Hoje, no Brasil, milhões de consumidores de energia elétrica apresentam consumo abaixo de 200 kWh/mês. A receita obtida a partir da venda de energia para estes consumidores, restringe os investimentos necessários para a compra e instalação de medidores convencionais de energia. Pois o modelo mais simples, eletromecânico monofásico, não apresenta mais possibilidades de simplificação com redução de custo sem comprometimento da qualidade e do seu tempo de vida. O CEPEL desenvolveu o Medidor Eletrônico de Ah para faturamento de consumo elétrico, baseado na medição de corrente do consumidor: uma solução de baixo custo para garantir o “pay-back” às empresas e viabilizar os programas de instalação de medidores com efetiva redução de perdas comerciais. O medidor que une simplicidade, robustez, economia e durabilidade tem grande aplicação na medição junto a pequenos consumidores.
O medidor de Ampère-hora (Ah) já foi ensaiado em laboratório e em campo. Vem apresentando resultados totalmente satisfatórios, tanto do ponto de vista técnico como da simulação de faturamento.
O Medidor Eletrônico de Ah é um dispositivo eletrônico que registra o consumo de corrente elétrica ao longo do tempo, diferente dos medidores convencionais que registram o consumo de potência elétrica ao longo do tempo (Wh). Este medidor, em virtude do seu funcionamento, não faz uso da tensão da rede elétrica, não possui fonte de alimentação e dispensa a utilização de bornes, tampas e terminais. Consequentemente, apresenta perdas nulas de tensão, total imunidade a distúrbios tais como sobretensões e quedas de raios, não está sujeito à corrosão e nem a danos por sobrecarga. As ações de fraude ficam dificultadas devido a utilização de um bloco monolítico como caixa. Tais características construtivas e funcionais permitem a simplificação dos requisitos e métodos de ensaio, normalmente aplicáveis a medidores de energia ativa.
O Medidor Eletrônico de Ah é um medidor estático de corrente elétrica ao longo do tempo. O medidor tem como característica principal não utilizar a tensão da rede elétrica, operando única e exclusivamente a partir da corrente elétrica do consumidor. Desta forma o medidor não necessita de conexões com a rede elétrica, dispensando também o uso de tampas, bases ou lacres, por ser um bloco sólido totalmente blindado. A sua robustez também se estende às demais características elétricas, que excedem os níveis de imunidade a ruídos e proteção encontrados nas normas nacionais (ABNT) e internacionais (IEC, IEEE).
A medição da corrente é realizada através de uma passagem do condutor da fase da rede elétrica por dois dutos, constituindo o circuito primário de um transformador de corrente interno ao medidor. Este transformador de corrente é do tipo laminado E-I, com enrolamento secundário feito em camadas protegidas por papel impregnado em verniz especial (tipo “Gliptal” ou “Isolasil”), conferindo excelentes propriedades de isolamento elétrico. Sua construção permite utilização permanente do medidor de Ah em correntes até 100A, e aplicações de curto-circuito até 15kA. O medidor de Ah é construído com componentes eletrônicos de alta confiabilidade e robustez, permitindo operação contínua em altas temperaturas, com o mesmo grau de segurança e durabilidade mantendo sua calibração inalterada. Devido à sua simplicidade de projeto, o medidor de Ah uma vez calibrado durante sua fabricação dispensa ajustes posteriores. O seu processo de calibração em fábrica é feito através do “casamento” de componentes, isto é, as características elétricas naturais de dois componentes que definem a constante do medidor de Ah são combinadas em cada unidade fabricada.
O medidor de Ah faz uso apenas da corrente elétrica do consumidor, dispensando a tensão da rede elétrica tanto para medição, ou para alimentação de circuitos internos, já que não possui fonte de alimentação. O princípio básico de funcionamento pode ser assim descrito: 1) os dutos são destinados à passagem do condutor de fase da rede elétrica para suprimento de energia ao consumidor; 2) o próprio condutor de fase da rede elétrica constitui o primário de um transformador de corrente (TC) interno ao medidor; 3) a corrente gerada pelo secundário do TC, que é proporcional à corrente do consumidor, é entregue a um circuito eletrônico passivo para que seja feita sua integração ao longo do tempo e seu registro não volátil no registrador do tipo ciclométrico; 4) cada pulso registrado equivale ao consumo de 0,01Ah.
A patente PI 9400084-0 descreve um processo de medir o consumo elétrico, especialmente adequado para pequenos consumidores, compreendendo as etapas de medir de modo contínuo a corrente do consumidor, integrar a corrente com o tempo para obter um valor (A.h) relativo ao consumo; ajustar a integração em função da tensão elétrica da rede até se obter um valor ajustado proporcional a uma unidade preestabelecida de consumo elétrico; e computar o número de unidades preestabelecidas obtidas para se obter um valor proporcional ao consumo elétrico contabilizável. De preferência, o ajuste da integração é realizado de acordo com quatro faixas de tensão da rede, uma faixa em torno do valor nominal de tensão, uma faixa de sobretensão, uma faixa estendida de tensão anterior à faixa nominal e uma faixa de subtensão.
Descreve-se ainda um medidor sem fonte de alimentação, compreendendo um TC tendo a linha de carga do consumidor como primário e um secundário gerando uma corrente representativa da corrente na linha de carga, um circuito integrador ligado ao secundário para integrar o valor dessa corrente ao longo do tempo, dispositivos detectores para detectar quando o valor integrado pelo circuito integrador atinge um valor unitário preestabelecido contabilizável como unidade de consumo elétrico e um dispositivo contador associado com os dispositivos detectores para somar as unidades de consumo elétrico detectadas. Descreve-se ainda um caixa para o medidor que é de uma só peça.
Fonte:
http://www.cepel.br/2/2_5produtos/2_5produtospat.htm
acesso em novembro de 2002
