O multimedidor de energia é um equipamento eletrônico, microprocessado, capaz de realizar medições de grandezas elétricas de um circuito. Ele permite o acesso às informações das medições através de alguma Interface Homem-Máquina (IHM) disponível, possuindo diversas variantes em termos de capacidade, grandezas medidas, acessórios, funcionalidades e interfaces locais ou remotas.
Multimedidor de energia, multimedidor de grandezas elétricas, multimedidor, ou simplesmente, medidor, são os termos mais usados e quase sempre se referindo ao mesmo tipo de equipamento, com o mesmo objetivo, medir grandezas elétricas diversas, e por isso do termo adjunto “MULTImedidor”, sendo assim realizando a medida de “MULTI-grandezas”.
Para que serve um multimedidor de energia?
São dois os principais motivos pelo qual utilizamos um multimedidor de energia, sendo que sua aplicação pode ser necessária e possível em qualquer ponto consumidor de energia, desde a entrada no Ponto de Acoplamento com a Concessionária (PAC), onde inclusive há um medidor dedicado ao faturamento, até painéis e cargas distribuídos ao longo de uma infraestrutura quaisquer. Se há um ponto de energia elétrica, é possível medi-lo com um multimedidor.
Monitoramento e visualização:
O monitoramento de energia elétrica é realizado onde existe a preocupação com a gestão de energia (Aumento do consumo, demanda e etc, custo, ICMS, rateio ou etc), ou há a necessidade de visualização de um panorama elétrico de um ponto. Nestes casos, é comum, e muitas vezes necessário a aplicação de mais de um medidor, expandindo para um sistema, onde possivelmente um software que gerencie todos os dados levantados se fará presente, ajudando na análise e gestão de quem o opera.
Monitoramento e Controle:
Um multimedidor é necessário em sistemas de automação e controle como viabilizador de parâmetros controláveis, quando uma grandeza elétrica está envolvida em um processo.
Medidor e grandezas elétricas medidas
Um multimedidor faz a medição dos principais parâmetros elétricos, tais como:
Tensão de linha (entre fases), ou/e de fase (entre fase e neutro);
Corrente elétrica;
Potência (Aparente, Ativa, Reativa)(Por fase e/ou trifásica);
Fator de potência (Por fase e/ou trifásica);
Frequência;
DHT (Distorção Harmônica Total de tensão e corrente DHTu e DHTi);
Energia (Ativa e reativa, capacitiva e indutiva);
Consumo (ativo e reativo, capacitivo e indutivo);
Demanda (ativa e reativa);
Entre outros.
Tipos de multimedidores de energia
Sendo alguns mais básicos, e outros mais completos, são diversos os modelos, logo, são várias as capacidades de medição, ou seja, um modelo pode medir mais parâmetros que outros, envolvendo inclusive alguns aspectos de qualidade de energia, como as DHTs, por exemplo.
Em geral podemos dividi-los em função das características que ele possui, sendo assim, a tabela abaixo sugere as principais diferenças entre eles, ajudando na tomada de decisão para aplicação.
Aspectos de Interface
Possui Display;
Possui Teclado;
Aspectos Mecânicos
Para porta de painel;
Para fundo de painel;
Portátil;
Sensoriamento de Corrente
Via TC;
Direta;
Com Bobina de Rogowski (Sensor flexível);
Grandezas Medidas
Quantas e quais grandezas ele mede;
Aspectos de Comunicação
Porta RS485;
Porta ETHERNET;
Sem comunicação;
Memória de Massa
Memória para registros;
Não possui memória;
Os multimedidores possuem diversas interfaces com o usuário, sendo as mais evidentes: Display/tela alfanumérica ou gráfica, e interfaces de comunicação para inserção em redes locais e na internet para uso com softwares para análise de dados e geração de relatórios e gráficos.
Para cada aplicação, um tipo de equipamento pode ser mais adequado e viável, ficando a caráter do projeto e necessidade de medição, o modelo com as características corretas.
Acessórios e dispositivos importantes
Chave de aferição
Para instalação de multimedidores, é extremamente recomendado o uso de chaves de aferição na instalação. Elas permitem manobras de medidores e sensores/transformadores de corrente, atuando como um interruptor intermediário, que separa os circuitos, mantendo o secundário do TC livre de operação com secundário aberto, o que pode causar acidentes. A chave de aferição facilita manobras de manutenção, agiliza a operação, além de dar segurança ao especialista envolvido.
Sensores de corrente e seus tipos
Os sensores de corrente permitem a leitura da corrente pelos multimedidores. Como existem diversas capacidades, magnitudes e valores, os sensores são dispositivos dimensionados conforme aspectos mecânicos (Se cabem no espaço disponível em uma instalação pré existente, por exemplo), precisão (se usado para proteção ou medição, que é o foco aqui), e de capacidade de medição (Range/Escala).
Existem vários tipos de sensores de corrente, e cada um adaptado a uma aplicação específica.
Transformadores de correntes – TC
É um dispositivo que transforma o valor da corrente elétrica, permitindo que correntes elevadas possam ser transformadas em correntes menores, de forma proporcional. Em resumo, é constituído de um núcleo de ferro, enrolamento primário (entrada), e enrolamento secundário (saída), que possuem números de espiras suficientes para se obter uma corrente nominal da ordem de 1, 5 ou 10A em sua saída (secundário). O enrolamento secundário entrega sua corrente (reduzida) em função de uma corrente da ordem de 10 ou 100 vezes maior no enrolamento primário (entrada).
Imagine que o multimedidor será instalado em uma barra ou cabo que circula uma corrente de até 2000A. O transformador de corrente recebe esta corrente em seu enrolamento primário, e fornece uma corrente 400 vezes menor em seu secundário, o que permite a leitura do medidor, que por sua vez, normalmente aceita correntes em torno de 5A.
Chamamos esse TC do exemplo, de um TC 2000/5A, e existem inúmeras correntes possíveis no primário, e obviamente, alterando o “tamanho” do dispositivo. Correntes maiores, necessitam de mais espiras, e núcleos maiores, logo temos transformadores maiores em tamanho e volume.
É comum encontrarmos dois tipos de transformadores de corrente, sendo eles: Bipartidos e janela, com diversos tamanhos e valores de correntes aceitáveis.
Podemos escolher conforme facilidade de instalação, custo benefício, precisão, material que o compõem, e principalmente suas correntes nominais.
TC Tipo Bipartido
Transformador com núcleo bipartido (montável), que permite desmontá-lo, facilitando a instalação. Para instalação desse tipo de transformador, não é necessário desmontar o circuito a ser medido.
TC Tipo Janela
Transformador com núcleo inteiro, maciço, que não permite a abertura. Neste caso, é necessário desmontar o circuito a ser medido, para que seja possível a passagem do condutor, por dentro do transformador.
Sensor de corrente flexível
Os sensores de corrente flexíveis são dispositivos que funcionam com base na teoria da bobina de Rogowski. Basicamente, este tipo de sensor apresenta uma série de vantagem frente aos transformadores de corrente.
Alta precisão;
Facilidade de instalação devido a possibilidade de deformação e adaptação ao espaço disponível;
Sinal convertido de A para mV, reduzindo a necessidade de uso de chaves de aferição;
Aumento da segurança na operação.
Funcionalidades adicionais
Comunicação
Para diversas aplicações em sistemas de gestão, ou em automação de processos, faz-se necessária a comunicação de um multimedidor com outros dispositivos, sejam eles computadores, servidores, CLP’s, ou ainda concentradores de dados e/ou modens.
A comunicação permite sairmos da esfera de um equipamento, para um sistema on-line, ou melhor, uma solução mais autônoma, que permite otimizar as ações e, por sua vez, custos. Temos portanto a participação do multimedidor em um sistema, com outros ativos, outros multimedidores, e com aplicação muito mais ampla e vital.
São variadas as portas de comunicação e protocolos disponíveis, sendo o MODBUS TCP/IP, encapsulado em uma saída ETHERNET – RJ45 ou ainda o RTU via RS485, os mais utilizados mundialmente.
Um exemplo bastante comum, é o uso de medidores em softwares de gestão de energia e utilidades, que permitem a visualização das grandezas em tempo real, rateio, comparação, emissão de relatórios, gráficos, entre dezenas de outras aplicações.
Saídas a relé
Em inúmeras aplicações, é possível que o usuário necessite realizar algum tipo de controle ou acionamento em função dos triggers (gatilhos), acionados em função da medição do multimedidor. Ligar a saída em função de uma tensão acima de 127V, desliga se a corrente ultrapassar 52A ou ainda 100kW. Estes são exemplos de acionamentos por triggers.
Além deste tipo, ainda é possível, em alguns casos, desligar ou ligar em função do horário. Podemos pensar em uma vitrine de uma loja, por exemplo, que deve ser apagada no horário do fim do expediente, e ligada ao anoitecer, garantindo assim um consumo otimizado e linear (previsível).
Entradas digitais
Os multimedidores com entradas digitais permitem que sejam feitas leituras de outras grandezas provenientes de medidores que possuam saídas de pulsos. Este tipo de entrada, permite a contagem de pulsos oriundos de hidrômetros, medidores de gás ou outros fluídos, e etc, viabilizando assim, a gestão de grandezas não elétricas, utilizando do mesmo equipamento multimedidor.
Exemplo de multimedor
Modelos diversos
Gostou do artigo? Então, baixe-o em PDF para consulta-lo quando desejar!
