Baixe compatibilidade e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Programa de Formação Técnica Continuada Compatibilidade eletromagnética Schneider é? Electric 2 S Índice 1.0 Regras e regulamento...............................3 2.0 Perturbações eletromagnéticas...............3 2.1 Perturbações conduzidas.............................3 2.2 Perturbações por condução em BF..............4 2.3 Flicker.........................................................4 2.4 Perturbações de AF por indução..................6 2.5 Campos magnéticos de BF..........................7 2.6 Campos magnéticos de AF..........................7 3.0 A função do aterramento..........................8 3.1 Laços (loops) de massa e entre massas.......9 3.2 Unicidade da rede de massas....................10 5 S uma brusca queda de tensão, causada principalmente pela manobra de cargas que no instante da energização, requerem uma corrente maior que o valor normal nominal da rede, por exemplo, correntes de partida de motores pequenos, ligamento de grandes dispositivos de aquecimento resistivos ou de grupos grandes de lâmpadas incandescentes, etc. Esses vales são transitórios mas são mais severos que os classsificados como flicker, geralmente superando os 10%. Sua duração varia de 10 ms a aproximadamente 1 s. Reduções de tensão que superam 10% e 1s, devidas por exemplo a partida de grandes motores ou a faltas do sistema são referidas simplesmente como queda de tensão e suas durações são especficadas. Dispositivos sensíveis de controle eletrônico de precisão, calculadoras eletrônicas antigas e lâmpadas fluorescentes eletrônicas (AF) podem ser prejudicadas em seu funcionamento. Um dispositivo eletrônico bem projetado pode suportar flutuações de tensão de até + 8%. Um vale de tensão é geralmente devido a um curto-circuito em algum ponto do sistema na mesma rede. Quanto mais perto for a falta, maior será o vale. A severidade é dada pela queda porcentual da tensão e pela duração em ms e são devidas a ventanias, raios, ou faltas na rede (quebra de isoladores) ou que ocorrem na instalação de um consumidor vizinho. Faltas nas extra-altas tensões de transmissão são raras e são devidas a raios ou a tempos excepcionalmente frios. A consequência de vales de tensão (quando seguidos por uma interrupção) é uma perda completa da alimentação de dispositivos eletrônicos (e de potência). Os relés irão cair e motores comandados por controles eletrônicos de variação de velocidade e dispositivos de frenagem por regeneração serão privados do controle de freio. Ainda que não haja interrupção, um vale de tensão grande e longo (até 1 segundo) pode causar maus funcionamentos semelhantes. Os meios de evitar esses problemas ao mínimo custo exigem uma análise individual em cada caso.Para superar o problema do vale de tensão muitos dispositivos eletrônicos têm fontes individuais com autonomia de centenas de ms para 100% de queda de tensão da fonte. Para fontes de potência pesadas o período de autonomia cai para cerca de 20 ms, sendo fator limitante o tamanho requerido para os capacitores de armazenamento de energia. Grupos motores-geradores têm suficiente autonomia para superar os vales de tensão. Finalmente, as UPS rotativas ou estacionárias podem suprimir aos vales de tensão e manter a alimentação durante a interrupção. Desequílibrios O valor de uma tensão é expresso pelo seu valor eficaz. A tensão entre fases é denominada tensão de linha e a tensão de entre um condutor fase e a terra é a tensão de fase. A tensão de linha em um sistema trifásico equilibrado é igual à 3 (1,732) vezes a tensão de fase. Um sistema trifásico pode ser defindo simplesmente pela amplitude de 3 tensões de linha ou de fase. Para definir um sistema senoidal que esteja em um estado não equlibrado, entretanto, os valores de corrente e tensão em cada fase são considerados, no caso geral, a soma de três vetores. Os três componentes de cada fase são conhecidos como: n componente de sequência positiva, n componente de sequência negativa, n componente de sequência zero.. Um sistema equilibrado é composto somente de componentes de sequência positiva. Um sistema assimétrico é dito desequilibrado; nele estão presentes as componentes de sequências positiva, negativa e zero. Uma causa comum de desequilíbrio é a de diferentes níveis de carga nas três fases. Cargas desequilibradas resultam em tensões desequilibradas aplicadas a motores trifásicos. Ocorrem então perdas crescentes nos rotores dos motores, e no caso de desequilíbrios muito grandes os motores podem ser destruídos por sobreaquecimento. As cargas monofásicas (fase-fase) não são normalmente afetadas por desequilíbrios. São inevitáveis pequenos graus de desequilíbrio (0.5-1%) nas redes trifásicas a 3 fios em BT e até 2 a 3 % podem ser tolerados por alguns minutos por todas as cargas. Quando o nível de desequilíbrio de tensões for elevado (> 2% por exemplo), é conveniente corrigir o balanceamento das cargas. Quando isso não for possível, a situação pode ser melhorada pelo aumento do nível de falta no circuito correspondente pela troca do transformador. Transformadores especiais com enrolamentos entrelaçados têm impedância de curto da ordem de 2%, enquanto que um transformador normal AT/BT apresenta impedância de 5-6%. Isto significa maiores correntes de curto-circuito, uma situação que melhora o equilíbrio das tensões e (incidentalmente) melhora a forma de onda (se ela se apresentar distorcida) pela redução do conteúdo de harmônicos. Um método moderno, ainda que caro, de melhorar a condição de desequilíbrio é instalar um compensador estático . Este, consiste em um sistema capaz de armazenar energia em um indutor ou capacitor e restituir essa energia ao sistema nos instantes apropriados. Um filtro ativo constitui uma das soluções preferidas para limitar as perturbações geradas por fornos a arco durante a fase de partida. Variações de frequência A rede Européia se comporta, na prática, como um sistema infinito em relação à estabilidade da frequência, no qual mudanças de carga não afetam sensivelmente a frequência. Em pequenos sistemas privados, e especialmente quando se most influenced beetween the three phase to phase voltages time 10 depth (% de Un) 400 V Ueff. 360 V clearing time = 0,3 s duration = 0,4 s 6 S trata de geradores, onde a inércia é pequena e o sistema de regulação é geralmente rudimentar, a frequência irá variar (dentro de limites razoáveis) cada vez que a carga mudar abruptamente. Motores são menos estáveis, em termos de frequência que as turbinas. Variações de frequência não perturbam indevidamente os equipamentos eletrönicos e conversores baseados em corte de corrente são insensíveis à variações de frequência. Todos dispositivos modernos e seus componentes devem ser capazes de operar durante variações de frequência de + 4% por um período de 10 minutos. Somente sistemas muito grandes com transformadores operando no limite de saturação podem ser submetidos a sobreaquecimentos por variações de frequência por longos períodos. Motores CA (amarrados à frequência) apresentarão variações de velocidade correspondentes às variações de frequência. Por outro lado a inércia dos motores tende a reduzir outras perturbações bruscas que ocorrem nas redes. Harmônicos Qualquer carga não linear (lâmpada fluorescente, forno a arco,etc.) toma uma corrente não senoidal da rede. Uma corrente desse tipo tem uma componente senoidal com a frequência da rede que é conhecida como componente fundamental junto com outras componentes senoidais cujas frequências são múltiplos inteiros da frequência fundamental. Estas últimas são conhecidas como componentes harmônicas. Convencionalmente, nos sistemas de potência são consideradas as harmônicas até ordem 40, isto é, 2,4kHz (para sistemas de 60 Hz). Fontes para circuitos eletrôncos, reguladores de potência baseados em ponte de Graetz, e lâmpadas fluoresentes são ricos em harmônicos. A distorção da forma de onda da tensão é onerosa para os equipamentos; ela é definda com uma porcentagem e é proporcional ao contúdo harmônico da corrente e à impedância da rede. O efeito da distorção é aumentar as perdas por aquecimento dos motores. Em um SPD (sistema de processamento de dados) pode ser considerada normal uma distorção de 5%. Todos componentes eletrônicos podem suportar uma distorção global de 8% incluindo possíveis inter- harmônicos de ao menos 8%. Uma corrente inter-harmônica tem uma frequência que não é um múltiplo inteiro da frequência fundamental. É feita uma distinção entre inter- harmônicos "verdadeiros " gerados em frequências discretas e aqueles que fazem parte de um espectro contínuo. Harmônicos pares são gerados somente por retificadores assimétricos e correntes de carga que contêm componentes contínuas. Uma componente contínua pode realmente saturar o transformador da fonte de potência. A maioria das cargas não lineares (transformadores saturados, Iâmpadas fluorescentes, fontes de potência que usam técnicas de corte de corrente) geram somente harmônicos de ordem ímpar. O engenheiro de instalação tem praticamente somente um meio de proteger a instalação contra sobretensões que é a instalação de dispositivos de limitação de sobretensões nos condutores do circuito de alimentação. As sobertensões que surgem nas redes públicas de BT são de menor que as das redes industriais pesadas de energia e raramente excedem 100 Joules. O único caso realmente perigoso é o de um raio direto sobre uma linha próxima à instalação, Os modernos pára-raios de BT baseados no uso de varistores com altas energias de dissipacão nominais permitem uma proteção efetiva de todos os sistemas de BT e equipamentos ajusante do ponto de instalação do pára-raios. Um curto- circuito à terra pela falha do pára-raios pode ser evitado pela instalação de um fusível entre a linha e o pára-raios ou a falha pode ser detectada por um termistor fixado no varistor que comanda um circuito de alarme ou desligamento. O cabo do pára-raios precisa ser conectado pelo caminho mais curto possível à massa do quadro de distribuição, ou seja ao TAP e não ao eletrodo de aterramento, que está normalmente muito afastado .O engenheiro de instalação tem praticamente somente um meio de proteger a instalação contra sobretensões que é a instalação de dispositivos de limitação de sobretensões nos condutores do circuito de alimentação. As sobretensões que surgem ans redes públicas de BT são de menor que as das redes industriais pesadas de energia e raramente excedem 100 Joules. O único caso realmente perigoso é o de um raio direto sobre uma linha próxima à instalação, Os modernos pára-raios de BT baseados no uso de varistores com altas energias de dissipação nominais permitem uma proteção efetiva de todos os sistemas de BT e equipamentos a jusante do ponto de instalação do pára-raios. Um curto- circuito à terra pela falha do pára-raios pode ser evitado pela instalação de um fusível entre a linha e o pára-raios ou a falha pode ser detectada por um termistor fixado no varistor que comanda um circuito de alarme ou desligamento. O cabo do pára-raios precisa ser conectado pelo caminho mais curto possível à massa do quadro de distribuição, ou seja ao TAP e não ao eletrodo de aterramento, que está normalmente muito afastado. 2.4 Perturbações de AF por indução Em AF, convencionalmente acima de 1Mhz , os fenômenos de interferência tornam-se consideravelmente mais complicados. Os condutores de potência tornam-se antenas eficientes, e os campos eletromagnéticos ainda que fracos produzem interferência considerável, todos os cabos são afetados e alguns podem ainda entrar em ressonância. Os fenômenos em AF são severos, frequentes, difíceis de analisar e são motivos para reconsiderar as práticas estabelecidas para instalação da fiação. A indutância dos cabos é um problema mais importante em AF do que em BF. A indutância linear de uma estrutura condutora praticamente reta é aproximadamente 1 µH/m. Além disso uma interligação de um comprimento excedendo 1/30 de um comprimento de onda torna-se praticamente incapaz de assegurar um a equipotencialidade entre duas massas interligadas. Acima de l/30, um condutor torna-se uma efetiva antena radiante mas, sendo radiante, ele deixa de se comportar como um condutor equipotencial. O comprimento de onda l correspondente a 1 MHz é 300m. Como a distância entre um equipamento e o terminal de aterramento principal (TAP) é geralmente maior que 10m , alguém pode deduzir que a natureza e qualidade do aterramento não terá consequência para frequências superiores a 1 MHz.. Há uma regra simples: um condutor grande é bom mas um condutor menor é melhor. Considera- se que o maior problema para os especialistas em CEM são as perturbações em AF de modo comum em cabos. A redução das perturbações em modo comum em cabos de AF pode ser obtida por uma das três táticas a seguir: 1 - efeitos de atenuação: interligação fechada (em malha) por condutores de equipotencialização, 2 - filtros entre os condutores e massas mecânicas de cada equipamento, 3 - ferrites em cabos "problemáticos". 7 S Um circuito elétrico, por exemplo, um cartão suportando chips, etc. não deve nunca ser deixado "flutuando" em relação ao seu envoltório condutor, uma condição que deve ser evitda a qualquer custo na presença de interferência em AF. As capacitâncias naturais ("parasitas") dos componentes do cartão, inferiores a 1 pF, podem ser suficientes para causar interferência com um circuito eletrônico. Uma excelente medida preventiva para limitar variações rápidas de tensão entre um circuito eletrônico e seu ambiente é conectar o terminal O V do filtro (referência de tensão) ao envoltório metálico, estando este ligado ou não à terra. Pulsos (spikes) de AF A faixa de frequências que apresenta as maiores dificuldades, tanto na radiação como na proteção contra a energia radiada, está na banda de 30 a 300 MHz, também conhecida como banda "métrica". A maioria dos arcos elétricos, faíscas, descargas eletrostáticas (como contatos secos, starters de lâmpadas fluorescentes, operação de disjuntores e outros dispositivos de manobra de sistemas de AT) geram pulsos que são conduzidos em modo comum e radiados. O espectro de radiação cobre a banda de VHF mencionada acima. A amplitude dos pulsos de corrente pode atingir dezenas de ampères. Os circuitos digiatis são particularmente sensíveis a esses pulsos. Um método altamente recomendável de conseguir uma proteção satisfatória e a compatibilidade eletromagnética de uma instalação é respeitar a imunidade padronizada pela norma IEC 1000-4-4. Perturbações mantidas (de longa duração) Conversores de frequência, controladores de velocidade eletrônicos, pontes de Graetz e escovas de motores com comutadores também geram perturbações de AF e em modo comum. O valor de pico dessas perturbações pode atingir e mesmo superar 1A. Uma solução é instalar um filtro eficiente na fonte de potência e ou no equipamento perturbado. Outra solução é o uso de cabos de potência que tenham uma blindagem, que seja aterrrada nas duas pontas. Para fontes de interferência pesada, é recomendado formar uma malha de interligações equipotenciais de todas as massas nas vizinhanças da vítima (equipamento perturbado), em particular, todos dutos metálicos, bandejas metálicas, bandejas etc., A propagação da energia elétrica não é só confinada só aos condutores. Ela pode ser feita no espaço sem um material de suporte. Essa propagação é referida como de campos ou ondas eletromagnéticas, ou ainda ondas Hertzianas. Elas têm uma componente E - campo elétrico em V/m, e uma componente H - campo magnético em A/m. Esses campos radiados, quando encontram um condutor (que funciona como antena receptora) dão origem a pequenas fems e correntes no material condutor, ou seja em forma de uma perturbação conduzida. Para os cabos dos circuitos, essas perturbações são em modo comum. É possível proteger os equipamentos contra esses campos radiados por meio de uma gaiola de Faraday ou, frequentemente, por filtros passa-baixo. 2.5 Campos magnéticos de BF Nas baixas frequências só os campos magnéticos podem causar problema. Seja impulsivo (curto-circuito,raio, flash eletrônica...) ou mantido, o campo H é geralmente produzido junto ao equipamento afetado. A medição da intensidade do campo exige apenas uma sonda em anel (loop) e um osciloscópio. O campo magnético em BF não se propaga mas se mantem nas proximidades da sua origem (transformador, ou motor de indução, por exemplo) e sua intensidade decresce rapidamente com a distância (D) da fonte na razão de 1/D3. Em grandes distâncias o decréscimo é menor, e se aproxima a 1/D2. Este último valor é usado quando se considera o campo em torno de barramentos e linhas aéreas. A intensidade do campo magnético de uma corrente retilínea com retorno a uma distância infinita (como o devido aos raios) decresce de acordo com 1/D. Fontes severas de campos magnéticos são, por exemplo, as correntes de sequência zero nos cabos de alimentação de um esquema TN-C. Os laços formados entre os condutores fase e correntes desviadas do condutor neutro (pelas ligações de equipotencialização) são às vezes muito grandes e as correntes podem atingir muitos ampères. Durante um curto-circuito, a perturbação é evidentemente maior e em um certo grau depende da intensidade da corrente de falta. A consequência mais comum de um campo magnético de BF é a distorção da imagem de um CRT (tubo de raios catódicos) com saltos e movimentos em ondas da imagem ( e ainda mudança de cor). Um CRT não blindado., um microscópio eletrônico, um espectrômetro de massa ou uma cabeça de leitura magnética, toleram algo em torno de 1A/m em BF. Além disso, os laços "de fuga" formados entre conexões equipotenciais às massas são associados (naturalmente) com as correspondentes tensões. É muito difícil a blindagem magnética de um campo magnético de frequências inferiores a 10 kHz. A solução mais fácil é colocar a vítima fora do alcance do campo perturbador. Usar uma blindagem com chapa grossa pode reduzir a intensidade do campo por um fator da ordem de 10. 2.6 Campos magnéticos de AF Em altas frequências os campos E e H formam ondas eletromagnéticas indivisíveis no espaço. A uma distância superior a um sexto do comprimento de onda de uma fonte pontual, a relação E/H tende a 120 p = 377 ohms. É suficiente, por isso, dar o valor de um componente para deduzir o valor da intensidade do campo. Numerosos aparelhos industriais, científicos e médicos usam mais frequentemente rádio frequência na faixa de 1 MHz a 3 GHz . Os transmissores de rádio têm potência radiante variando desde vários miliwatts para os aparelhos de rádio controle, a vários megawatts de pico para os sistemas de radar. Walldy- talkies, que podem ser usados para transmissão muito próximos a equipamentos eletrônicos, são fontes perturbadoras, particularmente para circuitos analógicos de baixa potência. Um meio efetivo de reduzir a intensidade do campo de um rádio transmissor "visto" por ETIs (equipamentos da tecnologia da informação) é usar antenas tão afastadas quanto possível dos ETIs e localizadas a maior altura atingível. Desde que este princípio não pode ser usado no caso dos transmissores portáteis, seu uso deve ser restrito às áreas suficientemente afastadas dos ETIs para assegurar uma operação sem perturbações destes últimos. Os equipamentos eletrônicos raramente são afetados por campos da ordem de 1A/m. Entretanto, campos de intensidades superiores a 10 A/m não podem, muito frequentemente, ser tolerados. A faixa de 10 S é interconectar as massas, havendo ou não troca de informações entre os equipamentos respectivos. Um laço de massa é sempre desfavorável e sua área precisa ser reduzida ao mínimo possível, para reduzir tanto quanto possível os efeitos de interferência causados pelos campos perturbadores. Por outro lado é de boa prática, sempre aumentar o número e reduzir as áreas dos laços entre massas. Quanto mais essa política for aplicada mais efetivo será o estágio da equipotencialidade, tanto em BF como em AF. É sempre benéfico conectar as massas a uma malha de condutores de massa de interligação, independente da natureza dos equipamentos em causa. 3.2 Unicidade da rede de massas A massa precisa ser única para ser equipotenciall. Há três métodos de interligar as masas que preservam essa unicidade: 1 - Conexões de aterramento em "estrela": cada equipamento tem seu próprio cabo de aterramento; todos os cabvos de aterramento vão para uma única barra de aterramento. A justificação dessa filosofia é muito simples: quando um equipamento escoa uma corrente de fuga para a massa, todos os restantes equipamentos permanecem no mesmo potencial de terrra. Mas potencial de "terra" não tem significado físico na prática da eletrônica, pois todos os potenciais são relativos uns aos outros,e o conceito de zero absoluto ( ou "terra remoto") torna-se abstrato. Considera-se em geral que a configuração em estrela do aterramento elimina o problema da impedância comum. É exatamente o contrário! Esse aterramento na verdade, aumenta a impedância comum( isto é, forma um ponto comum de acoplamento) entre equipamentos interconectados. Aterramento em "estrela" pode criar uma impedância em comum entre dois equipamentos interconectados. Considera- se às vezes que o aterramento em "estrela" suprime os laços de massas. Entre dois equipamentos interconectados, esse não é evidentemente o caso; a área envolvida pela laço de massas pode, de fato, ser considerável. Um campo eletromagnético devido, por exemplo, a uma descarga atmosférica, induzirá tensão no laço de massa maior que qualquer outro método de aterramento. Este método de aterramento criado há muito tempo, só pode ser usado agora quando os equipamentos estão e permanecerão isolados uns dos outros. O método pode ser aplicável só a equipamentos eletrônicos analógicos ( em oposição aos digitais) com sensores flutuantes, e com os circuitos eletrônicos completamente isolados uns dos outros. Estes casos estão se tornando cada vez mais raros. Com a generalização da transmissão de dados em grandes distâncias, redes locais, periféricos compartilhados, e em geral troca de sinais entre equipamentos, o aterrramento em estrela deve ser abandonado. Mesmo que a ligação de cada equipamento à terra feita por um condutor individual não seja prejudicial, continua sendo um método caro que requer grandes quantidadeds de cobre e muita horas de instalação. A única aplicação razoável do arranjo em estrela do aterramento (de fato, conexão à massa) é o cabo de ligação earth cables inevitably long authorized method, but costly and not good for EMC, particularly for interconnected equipments earth cables radiating from the main earth bar, figuratively similar to a star disturbance on cable high value of differential potential difference (d.p.d.) high impedance if the conductor is long equipment 1 equipment 2 I I PE PE Z signal cable mc equipment 1 equipment 2 signal cable large area strong d.p.d. electro- magnetic wave PE conductor for other installations main distribution board earth bar sensitive equipments local mass main earth terminal earth-electrode system 11 S entre um equipamento e a tomada de força, ou o quadro de distribuição mais próximo. Assim, em um ambiente de ADP é razoável usar o condutor PE fio verde-amarelo dos circuitos de alimentação para conectar cada equipamento ao qaudro geral de distribuição localizado na sala. Da barra geral de terra do quadro, sairá um único cabo de proteção para o eletrodo de aterramento principal da instalação. Este condutor pode ser comum a outros dispositivos e pode, com vantagem, ser ligado a massas vizinhas. Ainda que seja instalada um grande fonte de interferência no mesmo ambiente que o equipamento sensível, um aterramento separado para este será prejudicial e não é recomendado. No mínimo, é desejável alimentar os dois sistemas incompatíveis por cabos separados desde a rede de alimentação de força. Em qualquer caso é favorável a ligação das massas em malha. Essa malha de condutores PE tem o mérito de evitar laços involuntários que podem se tornar catastróficos se não forem eliminados. Sistemas de aterramento em estrela podem ser aceitos somente para instalações de baixa-frequência que são e permanecerão isoladas de quaquer outra instalação. 2 - Conexão ao condutor PE mais próximo: um único condutor de proteção (PE), associado a vários equipamentos. Usando este esquema de fiação, os laços de massa têm uma área pequena e a impedância comum entre equipamentos interconectados é menor que em um esquema de aterramento em estrela. Este método econômico é também recomendado por razões de segurança.É fácil provar que a tensão de toque entre duas massas ligadas ao mesmo condutor PE permanece inferior ao valor da tensão convencional (UL). O risco de usar o mesmo condutor PE para aterrar dois sistemas, um "ruidoso" e outro sensível não é desprezível. Ainda que a baixa impedância dos condutores PE e o bom nível de imunidade à interferência em BF de modo comum limite os riscos, as correntes de AF geradas por fontes altamente poluidoras (como conversores de potência) não podem ser bem dissipadas por um único PE. Nestes caso é necessário instalar condutores PE suplementares na foram de uma rede em malha. 3 - A ligação mais curta à massa mais próxima Este terceiro método de ligação à massa mais próxima é melhor que os descritos anteriormente. Ele é baseado em uma conexão das massas em malha. As áreas dos laços de massa são reduzidas ao mínimo e o grau de equipotencialidade das massas é excelente. Nota: com refrência à segurança das pessoas este tipo de ligação local não é em geral um substituto aos condutores PE. É apropriado, portanto, superpor os métodos 2 (ou ainda 1) para segurança das pessoas e 3 para a CEM. A interligação das massas em malha é ainda mais importante quando a área coberta pela instalação é grande, com longos cabos de interligação, ou quando os equipamentos são divididos entre vários andares. A interligação das massas em malha não reduz a necessidade de alimentar os equipamentos sensíveis por cabos distintos daqueles utilizados para alimentar cargas poluidoras. Entretanto, o uso de cabos distintos de alimentação não significa ligar as massa em estrela. Os comprimentos dos condutores de proteção (PE) significa que, em AF, sua impedância é geralmente muito alta para melhorar efetivamente a situação de equipotencialidade. Por exemplo, um condutor PE de 100m de comprimento é incapaz de conduzir correntes de frequências superiores a 100 kHz. Sozinhos os condutores de aterramento e PE não são suficientes para garantir a CEM de uma instalação. São também necessários condutores adicionais e interligações curtas entre as massas. Cabos PE, ainda que longos, e curto-circuitados em uma ponta por massas interligadas em malha, funcionam corretamente em BF para proteção das pessoas. Não deve ser retirada nenhuma interligação entre as massas e nenhum condutor de proteção ainda que pareça ou mesmo que eles tenham se tornado redundantes formando uma malha (interconexão fechada de equipamentos para formar uma "malha") de todas as massas adjacentes. Um condutor PE não deve ser considerado um condutor de aterrramento, mas um condutor de interligação, a single PE conductor structures of adjacent masses (mass grid, conducting false floor, cable trays, ducts, troughs, etc) victim cable I mass conductor 10 V victim cable I 2 V 12 S ou um condutor de interligação-aterramento cuja principal função é assegurar que a UL ( a máxima tensão de toque admissível) não será nunca excedida. Além disso, não deve haver nunca mais que um sistema de aterramento por instalação (ou por local) semelhante ao sistema de massas que deve ser único e ligado ao único sistema de aterramento. Se este critério não for adotado, aparecerão problemas de CEM pela inevitáveis ligações entre instalações adjacentes (entradas de controle, vídeo, alarmes, medidas de segurança, etc.). O efeito atenuante de uma estrutura condutora (massa) é definida pela relação entre a amplitude da interferência de modo comum que aparece em um cabo instalado em um local distante de quaisquer massas e a amplitude da interferência no mesmo cabo devido à mesma perturbação, mas com o cabo instalado junto (preso firmemente) à massa ao longo de seu comprimento. O efeito atenuante é uma dos fatores chaves em CEM, sendo efetivo e não muito caro. De modo a trocar sinais em boas condições, isto é limitando a interferência captada pelos cabos de sinal, é importante reduzir o acoplamento de modo comum. Qualquer estrutura metálica, próxima a , isto é, em contato e em paralelo ao longo (de uma ponta a outra) de um cabo de sinal, pode proporcionar dois efeitos favoráveis: 1 - Uma interligação das massas em malha mais efetiva (mais fechada) Para corrente c.c. a malha não atua como um atenuador; seu efeito é reduzir a resistência entre as massas e não proporcionar um efeito de blindagem. O efeito atenuante da malha é independente da proximidade entre os cabos e a massa. 2 - Um efeito atenuante (blindagem). O efeito de proximidade adiciona-se ao mencionado acima, se a palavrava "impedância" substituir "resistência". Ele é conseguido pela conexão de equipamentos os quais estão interconectados à massa das estruturas metálicas que estão próximas dos cabos de sinal. O benefício é uma blindagem eficiente que não custa praticamente nada. O efeito atenuante sendo devido diretamente à indução mútua, não há atenuação em c.c., como dito acima (em 1). Deve-se ter em mente que qualquer cabo é potencialmente uma excelente antena de banda larga, especialmente na faixa métrica. Um método simples e eficiente e barato de reduzir sua capacidade de radiar, consistge eminstalr o cabo tão próximo quanto possível de uma estrutura metálica ao longo de seu comprimento, isto é, juntoa uma bnadeja, duto metálico, viga mestra estrutural, etc. O efeito atenuante de uma massa condutora colocada próxima de um cabo de sinal pode ser explicado como segue. N ocorrência de uma perturbação em onda eletromagnética, é induzida uma corrente na massa condutora. Esta corrente gera, pela lei de Lenz, um campo magnético que atua em sentido oposto ao campo que produziu a corrente. Um cabo de sinal próximo à massa serea afetado pela diferença entre os dois campos denominado campo residual que é evidentemente de itensidade muito menor que a do campo original.Um cabo de sinal muito próximo, de ponta a ponta, de uma massa condutora é menos exposto ao tipo mais severo de perturbação que é a de modo comum. Os efeitos atenuantes podem ser mais efetivos se as massas forem dispostas de modo a envolver, sempre que possível, os cabos a serem protegidos. Deste modo, uma blindagem metálica entrelaçada, incorporada aos cabos de sinal e interligada às massas, protege os condutores envolvidos contra frequências acima de 1 MHz com um fator de atenuação superior a 300. É difícel e caro blindar todas interligações em uma instalação mas é facil escolher rotas para os cabos que proporcionem boa atenuação. É suficiente fixar, de ponta a ponta, os cabos a massas condutoras. Essa massas devem ser interligadas com continuidade elétrica entre si e a todas ferragens estruturais próximas. A qualidade (baixa impedância) das ligações de interconexão é de importância primária. A mais eficiente é a de contato direto entre duas chapas metálicas. É recomedável conectar, espaçadamente, as bandeijas de cabos às estruturas condutoras do edifício ao longo da rota de cabos. O ideal, em um ambiente industrial, é instalr três bandeijas de cabos, uma para medição e funções similares, outra para circuitos de controle e sinalização e outra para os cabos de força. Um condutor de cobre proporciona um fator de atenuaçnao da orde de 5 se instalado ao longo de todo o comprimento e próximo ao cabo de sianal a ser protegido. É portanto vantagem associar cabos de sinal com cabos de interligação em canaletas de cabos (por exemplo, entre dois edifícios). Ista ainda é verdadeiro ainda que os terras sejam interligados em outro lugar. É sempre possível adicinar um condutor de massa adjacente a um cabo de sinal particualrmente sensível, se necessário. O cabo de massa é designado "cabo de acompanhamento". Um cabo enterrado conduzindo uma corrente alternada de modo comum cria um campo magnético no solo envolvente. Este campo (concêntrico) dá origem a correntes de Foucault no solo e a energia magnética é dissipada sob a forma de calor. As correntes de modo comum são amortecidas por este efeito, que não é exatamente o mesmo descrito acima, mas é análogo a um transformador com uma carga resistiva. Este amortecimento é mais efetivo para os trens de ondas amortecidas (ou "bursts"). As correntes de Foucault no soloaumenta o grau de amortecimento. Para resolver a maioria dos problemas de CEM, é suficiente respeitar (rigorosamente) algumas poucas regras de fiação. O primeiro requisito é decidir a que grupo pertence cada cabo. Na maior parte das aplicações práticas ele se icluem nas classes a seguir. Grupo n° 1 - Circuitos de medicão (sinais analógicos de nivel baixo) e alimentação para sondas analógicas. Este grupo é sensível. attenuation effect of a perforated steel sheet metal, type "dalle marine" direct contact, sheet metal on sheet metal frequency (MHz)cable metal flexible-connection tresses (same connection at 2 extremities) 0,1 0,3 1 3 10 30 100 10 20 40 dB