Sistema de monitoração
de Campo
Elétrico e magnético
(para sub-estações de energia elétrica)
Este é um sistema medidor de campo eletromagnético para baixas
freqüências que desenvolví especialmente para atender
à demanda de monitoração de campo em redes de alta
tensão e sub-estações de energia.
O sistema de monitoramento aqui apresentado foi projetado de forma a atender integralmente às recomendações do IEEE std 644/1994 e 1308/1994, os requerimentos da ANEEL em sua resolução normativa Nº 398, DE 23 DE MARÇO DE 2010 que Regulamenta a 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 freqüência de 60 Hz e à norma ABNT NBR 15415/2006.
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 30.000 pontos possam ser armazenados localmente em um PENDRIVE, além da transferência dos dados medidos para um computador PC que roda software de monitoramento remoto.
O sistema de medição adquire, além dos dados de campo eletromagnético nos 3 eixos, as coordenadas GPS do local aonde esta medição está sendo realizada, a umidade e temperatura no local de teste, a hora e data UTC, a tensão de alimentação do equipamento e qualquer alarme gerado por mal funcionamento de alguma das antenas. Estas medições são efetuadas a cada 1 minuto em média. Com um PENDRIVE de 4Gb o equipamento é capaz de manter um backup dos dados medidos de mais de 20 dias na memória local.
Realizei a calibração do mesmo usando padrões rastreados ao INMETRO, e comparação posterior com um equipamento comercial demosntrou que o mesmo mede corretamente ambos os parâmetros (campo elétrico e magnético).
Bancada com o teste do primeiro protótipo.
Primeiro protótipo construído. Montagem totalmente artesanal! Mas serviu para testar o projeto.
à Esquerda: circuito impresso já montado com os condicionadores de sinal das antenas. à Direita: placa de circuito impresso definitiva com o main frame já em operação.
Antena de campo magnético sendo calibrada na bobina de Helmholts.
Vista do sistema com as duas antenas.
O sistema de monitoramento aqui apresentado foi projetado de forma a atender integralmente às recomendações do IEEE std 644/1994 e 1308/1994, os requerimentos da ANEEL em sua resolução normativa Nº 398, DE 23 DE MARÇO DE 2010 que Regulamenta a 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 freqüência de 60 Hz e à norma ABNT NBR 15415/2006.
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 30.000 pontos possam ser armazenados localmente em um PENDRIVE, além da transferência dos dados medidos para um computador PC que roda software de monitoramento remoto.
O sistema de medição adquire, além dos dados de campo eletromagnético nos 3 eixos, as coordenadas GPS do local aonde esta medição está sendo realizada, a umidade e temperatura no local de teste, a hora e data UTC, a tensão de alimentação do equipamento e qualquer alarme gerado por mal funcionamento de alguma das antenas. Estas medições são efetuadas a cada 1 minuto em média. Com um PENDRIVE de 4Gb o equipamento é capaz de manter um backup dos dados medidos de mais de 20 dias na memória local.
Realizei a calibração do mesmo usando padrões rastreados ao INMETRO, e comparação posterior com um equipamento comercial demosntrou que o mesmo mede corretamente ambos os parâmetros (campo elétrico e magnético).
Especificações
técnicas
Alimentação:
- Frequência da rede elétrica: 60 Hz
- Consumo de energia: 4,3 W
Medição de campo magnético:
- Numero de eixos: 3, simultâneos (X, Y, Z)
- Unidades de resultado: H (A/m) e B (T)
- H, Por eixo: 0,1 A/m a 45 A/m
- H, Isotrópica: 0,1 A/m a 78 A/m
- B, isotrópica: 0,1 µT a 97,9 µT
- Tipo de antena: ativa, 3 sensores
- Faixa de frequências de medição: 50 Hz a 1 kHz
- Erro máximo em qualquer parâmetro medido: 4%
- Anisotropia na medição de campo magnético: melhor que 0,5 dB
Medição de campo elétrico:
- Numero de eixos: 3, simultâneos (X, Y, Z)
- Unidades de resultado: V (V/m)
- Faixa de medição:
- E, Por eixo: 0,1 kV/m a 25,6 kV/m
- E, isotrópica: 0,1 kV/m a 55,5 kV/m
- Tipo de antena: ativa, 3 sensores
- Faixa de freqüências de medição: 50 Hz a 1 kHz
- Erro máximo em qualquer parâmetro medido: 8%
- Anisotropia na medição de campo elétrico: melhor
que 0,4 dB
Outras especificações:
- conector serial para comunicação com PC, parâmetros de comunicação 9600, 8, N, 1, tipo DB9 fêmea.
- conectores de entrada de antena tipo DB9 macho para as antenas.
- memória não volátil de até 4 GB para armazenamento de até 30.000 pontos de medição.
- software residente para transmissão de dados medidos diretamente ao PC.
- Relógio em tempo real sincronizado com GPS, backup interno para 6 horas
- Receptor GPS interno com capacidade para sincronização com até 18 satélites simultâneos.
- Medidor de temperatura (faixa de 0o a 50o C) e umidade relativa do ar (de 30 a 95% UR) embutido no módulo principal.
Bancada com o teste do primeiro protótipo.
Primeiro protótipo construído. Montagem totalmente artesanal! Mas serviu para testar o projeto.
à Esquerda: circuito impresso já montado com os condicionadores de sinal das antenas. à Direita: placa de circuito impresso definitiva com o main frame já em operação.
Antena de campo magnético sendo calibrada na bobina de Helmholts.
Vista do sistema com as duas antenas.
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