Medidor de Campo Elétrico e Magnético
para baixas freqüências
De acordo com a Lei 11934, publicada em 5 de maio de 2009, a energia elétrica passou a fazer parte da gama de agentes físicos considerados agressores à saúde humana. Limites claros de valores aos quais os trabalhadores devem ser submetidos quando em seu trabalho nas operadores de geração, transmissão e distribuição de Energia Elétrica foram estabelecidos, por exemplo.
A Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL – Publicou a Resolução 398 / 2010 que regulamentou Lei nº 11.934, de 5 de maio de 2009, no que se refere aos limites à exposição humana a campos elétricos e magnéticos originários de instalações de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, na frequência de 60 Hz, e que foi substituida posteriormente pela Resolução 616 de 2014. Segundo ela, as medições devem ser realizadas atendendo a nova norma ABNT 25415:2016 – Exposição a Campos Elétricos e Magnéticos de 50 e 60 Hertz (que subtituiu a ABNT-15245:2003).
Esta página documenta o prejeto e construção do medidor de campo eletromagnético para baixas freqüências que desenvolvemos especialmente para atender à demanda de medição de campo em redes de alta tensão e sub-estações de energia. O projeto foi inteiramente desenvolvido com base nas especificações das normas da ABNT e IEEE. É capaz de realizar medições simultâneas nos 3 eixos (X, Y e Z) tanto do campo elétrico como do campo magnético, registrado os valores encontrados em uma memória não volátil , o que permite que os resultados de até 300 pontos possam ser armazenados para posterior transferência para um computador PC.
Enquanto o campo magnético não é praticamente afetado pela proximidade de objetos não magnéticos (por exemplo o corpo humano), o campo elétrico é afetado pela proximidade de qualquer condutor (criando o chamado campo perturbado).
Por esta razão, e dada a necessidade da simultaneidade na medição de ambos os campos de forma isotrópica, projetamos nosso medidor utilizando antenas separadas do equipamento de medição, assegurando desta forma uma distãncia adequada do operador quando da realização das medições. Um tripé de fibra de vidro é utilizado para sustentar o equipamento, evitando perturbações no campo elétromagnético que possam causar erros de leitura.
Além disto, o instrumento conta com um relógio de tempo real a bordo, e um "time stamp" é gerado e gravado junto com os dados de medição. O equipamento conta ainda com um receptor GPS à porta serial / USB do equipamento, de forma que pode-se ainda gravar as coordenadas geográficas do ponto medido; umidade e temperatura no momento do teste são também medidas e armazenadas.
Um transceptor Bluetooth é incorporado e permite a transmissão de daos assim como a operação integral do aparelho a partir de um telefone celular ou Ipad rodando sistema operacional Android. Um cartão SD é utilizado para armazenamento de dados e até 450 milhões de pontos de medição podem ser gravados internamente no equipamento.
A calibração do mesmo usando padrões rastreados ao INMETRO e PTB, e comparações posteriores com equipamentos comerciais demosntrou que o mesmo mede corretamente ambos os parâmetros (campo elétrico e magnético). As fotos abaixo apresentam detalhes (especificações ) do projeto e do protótipo desenvolvido.
Especificações técnicas principais
1. Faixa de medição
Campo Elétrico: 0 a 20.000 V/m
Campo Magnético: 0 a 2000 µT
2. Resolução
Campo Elétrico: 100 V/m
Campo Magnético: 2 µT
3. Incerteza da medição
Campo Elétrico : 7,5% + 5V/m
Campo Magnético: 4,9% + 4 µT
4. Resposta em frequência
Campo Elétrico: 30 Hz a 600 Hz (-3dB)
Campo Magnético: 45 Hz a 600 Hz (-3 dB)
5. Faixas de operação :
Temperatura: 0 a 50oC
Umidade: 0 a 95 % U.R.
6. Autonomia de uso com uma carga da bateria 12h
7. Dimensões do sensor:
Campo Elétrico: 0,06 m2
Campo Magnético: 0,03 m2
8. Compatibilidade Eletromagnética
Campo elétrico na frequencia industrial >30kV/m
Campo magnético na frequencia industrial 2 1mT
Imunidade a transitórios Não aplicável (opera por bateria)
9. Fator de pico 5
10. Peso do equipamento: 2,5kg
11. Dados registrados nas medições
Identificação do fabricante
Identificação do modelo
Tamanho/geometria da sonda
Banda passante do instrumento
Data da ultima calibração
Coordenadas geográficas no ponto da medição
Data e hora da medição
Duração das medições
Temperatura
Umidade
12. Capacidade de armazenamento de dados Suporta cartão tipo micro SD de até 4 GB, correspondentes a até 250 milhões de ciclos de medição
13. Interface com o operador O interfaceamento com o operador pode ser feito de diferentes formas: a) através de display LCD local existente no equipamento; b) através de interface Bluettooth e qualquer dispositivo rodando sistema Android (celular, Ipad, etc); c) através de um laptop via porta USB
14. Transferencia de dados Os resultados das medições podem ser acessados após o término das medições dedas seguintes maneiras: a) transferência dos resultados via Bluetooth; b) transferência dos dados através de porta serial (USB); c) retirada do cartão SD interno com os dados gravados
Os dados de medição podem ser acompanhados remotamente usando qualquer celular ou tablet rodando Android. Não são necessários cabos de fibras óticas para interligação com a unidade medidora!
Na foto , um exemplo de tela obtida durante a medição em campo.
Feijo Junior Pesquisas Eireli - EPP
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