PERGUNTAS/RESPOSTAS SOBRE A ENERGIA ELÉTRICA
2.a Parte
 

Elétrica

Jorge Knirsch

Introdução

No último artigo, tratamos de um dos problemas importantes da energia elétrica no Brasil: a proliferação dos harmônicos na rede. Este assunto está suscitando grandes discussões nos meios da engenharia acadêmica e mostrando também um certo desconhecimento no meio do áudio e do vídeo. Por exemplo, a grande interferência que os harmônicos podem provocar no áudio e no vídeo e no meio elétrico de forma geral não é conhecida pelo grande público. Quando afirmamos que a acústica e a energia elétrica são os dois fatores, nesta ordem, que maior influência têm na reprodução e na gravação do som e da imagem, estamos nos referindo, na parte da energia elétrica, aos harmônicos existentes na rede como sendo os que trazem os maiores problemas. Por este motivo, no próximo artigo, vamos aprofundar o assunto dos harmônicos da rede elétrica, para torná-lo mais conhecido a nós, audiófilos, e também, ao meio elétrico de forma geral, para que possamos, em conjunto, sensibilizar os meios competentes a tomarem as medidas necessárias, no sentido de minimizar o seu conteúdo na rede de distribuição de baixa tensão, o qual vem crescendo nos últimos anos. Esta problemática se evidencia em vários outros campos além do áudio e do vídeo como, por exemplo no campo da medicina, no uso dos aparelhos eletrônicos de precisão, que sofrem interferências nos seus processamentos eletro-eletrônicos internos devido aos harmônicos da rede elétrica. Em especial, aprofundaremos o tema do espectro harmônico e o porquê das fontes de alimentação não conseguirem – ou conseguirem apenas parcialmente – eliminar esses harmônicos e transientes, os quais terminam chegando aos circuitos eletrônicos dos equipamentos, acrescentando intermodulações e distorções.
        Vamos agora dar seqüência às perguntas e respostas a respeito da energia elétrica. Noto que há muito assunto para escrever e vamos percorrer várias áreas deste fascinante campo, trazendo alguns aspectos técnicos a diversas situações práticas. Além do contato com os nossos leitores, tenho acompanhado os debates em revistas, em grupos de áudio/vídeo e até em jornais e aqui vamos procurar responder às perguntas que mais têm sido feitas. Creio que este artigo virá aclarar algumas dúvidas.   

No Breaks na Alimentação

Pergunta: É recomendável se instalar no breaks na alimentação da energia elétrica para os equipamentos de áudio e vídeo? Se, por exemplo, surgisse um ruído no meu sistema, a instalação destes equipamentos não poderia resolver o problema?

Resposta: Infelizmente temos que responder que não é recomendável a utilização de no breaks em nossos sistemas. Em primeiro lugar, a causa do ruído pode ter origens que os no breaks, inclusive os chamados no breaks senoidais não têm condições de resolver. Em segundo lugar, estes aparelhos causam novos problemas, acrescentando harmônicos à energia elétrica, que se refletem na piora da qualidade do som e da imagem. Muitas vezes, para aumentar a durabilidade da lâmpada do projetor, procura-se usar no breaks para que, na falta eventual de energia, a ventoinha do projetor, ainda funcione, refrigerando a lâmpada adequadamente. Acontece que bons no breaks, custam muito mais caro do que algumas eventuais trocas da lâmpada. Portanto, mesmo nestes casos, não recomendamos seu uso.
        Como o ruído em um sistema pode ter várias origens, vamos inicialmente analisar as causas mais prováveis desses sons indesejáveis, pois se fôssemos abordar as inúmeras possibilidades, dariam para escrever um livro e mesmo assim não esgotaríamos o assunto. Menciono, como primeiro possível motivo, a qualidade dos contatos elétricos de forma geral. Para se evitar problemas, todos os contatos deverão ser bem feitos! Maus contatos podem originar harmônicos e ruídos. Um bom contato elétrico depende dos materiais utilizados que, de preferência, deverão ser de cobre, prata, ouro, ou de ligas advindas desses materiais. Além disto, este contato precisará ter uma boa área de aderência entre as partes e deverá haver boa pressão entre os materiais. Quanto maior a pressão entre as partes, mais baixa será a resistência elétrica e, em conseqüência, melhor será o contato elétrico. Não há nada que supere um bom contato elétrico, feito com bons materiais, área suficiente de contato e boa pressão entre as partes. Todo bom contato elétrico é melhor do que os contatos soldados. É claro que poderemos fazer um bom contato elétrico e depois soldar a junção, com o intuito de lhe dar maior durabilidade. Porém um contato apenas soldado, sem observância dos itens anteriores, a saber: material, área e pressão entre as partes, não será uma boa junção elétrica. Falo isto porque muitos fabricam seus próprios cabos e até aparelhos e os maus contatos podem ser a origem dos ruídos e zumbidos nas caixas acústicas.
        Outro aspecto que tem se tornado cada vez mais freqüente é a interferência eletromagnética que vem pelo ar, normalmente oriunda de antenas de rádio e de antenas de retransmissão, ou que surge entre os próprios aparelhos. As ondas eletromagnéticas entram nos aparelhos e ali muitas vezes provocam fenômenos eletrônicos, que ocasionam ruídos nas caixas acústicas. Essas interferências podem inclusive se transformar nos sons de uma estação de rádio, bem audíveis e com bom volume. Se este for o caso, será necessário fazermos um bom aterramento, ou poderá até mesmo haver a necessidade de construirmos uma gaiola de Faraday, a respeito da qual já falamos algumas vezes.
        É importante se frisar que o aterramento dos equipamentos, se não for realizado adequadamente, também poderá gerar ruído. Mas quando realizado de forma adequada, promove um aumento da nitidez geral do sistema, tanto no som como na imagem, sem ruídos.
        Além destes motivos, há alguns outros casos, em relação ao aterramento, que poderão também gerar ruídos no sistema. O mais freqüente acontece quando ligamos mais de um dos nossos aparelhos ao terra, ocasião em que, inadvertidamente, propiciamos o surgimento do famoso loop de terra. Em um sistema HT, normalmente devemos ligar ao terra somente o amplificador de potência ou o receiver, ou o processador, ou então o pré-amplificador. Se ligarmos mais do que um aparelho, os ruídos poderão aparecer.
        Uma outra situação, um pouco mais controvertida, ocorre quando o aterramento é ligado ao neutro, na entrada da residência, ou do edifício. Neste caso, poderão até surgir fortes ruídos nas caixas. Como nosso sistema de distribuição de energia é aéreo, esta é uma das razões, entre outras, que faz com que o aterramento em muitos lugares seja deficiente. Quando o neutro não está suficientemente aterrado, o nível de ruídos que ele carrega consigo é muito alto. Diferentemente, nos EUA e na Europa, onde o sistema de distribuição de energia é subterrâneo, o aterramento do neutro é de melhor qualidade. Mas mesmo assim, algumas empresas de áudio americanas constataram que o nível de ruído existente no neutro ainda continua alto e têm sugerido que se faça um terra independente para os sistemas de áudio e vídeo, tanto para a gravação quanto para a reprodução. Um terra independente permitiria uma grande redução dos ruídos de fundo do sistema, aumentando consideravelmente o recorte dentro do palco sonoro. Como estávamos comentando, a situação aqui no nosso meio não é boa. A nova norma brasileira, NBR 5410, permite a realização de um sistema de aterramento TT, onde o aterramento do fio terra fica independente do aterramento do neutro, trazendo grandes vantagens no som e na imagem. Penso que todos nós deveríamos fazê-lo, pois este aterramento é bem próprio para sistemas eletrônicos sensíveis a ruídos, como é o caso dos nossos sistemas de áudio e vídeo. Também lembramos aqui que é recomendável, para qualquer sistema elétrico, a instalação de um bom sistema de proteção contra raios e transientes, que no caso de aterramento TT é mais relevante.
        Outro possível motivo de ruído em um sistema, mas mais remoto de ocorrer, é quando um equipamento qualquer apresenta um problema de deficiência de aterramento interno. Neste caso, não tem jeito, teremos que trocar, ou consertar o tal equipamento.
        A verdade é que, se tentarmos intercalar no breaks, inclusive os chamados no breaks senoidais em nossos sistemas, via de regra eles não conseguirão resolver nenhum destes tipos mais freqüentes de ruídos que nós acabamos de mencionar. Apesar de ambos os aparelhos gerarem um novo AC, a qualidade deste AC é muito ruim, pior do que o da rede elétrica, por conter um conteúdo harmônico muito alto, inclusive nos no breaks senoidais. Estes equipamentos são aplicados normalmente à indústria, onde a qualidade do AC não é tão crítica e a distorção harmônica total (THD) é muito alta. No próximo artigo vamos explicar o que vem a ser isso.

Aterramento

Pergunta: Há alguma razão técnica que comprove ou confirme que um aterramento feito com radiadores de carros, soldados entre si na forma de uma estrela, é melhor do que um aterramento feito com as hastes próprias para o terra?

Resposta: Não há comprovação técnica que confirme esta idéia. O importante num aterramento é que consideremos dois aspectos: o primeiro é a qualidade do solo. Quanto melhor o solo, melhor será o aterramento que vamos conseguir, usando a quantidade necessária de hastes de aterramento. Solos úmidos e orgânicos, por exemplo, são muito bons, pois apresentam baixa resistividade elétrica. Em segundo lugar, teremos que considerar a área que será coberta pelo estaqueamento. Nos artigos anteriores, venho sugerindo que se faça um triângulo eqüilátero de pelo menos 2m de lado. Este seria o valor mínimo para um aterramento. É natural que, quanto maior for o triângulo, ou seja, a área coberta, melhor será o aterramento. Caso não seja possível se fazer um triângulo, o aterramento poderá ser feito em linha reta, com um comprimento equivalente àquele do triângulo, ou ainda maior. Um estaqueamento em “L” também é realizável. O importante é que, quanto maior a área coberta pelas hastes eletricamente interligadas, melhor será o terra. Sei de um caso que necessitou 19 hastes em linha reta, por causa de um solo pouco adequado. Outro caso necessitou de 12 hastes aterradas em triângulos defasados e circunscritos. Houve um outro caso onde o audiófilo, que estava construindo sua casa, aproveitou para usar a ferragem da base da casa para fazer o seu aterramento. Isto, via de regra, dá excelentes resultados! Muito importante nestes casos é que exista, na alimentação no seu sistema, uma proteção adequada. Tudo isto nós fazemos para que a impedância do aterramento seja a menor possível. Quanto menor for a impedância, menores serão os riscos. A vantagem destes aterramentos com hastes, em relação aos com radiadores, é que são mais baratos e confiáveis, pois a limpeza e jateamento de radiadores é muito cara.

Pergunta: O que usar na entrada da energia do sistema: disjuntor ou fusível?

Resposta: Uma pesquisa realizada por audiófilos, na Alemanha, e publicada na revista AUDIO alemã, mostrou que a utilização de fusíveis, no lugar de disjuntores, na entrada específica da energia elétrica para a sala de som, é o que traz melhores resultados sonoros. Este fato tem comprovação técnica, pois a impedância interna do fusível costuma ser menor do que a do disjuntor e, quanto menor for a impedância em série com a rede, mesmo que ela seja muito pequena, melhor será o resultado que obteremos. O disjuntor possui uma proteção de sobre-corrente e uma bobina de curto circuito que tornam sua impedância mais alta do que a de um fusível. Infelizmente, nem sempre é possível colocarmos uma seccionadora com fusíveis NH na caixa de entrada de energia, devido ao pouco espaço disponível. Não tendo fusíveis NH, poderemos usar fusíveis Diazed ou Neozed. Caso não seja possível o uso da seccionadora, nem dos fusíveis mencionados, poderemos, em último caso, utilizar então um bom disjuntor. 

Pergunta: Qual a distância que o aterramento independente deverá ter do aterramento do neutro, na entrada da residência ou do edifício?

Resposta: Em equipamentos sensíveis como os de áudio/vídeo, ou então em equipamentos médicos ou laboratoriais é necessário um aterramento de baixo ruído, sendo que o aterramento do neutro (NBR5410 TN) normalmente não atende a este baixo nível de ruído necessário. Então é preciso se fazer um aterramento independente, o qual a norma NBR5410 denomina, de forma simplificada, aterramento TT. Acontece que um aterramento independente traz novos riscos quanto à segurança dos equipamentos. As eventuais altas tensões advindas por exemplo de um raio, que entram normalmente pelo neutro (no nosso meio muito mal aterrado) podem criar altas tensões entre o neutro e o terra, devido ao aterramento independente, danificando o nosso equipamento. Existem porém três medidas que podemos tomar para minimizar os riscos. Em primeiro lugar, devemos melhorar o aterramento do neutro (TN), batendo hastes em uma área maior, em volta da nossa residência ou do prédio, por exemplo. E a este aterramento serão ligados todos os terras das tomadas da nossa   residência, inclusive o aterramento dos aparelhos domésticos. Em segundo lugar, inscrito neste aterramento que realizamos para o neutro, deveremos realizar o aterramento (TT) separado para o nosso sistema de áudio/vídeo com no mínimo três hastes como já havíamos relatado. Este sistema de aterramento ideal, que agora apresentará ruído muito mais baixo, já foi por nós relatado em artigo separado. Uma terceira medida será colocarmos uma proteção entre o terra (aterramento TT do nosso sistema de áudio e vídeo) e o neutro (aterramento TN), que deverá fazer parte dos aparelhos de filtragem da rede elétrica. Porém, pelo que tenho pesquisado, apenas um fabricante de condicionador de energia oferece esta proteção, tão necessária. Portanto a distância entre o aterramento do nosso sistema e do aterramento do neutro poderá ser pequena, contanto que o nosso aterramento separado esteja inscrito no aterramento do neutro.

Pergunta: Quero fazer um aterramento para toda a minha casa. Poderei ligar o meu som/vídeo neste terra?

Resposta: É possível, porém não recomendo, porque todos nós desejamos um terra para nosso sistema com o menor nível possível de ruído. O aterramento será melhor se for específico e independente para o nosso sistema, designado apenas para este propósito.
        Para o aterramento do restante da casa, recomendo melhorar o aterramento na entrada de energia da residência, onde está ligado o neutro, batendo mais hastes cobreadas. Utilize hastes de aço com alta espessura de cobre. As hastes da Magnet Marelli podem ser de 20 mü ou de 254  mü, com comprimento de até três metros. As hastes de 20 mü, têm baixa durabilidade, algo em torno de dois a três anos. Não se esqueça de fazer uma supervisão anual do seu terra!

Pergunta: O conduite no solo, no qual levarei as duas fases e o neutro, desde a entrada de energia até a minha sala de audição, poderá ser de plástico corrugado ou deverá ser de aço, ou de cobre?

Resposta: O melhor será se o conduite for feito de cano de aço galvanizado. Também poderá ser de plástico corrugado, porém não vejo necessidade de que seja de cobre. O cano de cobre é muito caro e, como o cano de aço também faz uma boa blindagem eletromagnética, não haverá necessidade de se utilizar cano de cobre.

Conclusão

Estamos continuando aqui a série de perguntas e respostas sobre a problemática da energia elétrica no áudio e no vídeo, já respondendo às perguntas de vocês, pelas quais agradeço muito. Nos próximos artigos, espero contar com a colaboração de maior número de leitores, tudo bem? Tragam suas perguntas sobre a energia elétrica, pois teremos prazer em respondê-las! Em paralelo, vou incluir as perguntas mais freqüentes que tenho ouvido, por aí afora.
        Desejo a todos aquela energia elétrica, de qualidade mesmo, desprovida de harmônicos e transientes, com baixo THD, para que possam desfrutar de um som prazeroso e de uma imagem bastante convidativa!
        Coloco meu e-mail à disposição de vocês: jorgeknirsch@byknirsch.com.br 

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