nível de proteção.

Os recursos de proteção são aproximadamente os mesmos do FHT-1200, e eu escolhi o condicionador Engeblu FPC1900, com 1900 VA/Watts de capacidade, aumentando assim a proteção e a capacidade de carga (1200 para 1900 VA). O condicionador desta classe possui os principais níveis de proteção na saída, mas não altera a tensão de alimentação da rede. Na realidade, ele deixa passar até 135 Volts na saída, depois disso ele desarma. Eu fui depois orientado pelo engenheiro Marcelo da Engeblu que o modelo FPC1900-ATX tinha incorporado no design um autotransformador capaz de reduzir a tensão para cerca de 127 Volts, o que seria aceitável para alimentar o meu subwoofer.

Como a instalação do FPC1900 já tinha sido feita, eu medi a saída e constatei que a voltagem de entrada (130 Volts) não mudou na saída. Pensei novamente em um estabilizador, para reduzir a tensão de saída para aceitáveis 115 Volts. Só fiz isso, depois que fui assegurado que era possível ligar o estabilizador no condicionador, sem prejuízo de ambos.

Optei pelo SMS Progressive III de 1 kVA, somente para alimentar o subwoofer. Não fui aconselhado pelo técnico da SMS para fazer esta ligação no condicionador, com o argumento de que “no-breaks e estabilizadores não são compatíveis com cargas indutivas”, como é o caso de um condicionador de energia. Eu liguei para a SMS e perguntei ao engenheiro quais seriam os possíveis prejuízos e ele disse que haveria uma queda de voltagem na saída do estabilizador.

Níveis de proteção e correção da Wattagem

Condicionadores e estabilizadores são projetados de maneira diferente, porém as proteções oferecidas são essencialmente as mesmas. Ambos Engleblu FPC1900 e SMS Progressive III oferecem as seguintes proteções:

1- Ruído de rede elétrica, 2 – Sobretensão de rede elétrica, 3 – Subtensão de rede elétrica e 4 – Surtos de tensão na rede.

No estabilizador, a correção da tensão é feita por etapas pré programadas. O leitor, se quiser, pode ler mais detalhes com o fabricante.

Tanto o condicionador quanto o estabilizador que eu escolhi na minha instalação trabalham com disjuntor rearmável, em vez do fusível convencional. Em cada aparelho existe uma faixa de tensão aceitável antes que as proteções sejam acionadas, como, por exemplo, no FPC1900, que opera entre 95 a 135 Volts, limites para subtensão e sobretensão, respectivamente. Fora desses limites, o aparelho desarma o disjuntor, desligando todas as saídas.

O consumidor consciente deve prestar atenção às especificações de demanda de carga em qualquer desses aparelhos. As fábricas costumam oferecer os valores de potência aparente, medidas em Volt-Ampère (VA), e a potência real ou efetiva, em Watts.

Quando não, é preciso saber o chamado “fator potência”, e aplicar este valor para calcular a potência real:

Potência aparente x Fator Potência = Potência Real

Por exemplo, um aparelho de 1000 VA (1 kVA) com um fator potência de 0,85, oferecerá 1000 x 0,85 = 850 Watts.

Quando nas especificações estão descritos “1000 VA/Watts”, significa que o fator potência é 1, como geralmente é o caso de condicionadores e estabilizadores.

Na escolha do equipamento de proteção, a regra de ouro é: estimar a carga dos aparelhos a serem ligados, e depois escolher o protetor com Wattagem superior ao total calculado! Pode-se ligar um protetor para aguentar cargas elevadas com aparelhos de baixo consumo, o que não se pode é fazer o contrário!

As devidas precauções e conselhos a este respeito

Eu tenho por hábito, herdado da minha profissão, jamais ignorar a visão de terceiros. Segundo a Engeblu, em princípio não haveria necessidade de usar um estabilizador na minha instalação de proteção, mas se, por causa da minha preocupação, eu o ligasse no condicionador, não haveria problema nenhum.

A ideia de intercalar um estabilizador entre o condicionador e o subwoofer tinha a sua razão de ser, porque o modelo do primeiro não abaixa a tensão da rede. Restaria saber se o funcionamento de um aparelho não prejudicaria o outro, já que ambos operam com cargas indutivas e oferecem as mesma proteções. Segundo o engenheiro da SMS havia a possibilidade de se obter um valor de tensão na saída do estabilizador abaixo da sua faixa de operação.

Eu já havia medido a saída do condicionador de energia, mas peguei o multímetro de volta, e medi tudo novamente, desta vez com o estabilizador ligado direto na rede elétrica (130/132 Volts), com carga (subwoofer ligado) e sem carga, e a mesma coisa, com ele ligado no condicionador. As medições nas tomadas do estabilizador ficaram em 114.5 Volts (contra 115 Volts nominais, segundo as especificações), uma diferença admissível.

Teoricamente, eu não teria problema para fazer o subwoofer funcionar corretamente. Mas, ainda não satisfeito, liguei tudo para fazer uma varredura de baixa frequência no sistema. Nem precisei medir, porque com certas faixas de frequência da parte de baixo do espectro o subwoofer faz a sala tremer as paredes e vidros! Reproduzindo um dos meus CDs e programas multicanal de referência, os resultados foram convincentes.

Independente de qualquer medição de voltagem em todas as saídas, nada me impede de ligar o estabilizador direto na rede elétrica, já que ele tem as mesmas proteções do condicionador. Além disso, a queda de saída na tensão, mesmo que pequena e ainda segura, não ocorreria, muito menos a interação de indutores não recomendada pelo suporte da SMS.

Um bom subwoofer deve reproduzir um grave articulado e com um corte de frequência (“crossover”) que não permita que ele interaja com as caixas frontais quando elas reproduzem frequências médias.

Eu aprendi com os amigos que conhecem tudo o que não eu sei nestes assuntos, que a voltagem pior é a elevada, quando ela está fora da tolerância da fonte de alimentação do aparelho afetado. Uma TV com fonte monovolt ou mesmo as bivolt, por exemplo, dura mais tempo sem o estresse de tensão na rede, se a alimentação for feita com voltagem moderada, justificando inclusive às vezes o uso de um estabilizador, caso a TV seja antiga e não tenha previsão para bivolt na fonte.

Via-de-regra é muito difícil saber o nível de variação de alimentação da fonte de um equipamento. Eu falei com o principal técnico da JBL, porque o manual do meu subwoofer só mencionava 120 Volts (padrão americano), mas infelizmente ele também não sabia, e chegou a aceitar a hipótese de eu usar um estabilizador, que foi o que acabei fazendo, porque não havia outro jeito.

Este é sempre o risco de se usar um equipamento importado. Mas, diante da dúvida, é preferível baixar a tensão, no caso deste subwoofer, para próximo de 114/115 Volts, e acompanhar os resultados. Idealmente, o modelo ATX da Engeblu teria caído como uma luva, porque 127 Volts ainda estaria na faixa presumivelmente aceitável para fontes de 120 Volts. Eu entendo, salvo melhor juízo, que de 120 para 114 Volts o prejuízo no funcionamento não deverá ser nenhum, e se o que os meus doutos amigos falavam sobre tensão mais baixa preservando os equipamentos for verdade, então eu acho que estou salvo!

O investimento em home theater é absurdamente elevado, e se as pessoas o fazem é pelo amor ao cinema e à música. Preservar este investimento é preciso, não só pelo aspecto financeiro, mas também pela saúde mental escapista de cada um, um dos melhores meios de combater o estresse!

É sempre bom lembrar, ao fazer a escolha de um equipamento de proteção, que os projetos levam em conta as características da rede elétrica vigente e os problemas da mesma em cada país. Por causa disso, eu sempre tive em mente instalar equipamentos de proteção projetados e fabricados aqui.

Antes de terminar, eu faço questão de deixar claro que eu não represento nem sou remunerado por nenhuma das empresas citadas neste texto. A minha intenção sempre foi e será a de compartilhar experiência, na expectativa de que ela possa ser de alguma utilidade a quem me lê! Outrolado_

 

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Condicionadores de energia são necessários para o home theater?