Harmônicos em Rede Elétrica

Estudo sobre harmônicos em Rede Elétrica

1 – Descrição Geral
Toda forma de onda é uma composição de infinitas formas de onda “puras”, senoidais, uma onda senoidal não possui nenhum harmônico.
A composição de uma onda não senoidal é baseada em uma frequência fundamental e em componentes de frequência múltipla desta fundamental com amplitude menor. No caso da rede elétrica, a frequência fundamental é 60Hz e seus harmônicos são 120Hz, 180Hz, 240Hz, e assim em diante.
2 – Rede Elétrica
Teoricamente, a forma de onda que deveria ser obtida na rede elétrica seria uma onda senoidal com frequência 60Hz e consequentemente não haveriam harmônicos pois seria uma onda senoidal pura.
Uma onda distorcida possui infinitos harmônicos mas harmônicos de frequência muito alta possuem amplitudes muito baixas e não serão um grande problema, os danos maiores são causados por harmônicos de frequência menos elevada.
3 – Geração de distorções
A presença de cargas não-lineares na rede ocasiona a geração de harmônicos de corrente pois a corrente aproveitada possui forma diferente da tensão.
Os principais geradores de harmônicos são:
Equipamentos eletrônicos como: Inversores de potência, chaves soft-starter, no-breaks, reatores de lâmpadas e retificadores.
Motores e transformadores com baixo fator de potência.
Outro problema é o ato de ligar e desligar aparelhos ligados na rede, este problema só ocorre durante a mudança de estado, pois há cortes na senóide, não sendo permanente como no caso dos equipamentos eletrônicos.
Cada vez mais hoje em dia, por exemplo, com o aumento das técnicas de economia de energia elétrica, mais circuitos eletrônicos são fabricados, aumentando o número de equipamentos que distorcem a rede elétrica até mesmo nas residências, como exemplo temos os reatores de lâmpadas fluorescentes.

4 – Consequências da Presença de Harmônicos
Os equipamentos são construídos baseados no uso em uma rede senoidal pura a 60Hz e o fato de haver componentes de outras